Tóm tắt
Trong nghiên cứu nà y, trì nh bày kết quả phân tích hàm lượng tổng và dạng
liên kết kim loại nặng As, Hg, Pb, Cd trong trầm tích tầng mặt cửa Ba Lạt. Kết quả
nghiên cứu cho thấy: Hàm lượng tổng số As, Hg, Pb và Cd trong trầm tích cửa Ba
Lạt tuân theo thứ tự: Pb>As>Hg>Cd. Cụ thể, As: 7,09 - 19,10mg/kg, Hg: 0,65 -
0,68mg/kg, Pb: 20,04 - 45,67mg/kg và Cd: 0,21 - 0,46mg/kg, trong đó asen tồn tại
chủ yếu ở dạng cặn dư hay ở dạng có sẵn trong tự nhiên nằm trong cấu trúc trầm
tích (F5: 69,30% - 90,11%), thủy ngân tồn tại chủ yếu ở dạng liên kết với hữu cơ
(F4: 66,13 - 85,51%), chì tồn tại chủ yếu ở 3 dạng, đó là dạng liên kết với chất hữu
cơ (F4:31,48 - 39,17%), dạng liên kết với sắt - mangan oxít (F3:9,71 - 36,60%) và
dạng cặn dư (F5:19,62 - 32,65%), cadmi tồn tại chủ yếu ở 2 dạng, đó là dạng liên
kết với cacbonat (F2: 25,54 - 66,56%), dạng liên kết oxit sắt - mangan oxit (F3:
13,58 - 57,85%) so với hàm lượng tổng.
7 trang |
Chia sẻ: thanhle95 | Lượt xem: 399 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem nội dung tài liệu Xác định hàm lượng tổng và dạng liên kết của nguyên tố As và một số kim loại nặng Hg, Pb, Cd trong trầm tích tầng mặt cửa Ba Lạt, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Nghiên cứu
Tạp chí Khoa học Tài nguyên và Môi trường - Số 19 - năm 201864
XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG TỔNG VÀ DẠNG LIÊN KẾT CỦA
NGUYÊN TỐ AS VÀ MỘT SỐ KIM LOẠI NẶNG HG, PB, CD
TRONG TRẦM TÍCH TẦNG MẶT CỬA BA LẠT
Nguyễn Thị Huế, Dương Thị Lịm, Lưu Thế Anh,
Nguyễn Hoài Thư Hương, Nguyễn Thị Lan Hương, Nguyễn Đức Thành
Viện Địa lý, Việ n Hà n lâm Khoa họ c và Công nghệ Việ t Nam
Tóm tắt
Trong nghiên cứ u nà y, trì nh bày kết quả phân tích hàm lượng tổng và dạng
liên kết kim loại nặng As, Hg, Pb, Cd trong trầm tích tầng mặt cửa Ba Lạt. Kết quả
nghiên cứu cho thấy: Hàm lượng tổng số As, Hg, Pb và Cd trong trầm tích cửa Ba
Lạt tuân theo thứ tự: Pb>As>Hg>Cd. Cụ thể, As: 7,09 - 19,10mg/kg, Hg: 0,65 -
0,68mg/kg, Pb: 20,04 - 45,67mg/kg và Cd: 0,21 - 0,46mg/kg, trong đó asen tồn tại
chủ yếu ở dạng cặn dư hay ở dạng có sẵn trong tự nhiên nằm trong cấu trúc trầm
tích (F5: 69,30% - 90,11%), thủy ngân tồn tại chủ yếu ở dạng liên kết với hữu cơ
(F4: 66,13 - 85,51%), chì tồn tại chủ yếu ở 3 dạng, đó là dạng liên kết với chất hữu
cơ (F4:31,48 - 39,17%), dạng liên kết với sắt - mangan oxít (F3:9,71 - 36,60%) và
dạng cặn dư (F5:19,62 - 32,65%), cadmi tồn tại chủ yếu ở 2 dạng, đó là dạng liên
kết với cacbonat (F2: 25,54 - 66,56%), dạng liên kết oxit sắt - mangan oxit (F3:
13,58 - 57,85%) so với hàm lượng tổng.
