I. VÙNG PHONG THỔ
a. Nhóm nguyên tố không tập trung
* Nguyên tố đồng (Cu)
Trong tự nhiên, chủ yếu gặp đồng dưới dạng Cu2+. Hợp chất của đồng rất linh động như: CuSO4 có độ hồ tan lớn hoặc khơng hồ tan, kém linh động như: CuS, CuFeS2. Những ion làm kết tủa, lắng đọng đồng từ dung dịch là CO32-, PO43-, H2S tạo thành một loạt các khoáng vật thứ sinh bền vững. Cu di chuyển mạnh trong mơi trường axít, di chuyển kém trong mơi trường kiềm tạo thành một số khoáng vật carbonat, phosphat đồng. Cu dễ bị hấp thụ bởi sét, hydroxít sắt, chất hữu cơ và các hệ keo khác.
Trong trầm tích vùng Phong Thổ, hàm lượng Cu dao động trong khoảng 0,01- 0,22.10-3%, đạt giá trị trung bình 0,026.10-3%, thấp hơn rất nhiều hàm lượng trung bình (HLTB) của chính nó trong trầm tích vỏ lục địa Trái đất (7,5.10-3%), hệ số Td=0,003 (bảng 2.11). Cu phân bố rất không đơng đều trong trầm tích khu vực (V=85,4%), trong vùng Cu chỉ hình thành những điểm dị thường địa phương với mức hàm lượng 0,05- 0,22.10-3%. Những điểm dị thường của Cu phân bố tại các khu vực: thị trấn Phong Thổ (ĐNX1-3, ĐNX1-7), Bản Màu và Thèn Sìn (ĐTĐ03-100).
So với tiêu chuẩn ô nhiễm Cu trong môi trường trầm tích nước ngọt của Canada (3,57.10-3% ) (bảng 2.13) thì hàm lượng Cu ở đây cịn thấp hơn rất nhiều.
Cu có tương quan với Zn, V (R=0,47-0,51), với các ion khác Cu có tương quan yếu hoặc khơng tương quan (bảng 2.12).
83
* Ngun tố chì (Pb)
Trong tự nhiên Pb có 5 đồng vị, trong đó 4 đồng vị bền vững: 204Pb, 206Pb, 207Pb, 208Pb. Dựa vào thành phần đồng vị của Pb, có thể xác định được tuổi và nguồn gốc của đá, khoáng vật. Trong tự nhiên chủ yếu gặp chì ở dạng Pb2+, rất hiếm khi gặp ở dạng Pb4+. Các hợp chất chính của Pb như: galenit (PbS), xeruxit (PbCO3), anglezit (PbSO4). Hợp chất của Pb rất khó tan nên trong tự nhiên gặp rất nhiều các muối và sunfua muối của chì. Pb2+ có thể thay thế cho Sr2+, B2+, K+ và C2+. Clac của Pb là 1,6.10-3%, hàm lượng Pb trong thiên thạch là 2.10-5%, trong đá siêu bazơ là 10-5%, đá bazơ là 8.10-4%, đá trung tính 1,5.10-3%, đá axít 2.10-3%, đá trầm tích (sét và phiến sét) 2.10-3%.
Như vậy trong tự nhiên Pb tập trung chủ yếu trong quặng sunfua, trong đá axít, trong đá trầm tích giàu vật liệu hữu cơ, trong tầng mùn của đất. Quá trình di chuyển, phân tán của Pb trong mơi trường cịn được tăng cường bởi hoạt động khai thác, chế biến, sản xuất, vận chuyển và sử dụng Pb.
Trong trầm tích vùng Phong Thổ, Pb có hàm lượng dao động trong khoảng 0,02- 7,110-3%, đạt giá trị trung bình 0,23.10-3%, thấp hơn HLTB của chính nó trong trầm tích vỏ lục địa Trái đất (0,8.10-3%), Td=0,293 (bảng 2.11). Với hệ số biến phân V=105,7% cho thấy Pb phân bố rất không đồng đều trong trầm tích khu vực.