Từ khóa: Cửa Ba Lạt; Trầm tích; Dạng liên kết; Kim loại nặng
Abstract
Determination of total content and chemical forms of As and some heavy metals
Hg, Pb and Cd in surface sediments from Ba Lat estuary
In this study, the results of analyzing total content and chemical forms of heavy
metals As, Hg, Pb, Cd in Ba Lat estuary’s sediments are presented. The results
show that the total content of As, Hg, Pb and Cd in Ba Lat estuary’s sediment is as
follows: Pb> As> Hg> Cd. Specifi cally, As: 7,09 - 19,10 mg/kg, Hg: 0,65 - 0,68
mg/kg, Pb: 20,04 - 45,67 mg/kg and Cd: 0,21 - 0,46 mg/kg, in which arsenic exists
mainly in the form of residuals or in natural form in the sedimentary structure (F5:
69,30 - 90,11%); mercury exists mainly in the form associated with organic (F4:
66,13 - 85,51%), lead exists mainly in three forms, they are the forms associated
with organic substances (F4: 31.48 - 39.17%), iron - mangan oxid (F3: 9,71 -
36,60%) and excess residue (F5:19,62 - 32,65%), cadmium exists mainly in two
forms, which are linked to carbonate (F2:25,54 - 66,56%), iron - manganese oxide
(F3: 13,58 - 57,85%) compared to the total content.
Keywords: Ba Lat; Sediment; Chemical forms; Heavy metal
1. Mở đầu
Kim loạ i nặ ng đượ c biế t đế n là cá c
chấ t có độ c tí nh cao, bề n vữ ng và khó
phân huỷ trong môi trườ ng. Cá c nguyên
tố nà y ở hà m lượ ng rấ t nhỏ đã ả nh hưở ng
có hạ i cho sứ c khoẻ củ a sinh vậ t và con
ngườ i. Trong đó , As là nguyên nhân gây
cá c bệ nh ung thư biể u mô da, phế quả n,
phổ i, Hg đượ c biế t đế n vớ i độ c tí nh tá c
độ ng đế n thậ n, hệ thầ n kinh trung ương,
Nghiên cứu
Tạp chí Khoa học Tài nguyên và Môi trường - Số 19 - năm 2018 65
rố i loạ n tiêu hoá ; độ c tí nh củ a Pb tá c
dụ ng lên hệ thố ng enzim gây rố i loạ n cơ
thể ; Cd xâm nhập vào cơ thể can thiệp
vào các quá trình sinh học, các enzim
liên quan đến kẽm, magie và canxi, gây
tổn thương đến gan, thận, gây nên bệnh
loãng xương và bệnh ung thư [2].
Trong và i thậ p niên trở lạ i đây, ở
Việt Nam vấ n đề ô nhiễ m kim loạ i nặ ng
đượ c hế t sứ c quan tâm, chú ý . Nguyên
nhân là do thự c trạ ng xả thả i có chứ a
kim loạ i nặ ng từ cá c ngà nh công nghiệ p
ra môi trườ ng và tí ch tụ trong trầ m tí ch
tạ i cá c nguồ n nướ c. Trầ m tí ch vù ng cử a
sông ven biể n chị u nhiề u biế n độ ng về
đặ c tí nh lý hoá củ a môi trườ ng nướ c.
Vù ng cử a sông ven biể n là nơi giao
nhau giữ a nguồ n nướ c từ lụ c đị a đổ ra
theo lưu vự c sông, mang theo cá c chấ t
ô nhiễ m từ cá c hoạ t độ ng củ a con ngườ i
như chấ t thả i công nghiệ p, chấ t thả i sinh
hoạ t, hoạ t độ ng khai thá c khoá ng sả n,
hoạ t độ ng nông nghiệ p, Nguồn nước
từ lục địa có môi trườ ng pH thấ p (6,5
đế n 7,5) và nướ c ngoà i đạ i dương do
só ng đưa và o có môi trườ ng kiề m nhẹ
pH cao (7,5 đế n 8,5), tạ i điể m giao nhau
nà y cá c kim loạ i nặ ng kế t tủ a dạ ng keo
và đượ c hấ p phụ trên cá c hạ t vậ t chấ t lơ
lử ng lắ ng xuố ng đá y. Do vậ y, hà m lượ ng
kim loạ i nặ ng trong trầ m tí ch cử a sông
ven biể n thườ ng cao hơn so vớ i trầ m
tí ch sông và trầ m tí ch đạ i dương [6].
Cử a Ba Lạ t thuộc địa phận hai tỉnh
Nam Định và Thái Bình, nằm ở phía
Nam vùng châu thổ sông Hồng, là nơi
con sông Hồ ng đổ ra vị nh Bắ c Bộ , môi
trườ ng nướ c và trầ m tí ch củ a cử a sông
nà y chị u tá c độ ng mạ nh mẽ bở i nguồ n
thả i từ cá c hoạ t độ ng kinh tế - xã hộ i,
khai thá c khoá ng sả n, hoạ t độ ng công
nghiệ p, nông nghiệp, hoạ t độ ng vậ n tả i,
du lị ch,từ trong lụ c đị a đưa ra. Hà ng
năm, lượ ng chấ t rắ n lơ lử ng đượ c sông
Hồ ng đưa ra biể n khoả ng 130 triệ u tấ n/
năm [1] và sự gia tăng hà m lượ ng cá c
kim loạ i nặ ng trong trầ m tí ch vù ng cử a
sông ven biể n đã đượ c chứ ng minh là có
nguyên nhân từ cá c hoạ t độ ng củ a con
ngườ i trong lụ c đị a.
Cá c nghiên cứ u trong nướ c đã chỉ ra
có sự tí ch luỹ hà m lượ ng kim loạ i nặ ng
trong trầ m tí ch vù ng cử a sông ven biể n
[1, 3], tuy nhiên cá c nghiên cứ u chủ yế u
đá nh giá hà m lượ ng tổ ng củ a cá c kim loạ i
nặ ng trong trầ m tí ch. Để là m rõ mứ c độ
ả nh hưở ng củ a cá c kim loạ i nặ ng trong
trầ m tí ch đế n hệ sinh thá i thuỷ sinh vù ng
cử a sông ven biể n, cầ n có nghiên cứ u về
dạ ng tồ n tạ i củ a cá c kim loạ i trong trầ m
tí ch. Trong nghiên cứ u nà y xá c đị nh cá c
dạ ng liên kế t củ a As, Hg, Pb và Cd trong
trầ m tí ch bề mặ t cử a Ba Lạ t.
2. Dụng cụ và phương pháp
nghiên cứu
2.1. Hóa chất, dụng cụ, thiết bị:
Hóa chất: Các hóa chất sử dụng
gồm: chất chuẩn As, Hg, Pb, Cd nồng
độ 1000 mg/l của Merck, axit HCl, axit
HNO
3
, nước cất 2 lần. Các hóa chất đều
thuộc loại tinh khiết phân tích PA.
Dụng cụ, thiết bị: Thiết bị phân hủy
mẫu CEM-Model MARS 6 của Mỹ, máy
ICP-MS Agilent Technologies 7693, các
dụng cụ thủy tinh phục vụ phân tích và
thí nghiệm. Các thiết bị và dụng cụ đều
được ngâm rửa kỹ bằng HNO
3
loãng và
tráng bằng nước cất hai lần.
2.2. Phương pháp nghiên cứu
Tổ ng số mẫ u trầ m tí ch thu thậ p là
06, thờ i gian thu mẫ u ngà y 10 thá ng 4
năm 2017, vị trí lấ y mẫ u đượ c đị nh vị
bằ ng thiế t bị GIS cầ m tay, cụ thể đượ c
chỉ ra trong bả ng 1. Mẫ u đượ c lấ y ở độ
sâu từ 0 - 10cm, đượ c bả o quả n lạ nh để
vậ n chuyể n về phò ng thí nghiệ m.
Nghiên cứu
Tạp chí Khoa học Tài nguyên và Môi trường - Số 19 - năm 201866
Bảng 1. Tọa độ vị trí các điểm lấy mẫu trầm tích
STT Ký hiệu mẫu Tọa độ
1 TT1 20015’11,5”N; 106035’25,7”E
2 TT2 20015’10,8”N;106035’26,2”E
3 TT3 20015’10,1”N; 106035’37,8”E
4 TT4 20015’13,2”N; 106035’45,7”E
5 TT5 20015’10,7”N; 106035’43,7”E
6 TT6 20015’2,9”N; 106035’32”E
Mẫ u đượ c là m khô bằ ng thiế t bị
đông khô Labcoco trong môi trườ ng N
2
,
nghiền mịn qua rây để được kích thước
hạt nhỏ hơn 0,05 mm.