Pb hình thành một số điểm dị thường bậc với mức hàm lượng (0,57-7,110-3%), phân bố tại khu vực Mường So (ĐNX2-15, ĐNX6-8), thị trấn Phong Thổ (ĐNX1-7), Thèn Sìn (ĐTĐ03-100).
Đáng chú ý là tại khu vực Mường So (ĐNX6-8), Pb có hàm lượng 7,110-3% đã đạt tới mức ơ nhiễm ở mức độ mạnh (*2TEL-7.10-3%) theo tiêu chuẩn ô nhiễm mơi trường trầm tích nước ngọt của Canada (bảng 2.13). Việc tăng cao hàm lượng Pb tại khu vực này có thể liên quan tới các sản phẩm phong hoá từ các đá và các hoạt động nhân khai thác mỏ trong khu vực. Pb có tương quan yếu hoặc tương quan nghịch với tất cả các ion trong trầm tích của vùng (bảng 2.12).
* Nguyên tố kẽm (Zn)
Zn là nguyên tố vi lượng quan trọng đối với thực vật, động vật và con người, đóng vai trị quan trọng trong q trình trao đổi chất. Zn là thành phần quan trọng của nhiều enzym như: ancoldehydrozenaza, glutamudehydrozenaza, laticdehydrozenaza...
Nguyên tố này được sử dụng rộng trong cơng nghiệp mạ điện, nó xâm nhập vào các hệ sinh thái, môi trường nước và đất thông qua hoạt động khai khống, cơng nghiệp sợi tổng hợp, cơng nghiệp mạ điện...Hàm lượng Zn trong các hợp phần tự nhiên như sau: trong đá trầm tích (sét và phiến sét) 0,008%; trong trầm tích sét đại dương (Thái Bình Dương và Đại Tây Dương) 0,013%; trong trầm tích vỏ lục địa Trái đất 0,008%.
Trong trầm tích vùng Phong Thổ hàm lượng Zn dao động 0,01-0,46.10-3%, đạt giá trị trung bình 0,18.10-3% thấp hơn rất nhiều so với hàm lượng trung bình của chính nó trong trầm tích vỏ lục địa Trái đất (8.10-3%), Td=0,022 (bảng 2.11). Với hệ số biến phân V= 81,7% cho thấy Zn phân bố khơng đồng đều trong trầm tích khu vực.
Trong vùng, Zn hình thành một số điểm dị thường với mức hàm lượng 0,31- 0,46.10-3%. Các điểm dị thường này phân bố tại: Mường So (ĐNX2-16), thị trấn Phong Thổ (ĐNX1-7), Bản Màu, Thèn Sìn (ĐTĐ03-100), thị xã Lai Châu (MĐTĐ6-16). Các
84
điểm dị thường hàm lượng phân bố ở các khu vực trên so với tiêu chuẩn ơ nhiễm mơi trường trầm tích nước ngọt của Canada (12,3.10-3%) (bảng 2.13) thì hàm lượng của các điểm dị thường này còn nhỏ hơn rất nhiều.
Kẽm có tương quan với Cu, V, Sb, Rb (R=0,37-0,47), với các ion khác nó có tương quan yếu hoặc tương quan nghịch (bảng 2.12).
* Nguyên tố vanadi (V)
Trong các hợp phần tự nhiên, hàm lượng trung bình của V như sau: trong đá trầm tích (sét và phiến sét) 0,013%, trong trầm tích biển 0,008%, trong trầm tích sét đại dương (Thái Bình Dương và Đại Tây Dương) 0,014%, trong trầm tích vỏ lục địa Trái đất 0,023%.
Trong trầm tích vùng Phong Thổ, V có hàm lượng dao động từ 0,06-1,18.10-3%, đạt giá trị trung bình 0,37.10-3% thấp hơn rất nhiều hàm lượng trung bình của chính nó trong trầm tích vỏ lục địa Trái đất (23.10-3%), Td=0,022 (bảng 2.11). V phân bố không đồng trong trầm tích khu vực (V=75,5%). Trong vùng V hình thành một số điểm dị thường có mức hàm lượng 0,79-1,18.10-3% phân bố rải rác trong vùng nghiên cứu: thị trấn Phong Thổ (ĐNX1-7), Thèn Sìn (ĐTĐ03-100), thị xã Lai Châu (ĐMTĐ3-53).