Xá c đị nh hà m lượ ng tổ ng As, Hg,
Pb, Cd trong mẫ u trầ m tí ch như sau:
Cân 1,0000 g mẫu khô đã nghiền mịn,
cho vào ống CEM Tefl on, thêm vào hỗn
hợp HF-HNO
3
-HClO
4
theo tỉ lệ (10,0
ml HNO
3
, 5,0 ml HClO
4
và 0,5 ml HF
để phá triệt để silicat), phân huỷ mẫ u
bằ ng thiế t bằng lò vi sóng CEM - Mỹ
Model MARS 6 trong 2 giờ. Mẫ u sau
khi phân huỷ lọ c và đị nh mứ c đế n thể
tí ch xá c đị nh.
Xá c đị nh cá c dạng của kim loại
được chiết theo quy trình chiết liên tục
cải tiến của Tessier [4] theo cá c bướ c
như sau:
Bướ c 1: Cân 1,0000 g mẫ u trầ m tí ch
thêm 10,0 ml dung dị ch CH
3
COONH
4
1M, lắ c liên tụ c 1 giờ ở nhiệ t độ phò ng,
ly tâm thu phầ n dị ch chiế t xá c đị nh dạ ng
trao đổ i (F1) củ a cá c kim loạ i, thu phầ n
cặ n 1.
Bướ c 2: Phầ n cặ n 1 thêm 20,0 ml
dung dị ch CH
3
COONH
4
1M đã đượ c axit
hoá đế n pH = 5 bằ ng axit CH
3
COOH,
lắ c 5 giờ ở nhiệ t độ phò ng. Ly tâm thu
phầ n dị ch chiế t xá c đị nh dạ ng liên kế t
vớ i cacbonat (F2), thu phầ n cặ n 2.
Bướ c 3: Phầ n cặ n 2 thêm 20,0 ml
dung dị ch NH
2
OH.HCl 0,04M trong
CH
3
COOH 25% (v/v) ở 950C trong 5
giờ . Ly tâm thu dị ch chiế t xá c đị nh dạ ng
liên kế t vớ i sắ t-magan oxit (F3), thu
phầ n cặ n 3.
Bướ c 4: Phầ n cặ n 3 thêm 10,0 ml
CH
3
COONH
4
3,2M trong HNO
3
20%
(v/v), lắ c 0,5 giờ nhiệ t độ phò ng. Thu
phầ n dị ch chiế t xá c đị nh dạ ng liên kế t
vớ i hữ u cơ (F4), thu phầ n cặ n 4.
Bướ c 5: Phầ n cặ n 4 thêm 20,0 ml
hỗ n hợ p HCl:HNO
3
(đặ c) tỷ lệ 3:1, xá c
đị nh dạ ng cặ n dư nằ m trong cấ u trú c
(F5).
Dung dị ch chiế t thu đượ c ở bướ c 1,
2, 3, 4 sau khi đã đượ c vô cơ hoá bằ ng
HCl:HNO
3
(đặ c) tỷ lệ 3:1, dị ch phá tổ ng
và dung dị ch chiế t bướ c 5 xá c đị nh hàm
lượng As, Hg, Pb, Cd bằ ng thiế t bị ICP-
MS Agilent Technologies 7693.
Để đả m bả o độ tin cậy và chính xác
về số liệ u phân tí ch, việc kiể m soá t chấ t
lượ ng và đá nh giá chấ t lượ ng phò ng thí
nghiệ m đượ c thự c hiệ n bằ ng cá ch sử
dụ ng quy trì nh chấ t chuẩ n kiể m soá t,
đườ ng chuẩ n vớ i cá c điể m chuẩ n, phân
tí ch mẫ u trắ ng thuố c thử , độ thu hồ i bở i
mẫ u thêm chuẩ n trong suố t quá trì nh
phân tí ch. Độ đú ng củ a kế t quả phân
tí ch có độ lệ ch chuẩ n nhỏ hơn 10%. Độ
chí nh xá c củ a kế t quả phân tí ch đượ c
đá nh giá bằ ng phương phá p sử dụ ng chấ t
chuẩ n so sá nh BCR-277R củ a European
Commission. Độ thu hồ i củ a quá trì nh
chiế t đượ c tí nh bằ ng tổ ng hà m lượ ng
cá c nguyên tố trong cá c bướ c chiế t
Tessier chia cho hà m lượ ng kim loạ i sử
dụ ng phương phá p phân huỷ mẫ u tổ ng
Nghiên cứu
Tạp chí Khoa học Tài nguyên và Môi trường - Số 19 - năm 2018 67
số , kế t quả độ thu hồ i nằ m trong khoả ng
95 đế n 105 %.
Mứ c độ ả nh hưở ng củ a As, Hg, Pb
và Cd trong trầm tích đến môi trường
thủy sinh đượ c so sá nh vớ i tiêu chuẩ n
quố c gia và quố c tế .
3. Kết quả và thảo luận
3.1. Hà m lượ ng tổ ng củ a As, Hg, Pb
và Cd trong mẫ u trầ m tí ch cử a Ba Lạ t
Để đá nh giá mứ c độ tá c độ ng củ a
trầ m tí ch đế n môi trườ ng sinh thá i thuỷ
sinh, kế t quả nghiên cứ u đượ c so sá nh
vớ i tiêu chuẩ n QCVN 43:2012/BTNMT
á p dụ ng cho cộ t trầ m tí ch ở vù ng nướ c
mặ n và nướ c lợ . Tiêu chuẩ n đá nh giá
trầ m tí ch Ontario đượ c sử dụ ng đá nh giá
mứ c ả nh hưở ng chi tiế t hơn ở hai mứ c:
Mứ c í t ả nh hưở ng và mứ c ả nh hưở ng
nghiêm trọ ng.
Kế t quả hà m lượ ng As, Hg, Pb và
Cd trong 06 mẫ u trầ m tí ch cử a Ba Lạ t
đượ c đưa ra trong bả ng 2.
Bả ng 2. Hà m lượ ng tổ ng số củ a As, Hg, Pb và Cd trong mẫu trầm tích cửa Ba Lạt
Đơn vị: mg/kg
KHM As Hg Pb Cd
TT1 19,10 0,66 45,67 0,22
TT2 8,17 0,68 26,78 0,31
TT3 7,09 0,66 22,18 0,21
TT4 14,78 0,65 35,47 0,46
TT5 10,44 0,67 25,85 0,28
TT6 7,29 0,67 20,04 0,32
QCVN 43:2012 /BTNMT 41,60 0,7 112 4,2
Tiêu chuẩ n
trầ m tí ch
Ontario
Í t ả nh hưở ng 6 0,2 31 0,6
Ả nh hưở ng nghiêm
trọ ng
33 2 250 10
Từ kế t quả nghiên cứ u thu đượ c cho
thấ y, hà m lượ ng As, Hg, Pb và Cd đề u ở
dướ i ngưỡ ng tiêu chuẩ n QCVN 43:2012/
BTNMT, hà m lượ ng tương ứ ng dao
độ ng As: 7,09 - 19,10mg/kg; Hg: 0,65
- 0,68mg/kg; Pb: 20,04 - 45,67mg/kg;
Cd: 0,21 - 0,46mg/kg. Tuy nhiên, hà m
lượ ng Hg trong cá c mẫ u trầm tích ở cửa
Ba Lạt đều ở ngưỡ ng cao xấ p xỉ vớ i tiêu
chuẩ n Việ t Nam và nằ m trong khoả ng từ
mứ c í t ả nh hưở ng đế n mứ c ả nh hưở ng
nghiêm trọ ng, hà m lượ ng As và Pb cũ ng
đã vượ t mứ c í t ả nh hưở ng và dướ i mứ c
ả nh hưở ng nghiêm trọ ng củ a tiêu chuẩ n
Ontario, Cd trong tấ t cả cá c mẫ u đề u ở
dướ i mứ c í t ả nh hưở ng, kế t quả nghiên
cứ u này phù hợ p vớ i công bố củ a tá c giả
Eleni G. Farmaki, trầ m tí ch trong cá c
khu vự c nuôi thuỷ sả n có hà m lượ ng Hg
cao, thậ m chí có vị trí vượ t ngưỡ ng 0,7
mg/kg [5]. Nguyên nhân gây ô nhiễm
vùng biển cửa Ba Lạt chủ yếu từ nguồn
thải nông nghiệp, công nghiệp, đánh bắt
nuôi trồng thủy sản, chế biến hải sản và
các hoạt động giao thông thủy. Ngoài ra,
các quá trình dùng các chất hóa học tẩy
rửa tàu thuyền, sử dụng xăng dầu cùng
với nhiều hoạt động khác đã có tác động
không nhỏ tới môi trường khu vực này.