Các điểm dị thường này có hàm lượng cịn thấp hơn mức nguy cơ ơ nhiễm rất nhiều (69.10-3) (bảng 2.13). V có tương quan với Cu, As, Zn (R=0,46-0,65), với các ion khác nó có tương quan yếu hoặc tương quan nghịch (bảng 2.12).
* Nguyên tố thủy ngân (Hg)
Trong tự nhiên Hg có 7 đồng vị: 200Hg, 201Hg, 202Hg, 198Hg, 199Hg, 204Hg, 206Hg. Hg có nhiệt độ sơi cao (356,580C), nhưng rất dễ bay hơi vì nhiệt độ đơng đặc thấp (-38,870C). Hg dễ dàng bị các ion có bán kính xấp xỉ thay thế đồng hình như: Ag+, Cd2+, Bi3+. Clac của Hg là 8,3.10-6%. Có tới 99,98% Hg tồn tại ở dạng phân tán, chỉ có 0,02% tồn tại ở dạng khống vật. Trong số 20 khống vật của Hg, thì kinova (HgS) là phổ biến nhất. Hg phân bố khá đồng đều trong các loại đá magma như: siêu bazơ (10-6%), bazơ (9.10-6%), trung tính (6.10-6%), axít (8.10-6%). Sét hấp thụ nhiều Hg nên hàm lượng Hg trong đá trầm tích sét khá cao (9.10-5%).
Trong trầm tích vùng Phong Thổ, Hg có hàm lượng khơng biến đổi (0,010-3%) (bảng 2.11). Hàm lượng Hg tại đây có giá trị tương đương với hàm lượng trung bình của chính nó trong đá siêu bazơ và thấp hơn hàm lượng trung bình trong các đá: bazơ, trung tính, axít, trầm tích sét. Hàm lượng Hg ở đây còn thấp xấp xỉ so với tiêu chuẩn ơ nhiễm mơi trường trong trầm tích nước ngọt của Canada (0,0174.10-3%) (bảng 2.13).
* Nguyên tố antimon (Sb)
Hàm lượng trung bình của Sb trong một số hợp phần tự nhiên như sau: trong đá trầm tích (sét và phiến sét) 0,00015%; trong trầm tích sét đại dương (Thái Bình Dương và Đại Tây Dương) 0,0001%; trong trầm tích vỏ lục địa Trái đất 0,00002%.
Hàm lượng Sb trong trầm tích vùng Phong Thổ dao động trong khoảng 0,001- 0,034.10-3%, đạt giá trị trung bình 0,001 thấp hơn hàm lượng trung bình của chính nó trong trầm tích vỏ lục địa Trái đất (0,02.10-3%), Td=0,05 (bảng 2.11). Sb phân bố rất đồng đều trong trầm tích khu vực (V=10,0%). Hàm lượng Sb trong vùng có giá trị như nhau (0,0010-3%), chỉ có một mẫu tai Bản Màu (0,034.10-3%). Điểm dị thường Sb phân bố tại
85
Bản Màu có hàm lượng cịn thấp hơn mức nguy cơ ơ nhiễm (0,06.10-3%) (bảng 2.12). Sb có tương quan với Zn, B, I, Rb (R=0,38-0,5), với các ion khác nó có tương quan yếu hoặc tương quan nghịch (bảng 2.12).
Bảng 2.12. Ma trận tương quan các ion trong trầm tích vùng Phong Thổ (N=18 mẫu) Cu Pb Zn V Hg As Sb B Br I Cs Rb U Th F Cu 1 -0.03 0.47 0.51 0.00 -0.11 0.21 -0.34 -0.12 0.14 0.10 0.29 -0.20 0.01 -0.13 Pb -0.03 1 0.09 -0.14 0.00 -0.04 -0.05 0.001 -0.34 -0.06 -0.39 0.25 -0.30 -0.06 -0.05 Zn 0.47 0.09 1 0.46 0.00 0.32 0.38 0.001 -0.16 0.08 -0.20 0.37 -0.20 -0.12 0.22 V 0.51 -0.14 0.46 1 0.00 0.65 -0.09 -0.16 -0.21 -0.02 0.21 -0.10 -0.04 -0.16 0.36 Hg 0.00 0.00 0.00 0.00 1 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 As -0.11 -0.04 0.32 0.65 0.00 1 -0.17 -0.02 -0.08 -0.02 0.10 -0.27 0.02 -0.15 0.23 Sb 0.21 -0.05 0.38 -0.09 0.00 -0.17 1 0.49 0.37 0.47 0.001 0.50 0.001 0.11 -0.15 B -0.34 0.001 0.001 -0.16 0.00 -0.02 0.49 1 0.33 0.27 -0.39 -0.01 -0.06 0.05 0.02 Br -0.12 -0.34 -0.16 -0.21 0.00 -0.08 0.37 0.33 1 0.69 0.23 -0.31 0.34 0.06 -0.05 I 0.14 -0.06 0.08 -0.02 0.00 -0.02 0.47 0.27 0.69 1 0.18 -0.08 0.27 -0.01 -0.13 Cs 0.10 -0.39 -0.20 0.21 0.00 0.10 0.001 -0.39 0.23 0.18 1 -0.35 0.74 -0.34 -0.02 Rb 0.29 0.25 0.37 -0.10 0.00 -0.27 0.50 -0.01 -0.31 -0.08 -0.35 1 -0.48 0.19 -0.05 U -0.20 -0.30 -0.20 -0.04 0.00 0.02 0.001 -0.06 0.34 0.27 0.74 -0.48 1 -0.30 0.15 Th 0.01 -0.06 -0.12 -0.16 0.00 -0.15 0.11 0.05 0.06 -0.01 -0.34 0.19 -0.30 1 -0.17 F -0.13 -0.05 0.22 0.36 0.00 0.23 -0.15 0.02 -0.05 -0.13 -0.02 -0.05 0.15 -0.17 1 * Nguyên tố bo (B)
Giá trị Clac của B trong vỏ lục địa Trái đất là 0,001%; trong trầm tích hồ nước ngọt 0,0044%; trong đá trầm tích (sét và phiến sét) 0,01%; trong trầm tích sét đại dương (Thái Bình Dương và Đại Tây Dương) 0,013%.
Trong trầm tích vùng Phong Thổ, hàm lượng B dao động trong khoảng 0,2-0,6.10- 3%, đạt giá trị trung bình 0,38.10-3%, thấp hơn hàm lượng trung bình của nó trong trầm tích vỏ lục địa Trái đất (10-3%), Td=0,38 (bảng 2.11). Với hệ số biến phân V=28,6%, B phân bố tương đối đồng đều trong trầm tích khu vực (bảng 2.11). Trong vùng B hình thành một số điểm dị thường hàm lượng 0,5-0,6.10-3%, phân bố tại khu vực: Bản Màu, thị xã Lai Châu (MĐTĐ2-16), thị trấn Tam Đường (Đ0206ĐP, MĐBL8-1, MĐBL2-14).
Các điểm dị thường hàm lượng B phân bố tại các khu vực trên còn thấp hơn mức nguy cơ ơ nhiễm (3.10-3%) (bảng 2.13). B có tương quan với Sb (R=0,49), với các ion khác nó có tương quan yếu hoặc tương quan nghịch (bảng 2.12).
* Nguyên tố brôm (Br)
Br là nguyên tố rất linh động trong mơi trường nước, hàm lượng trung bình của Br trong đá trầm tích (sét và phiến sét) 0,0006%.