3.2. Sự phân bố cá c dạ ng liên kế t
củ a As, Hg, Pb và Cd trong trầm tích
cửa Ba Lạt
Sự phân bố cá c dạ ng liên kế t củ a
As, Hg, Pb và Cd trong trầm tích mặt tại
cửa Ba Lạt đượ c chỉ ra ở hì nh 1. Dạ ng
trao đổ i (F1) củ a cá c nguyên tố dao
Nghiên cứu
Tạp chí Khoa học Tài nguyên và Môi trường - Số 19 - năm 201868
độ ng trong khoả ng như sau As: 1,10 -
2,87%, Hg: 0 - 2%, Pb: 0,39 - 2,73% và
Cd: 4,62 - 11,68%; đây là dạng kim loại
có độ linh động cao nhất, dễ dàng trao
đổi với môi trường nước. Dạ ng liên kế t
cacbonat (F2) lầ n lượ t As: 0,92 - 2,93%,
Hg: 2,21 - 9,16%, Pb: 3,37 - 23,92%
và Cd: 25,54 - 66,56%; ở dạng này có
thể phân ly ra môi trường nước khi pH
giảm xuống; Dạ ng liên kế t sắ t - mangan
oxit (F3) đố i vớ i As: 1,39 - 4,94%, Hg:
6,23 - 18,39%, Pb: 9,71 - 36,60% và
Cd: 13,58 - 57,85%, đây là dạng liên kết
không bền vững khi thế oxy hóa khử Eh
thay đổi [7, 8]. Dạ ng liên kế t vớ i hữ u
cơ (F4) thứ tự As: 3,44 - 19,96%, Hg:
66,13 - 85,51%, Pb: 31,48 - 39,17% và
Cd: 6,77 - 31,11%, dạ ng cặ n dư nằ m
trong cấ u trú c (F5) là dạng liên kết chặt
chẽ nhất của kim loại dao độ ng vớ i As:
69,30 - 90,11%; Hg: 2,15 - 11,79%, Pb:
19,62 - 32,65% và Cd: 3,82 - 15,11%.
Hì nh 1: Sự phân bố cá c dạ ng liên kế t củ a kim loạ i nặ ng trong trầ m tí ch cử a Ba Lạ t
Từ kế t quả nghiên cứ u thu đượ c
cho thấ y, hà m lượ ng As tổ ng số trong
cá c mẫ u nằ m trong ngưỡ ng từ mứ c
í t ả nh hưở ng đế n ả nh hưở ng nghiêm
trọ ng. Tuy nhiên, kế t quả phân tí ch dạ ng
chỉ ra rằ ng đố i vớ i As tồ n tạ i trong trầ m
tí ch chủ yế u là dạ ng cặ n dư nằ m trong
cấ u trú c (F5), đây là dạng khó hòa tan
và đi vào trong nước, đồng thời sinh
vật cũng không hấp thụ được. Điề u nà y
hoà n toà n phù hợ p vớ i cá c công bố về
nguồ n gố c As củ a cá c vù ng đồ ng bằ ng
châu thổ sông Hồ ng là do nguồ n gố c
tự nhiên chứ a trong cá c khoá ng chất tự
nhiên của vỏ trái đất [1]. Vì vậy, dù hàm
lượng tổng As có cao trong trầm tích thì
Nghiên cứu
Tạp chí Khoa học Tài nguyên và Môi trường - Số 19 - năm 2018 69
cũng không ảnh hưởng nhiều đến môi
trường thủy sinh.