Trong trầm tích vùng, hàm lượng Br dao động trong khoảng 0,2-0,4.10-3%, đạt giá trị trung bình 0,29.10-3% (bảng 2.11), xấp xỉ hàm lượng trung bình của chính nó trong đá trầm tích sét và phiến sét (0,6.10-3%). Br phân bố tương đối đồng đều trong trầm tích khu vực (V=26,3%). Trong vùng, Br hình thành một số điểm dị thường với mức hàm lượng 0,5.10-3%, phân bố trùng với diện phân bố ở các khu vực: thị trấn Phong Thổ (ĐNX1-3),
86
Bản Màu, thị trấn Tam Đường (MĐBL8-1, MĐBL12-2). Br có tương quan với I (R=0,69), với các ion khác nó có tương quan yếu hoặc tương quan nghịch (bảng 2.12).
* Nguyên tố iốt (I)
I có giá trị Clac = 4.10-5%; trong thiên thạch 4.10-6%; trong đá siêu bazơ 4.10-6%; đá bazơ 5.10-5%; đá trung tính 3.10-5%; đá axít 4.10-5%; đá trầm tích (sét và phiến sét) 10- 4%; trong thổ nhưỡng 5.10-4%. Như vậy là nguyên tố hiếm và phân tán điển hình trong vỏ Trái đất. I ít tạo khống vật độc lập, hiện mới biết 8 khoáng vật I nhưng chúng rất hiếm gặp như: lautorit-Ca[IO3]2, ditseit-Ca[IO3]2(CsO4), seilzit- Cu[IO3OH],...
Hàm lượng I trong rong biển là cao nhất (đến vài phần trăm), trong bọt biển (0,1%). Tại đây hệ số biofil của I đạt tới 5000. Tuy nhiên trong thực vật, hệ số biofil lại rất nhỏ (xấp xỉ 0,2). Nguồn cung cấp I chủ yếu trong môi trường là nước biển và nguồn cung cấp iot vào nước biển là từ các núi lửa. Sự thiếu hụt hay dư thừa I trong môi trường sẽ dẫn đến thiếu hụt hay dư thừa I trong cơ thể người thông qua chuỗi thức ăn và từ đó gây ra hậu quả nghiêm trọng đối với sức khỏe con người. Thiếu I gây ra các bệnh trì độn, chậm phát triển mà dấu hiệu là bướu cổ; thừa I làm xuất hiện các bệnh bazodo (gây run tay, run chân, lồi mắt, suy yếu tồn thân…).
Trong trầm tích của vùng I có hàm lượng dao động trong khoảng 0,1-0,3.10-3%, đạt giá trị trung bình 0,2110-3%, thấp hơn hàm lượng trung bình trong thổ nhưỡng (0,5.10- 3%). Với hệ số biến phân V = 22,3% cho thấy I phân bố tương đối đồng đều trong trầm tích khu vực. I hình thành một số điểm dị thường, hàm lượng 0,3.10-3%, phân bố ở: thị trấn Phong Thổ (ĐNX1-3), Bản Màu, thị trấn Tam Đường (MĐBL8-1).
I có tương quan với Br (R=0,69), với các ion khác nó có tương quan yếu hoặc tương quan nghịch (bảng 2.12).
Theo Kovaski thì hàm lượng I trong đất lớn hơn 40ppm (4.10-3%) thì xuất hiện bệnh bazodo, thấp hơn 5ppm (0,5.10-3%) sẽ xuất hiện bệnh bướu cổ […].
Tất cả các trạm khảo sát trong vùng có hàm lượng I thấp hơn 0,5.10-3% (mức hàm lượng gây ra bệnh bướu cổ do thiếu I). Do đó, cần phải tiến hành điều tra xã hội học về bệnh bướu cổ của dân địa phương; đồng thời cần giáo dục, tuyên truyền và khuyến khích dân địa phương mua muối I về sử dụng.
* Nguyên tố uran (U)
U là nguyên tố có tỷ trọng cao. Các đồng vị phóng xạ quan trọng và tương đối bền vững của U là 235U và 238U. Hàm lượng trung bình của U trong các hợp phần tự nhiên như sau: trong trầm tích vỏ lục địa Trái đất 0,000091%; trong đá trầm tích (sét và phiến sét) 0,00032%; trong trầm tích sét biển 0,00028%; trong trầm tích sét đại dương (Thái Bình Dương và Đại Tây Dương) 0,00013%.