Dạ ng liên kế t củ a Hg chiế m phầ n
trăm lớ n vượ t trộ i so vớ i cá c dạ ng khá c
là dạ ng liên kế t hữ u cơ (F4: 66,13 -
85,51%,), ở dạng liên kết này thủy ngân
sẽ không bền trong điều kiện oxi hóa.
Khi bị oxi hóa các hợp chất hữu cơ sẽ
phân hủy và kim loại sẽ được giải phóng
vào pha nước, dạ ng cặ n dư nằ m trong
cấ u trú c chiế m tỷ lệ rấ t nhỏ . Vì vậy, từ
kết quả phân tích hàm lượng tổng cho
thấy hàm lượng Hg trong trầm tích
nghiên cứu rất cao gần chạm ngưỡng
cho phép của quy chuẩn Việt Nam, dẫn
đến khả năng ảnh hưởng đến môi trường
nước và hệ thống thủy sinh vật sẽ rất
lớn, hay nguy cơ ô nhiễm Hg trong môi
trường cửa Ba Lạt là đáng báo động, cần
phải quan tâm theo dõi và kiểm soát.
Chì đượ c phân bố tương đố i đồ ng
đề u ở cá c dạ ng cacbonat (F2), dạ ng liên
kế t sắ t - mangan oxit (F3), dạ ng liên kế t
hữ u cơ (F4) và dạ ng cặ n dư nằ m trong
cấ u trú c (F5). Điề u nà y cho thấ y nguồ n
gố c tí ch luỹ Pb trong trầ m tí ch cử a Ba
Lạ t bao gồ m cả yế u tố tự nhiên và tá c
độ ng củ a con ngườ i. Kế t quả nghiên
cứ u cho thấ y dạ ng trao đổ i củ a Pb là rấ t
nhỏ , điề u nà y có thể giả i thí ch do tí ch
số tan cá c muố i củ a Pb vớ i cá c anion
như CO3
2-, SO
4
- (có hà m lượ ng lớ n trong
nướ c biể n) là rấ t nhỏ nên Pb bị kết tủa ở
dạng cacbonat.
Hà m lượ ng Cd tổ ng số trong trầm
tích cửa sông Ba Lạt đang ở ngưỡ ng rấ t
thấ p. Tuy nhiên, khi nghiên cứ u dạ ng
liên kế t cho thấ y Cd có mặ t trong trầ m
tí ch cửa Ba Lạt có xu hướng tích lũy khá
lớn ở dạng kém bền vững hay dạng liên
kết với cacbonat và dạ ng liên kế t vớ i
sắ t - mangan oxit. Dạng liên kết này rất
nhạy cảm với pH, Eh của nước, đây là
dạng không ổn định, dễ bị hòa tan vào
nước cũng như dễ bị hấp thu bởi sinh
vật. Do vậy, khi hàm lượng Cd trong
trầm tích cao thì nguy cơ gây ra ô nhiễm
môi trường nước và ảnh hưởng đến các
sinh vật thủy sinh là rất lớn.
Như vậy, có sự tương đồng về tỉ lệ
các dạng liên kết của kim loại As, Hg,
Pb và Cd trong trầm tích mặt tại cửa Ba
Lạt giữa các vị trí lấy mẫu. Căn cứ vào
hàm lượng tổng kim loại và sự tồn tại
các dạng kim loại Hg, Pb, Cd chỉ ra trầm
tích mặt tại cửa Ba Lạt chịu nhiều tác
động từ hoạt động của con người, đặc
biệt các nguồn thải có hàm lượng Hg
cao. Điều này có thể giải thích nguyên
nhân là do con người sử dụng lượng lớn
hóa chất bảo vệ thực vật trong sản xuất
nông nghiệp, hóa chất tẩy trùng, diệt
nấm mốc trong hoạt động nuôi trồng
thủy sản. Đồng thời, dọc theo dòng chảy
sông Hồng, từ Trung Quốc vào Việt Nam
tại Lào Cai rồi chảy qua các tỉnh Yên
Bái, Phú Thọ, Hà Nội, Hưng Yên, Thái
Bình đổ ra vịnh Bắc Bộ ở cửa Ba Lạt
có rất nhiều khu công nghiệp tập trung
(Sông Trà, Cầu Nghìn, Tiền Hải, Gia
Lễ, Nguyễn Đức Cảnh, Phúc Khánh,...),
một số khu công nghiệp đã có hệ thống
xử lý nước thải tập trung nhưng vẫn
chưa đủ công suất xử lý, đặc biệt khu
công nghiệp Tiền Hải đến nay còn chưa
có chủ đầu tư cơ sở hạ tầng, nên chưa
có hệ thống thu gom và xử lý nước thải.