Trong trầm tích vùng Phong Thổ hàm lượng U dao động trong khoảng 0,025- 0,06.10-3%, đạt giá trị giá trị trung bình 0,035.10-3%, thấp hơn hàm lượng trung bình của chính nó trong trầm tích vỏ lục địa Trái đất (0,0910-3%) (bảng 2.11). Hệ số biến phân (V=26,4), cho thấy uran phân bố tương đối đồng đều trong trầm tích của vùng. U hình thành một số điểm dị thường hàm lượng có mức hàm lượng 0,04-0,06.10-3%, phân bố ở các khu vực: thị trấn Phong Thổ (ĐNX1-3, ĐNX1-7, ĐNX1-10), thị xã Lai Châu (MĐTĐ6-16, MĐTĐ3-53), thị trấn Tam Đường (MĐBL1-8, MĐBL8-1, MĐBL2-4,
87
MĐBL5-8). Các điểm dị thường này có hàm lượng 0,04-0,06.10-3% cịn thấp hơn mức nguy cơ ô nhiễm (0,273.10-3%) (bảng 2.13). U tương quan với Cs (R=0,74), với các ion khác nó có tương quan yếu hoặc tương quan nghịch (bảng 2.12).
* Ngun tố thori (Th)
Th là ngun tố có tính phóng xạ cao, đồng vị phóng xạ 232Th có chu kỳ bán rã rất dài và là đồng vị mẹ của dãy phân rã 232Th, 228Ra, 234Ra và 220Rn. Thành phần của Th trong các hợp phần tự nhiên như sau: trong đá trầm tích (sét và phiến sét) 0,0011%; trong trầm tích vỏ lục địa Trái đất 0,00035%.
Hàm lượng Th trong trong trầm tích vùng Phong Thổ dao động trong khoảng 0,005-0,05.10-3%, đạt giá trị trung bình 0,0110-3%, thấp hơn hàm lượng trung bình của chính nó trong trầm tích vỏ lục địa Trái đất (0.35.10-3%) (bảng 2.11). Th phân bố tương đối đồng đều trong trầm tích khu vực (V=23,6%). Th hình thành một số điểm dị thường có mức hàm lượng0,012-0,05.10-3%, phân bố rải rác ở khu vực: Bản Màu, thị xã Lai Châu (ĐTĐ0201, MĐTĐ3-53). Các điểm dị thường này còn thấp hơn rất nhiều so với mức nguy cơ ô nhiễm (1,05.10-3%) (bảng 2.13). Trong vùng, Th có tương quan yếu hoặc tương quan nghịch với tất cả các ion trong trầm tích (bảng 2.12).
* Nguyên tố flo (F)
F có hàm lượng trung bình trong các hợp phần tự nhiên như sau: trong trầm tích nước ngọt 0,0642%; trong đá trầm tích sét (sét và phiến sét) 0,05%; trong trầm tích sét đại dương (Thái Bình Dương và Đại Tây Dương) 0,08%.
Trong trầm tích vùng Phong Thổ, hàm lượng F dao động trong khoảng 3-90.10-3%, đạt giá trị trung bình 26,39.10-3% (bảng 2.11), thấp hơn hàm lượng trung bình của chính nó trong các đá trầm tích sét và trầm tích sét Đại dương. F phân bố khơng đều trong trầm tích, hệ số biến phân V=76,7%. Trong vùng, F hình thành một số điểm dị thường với hàm lượng (40-90.10-3%) phân bố tại khu vực: Mường So (ĐNX2-15), thị trấn Phong Thổ (ĐNX1-7, ĐNX1-10), thị trấn Tam Đường (MĐBL1-8). F có tương quan yếu hoặc tương quan nghịch với hầu hết các ion trong trầm tích (bảng 2.12).