Bên cạnh đó, tại Thái Bình cũng là nơi
tập trung nhiều làng nghề truyền thống
(chạm bạc, thêu, dệt, chiếu cói, thảm
len, mây tre đan, gỗ mỹ nghệ,...) do đó
phát sinh nguồn thải công nghiệp, các
chất thải nguy hại, trong đó có các kim
loại nặng.
Nghiên cứu
Tạp chí Khoa học Tài nguyên và Môi trường - Số 19 - năm 201870
4. Kế t luậ n
Hàm lượng tổng số As, Hg, Pb và
Cd trong trầm tích cửa Ba Lạt tuân theo
thứ tự: Pb>As>Hg>Cd. Hàm lượng
As, Hg, Pb và Cd trong trầm tích cửa
Ba Lạt đều ở dưới ngưỡng TCVN. Tuy
nhiên, As, Hg, Pb nằm trong khoảng ít
ảnh hưởng đến mức ảnh hưởng nghiêm
trọng của tiêu chuẩ n trầ m tí ch Ontario.
Kết quả phân tích dạng liên kết của
kim loại As, Hg, Pb và Cd trong trầm
tích mặt tại cửa Ba Lạt cho thấy: As tồn
tại chủ yếu ở dạng cặn dư; Hg, Pb nằm
chủ yếu ở dạng hữu cơ và dạng liên kết
với sắt - mangan oxit, Cd nằm chủ yếu ở
2 dạng, đó là dạng liên kết với cacbonat,
dạng liên kết oxit sắt - mangan oxit.
Dù hàm lượng tổng Hg, Pb, Cd dưới
ngưỡng TCVN nhưng có tác động lớn
đến môi trường nước và đến các thủy
sinh vật. Dọc bờ biển tỉnh Thái Bình vấn
đề nuôi ngao (hai mảnh vỏ) đang phát
triển rất mạnh, vì vậy môi trường khu
vực trong đó có trầm tích cần được quan
tâm nghiên cứu thường xuyên, đồng
thời quan trắc kiểm soát chất lượng
môi trường dọc theo sông Hồng, cảng
biển và ven biển để có thể cảnh báo và
khuyến cáo các cấp có thẩm quyền can
thiệp khi có biểu hiện ô nhiễm hay có sự
cố môi trường.
Lời cảm ơn. Chúng tôi xin chân
thành cảm ơn Viện Địa lý, Viện Hàn
lâm KH&CNVN đã tài trợ cho nghiên
cứu này thông qua nhiệm vụ KHCN
cấp Cơ sở, nhiệ m vụ cấ p Việ n Hà n lâm
Khoa họ c và Công nghệ Việ t Nam Vast
06.01/17-18
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Đặ ng Hoà i Nhơn và cá c cộ ng sự
(2011). Tố c độ lắ ng đọ ng trầ m tí ch và tí ch
luỹ mộ t số kim loạ i nặ ng trong trầ m tí ch đớ i
gian triề u ven bờ châu thổ Sông Hồ ng. Hộ i
nghị khoa họ c và công nghệ toà n quố c lầ n
thứ I. Tr 544-555.
[2]. Trịnh Thị Thanh (2007). Độc học
môi trường và sức khỏe con người. NXB
Đại học Quốc gia Hà Nội.
[3]. Ho àng Thị Thanh Thủy, Từ Thị
Cẩm Loan, Nguyễn Như Hà Vy (2006).
Nghiên cứu địa hóa môi trường một số kim
loại nặng trong trầm tích sông rạch Thành
Phố Hồ Chí Minh.