Giáo trình Đặc điểm cấu trúc địa chất và môi trường khu vực đất ngập nước Kim Sơn (ninh Bình)

Nội dung text: Giáo trình Đặc điểm cấu trúc địa chất và môi trường khu vực đất ngập nước Kim Sơn (ninh Bình)

1. T¹p chÝ KHKT Má - §Þa chÊt, sè 49, 01-2015, tr.31-40 ĐỊA CHẤT – KHOÁNG SẢN & MÔI TRƯỜNG (trang 31-48) ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT VÀ MÔI TRƯỜNG KHU VỰC ĐẤT NGẬP NƯỚC KIM SƠN (NINH BÌNH) PHẠM THỊ VÂN ANH, NGUYỄN KHẮC GIẢNG, LÊ TIẾN DŨNG Trường Đại học Mỏ - Địa chất Tóm tắt: Khu vực đất ngập nước ven biển Kim Sơn (Ninh Bình) có cấu trúc địa chất tương đối đơn giản, trên bề mặt lộ hầu như chỉ có các trầm tích hệ tầng Thái Bình, dưới sâu cũng chỉ gặp các trầm tích Đệ tứ hệ tầng Lệ Chi, Hà Nội, Vĩnh Phúc, Hải Hưng. Đây là nơi đã, đang và sẽ được khai thác với các hướng rất khác nhau như trồng rừng ngập mặn, nuôi trồng thuỷ hải sản, phát triển du lịch sinh thái nhằm đem lại lợi ích kinh tế tối đa cho địa phương. Vì vậy việc nghiên cứu, đánh giá mức độ ô nhiễm môi trường đất, nước khu vực này mang một ý nghĩa rất quan trọng trong việc đảm bảo phát triển bền vững. Thực tế, kết quả nghiên cứu bước đầu của các tác giả đã cho thấy sự ô nhiễm cục bộ arsen trong môi trường đất. Môi trường nước mặt cũng bị ô nhiễm arsen cục bộ, ô nhiễm cadimi, sắt, amoni dạng diện. Đặc biệt, nước mặt khu Cồn Nổi có chứa dầu mỡ với hàm lượng khá cao. Nước ngầm trong vùng nghiên cứu cũng bị ô nhiễm cadimi, chì và amoni cục bộ. 1. Mở đầu + Phương pháp phân tích không ảnh : Thu Đường bờ biển Kim Sơn kéo dài 18 km nằm thập các tài liệu không ảnh, tài liệu ảnh vũ trụ, giữa hai cửa sông lớn, là Sông Đáy và Sông Càn. các bản đồ địa hình (bản đồ địa hình tỷ lệ Vùng đất tính từ đường đê biển ra đến phía ngoài 1:50.000 năm 1965; bản đồ địa hình tỷ lệ bãi bồi thấp nhất khi nước triều xuống được xếp 1:50.000 năm 2005; bản đồ địa hình và ảnh vệ chung vào vùng đất ngập nước, trong đó có khu tinh năm 2010), phân tích các hệ thống ảnh máy vực Cồn Nổi. Vùng đất ngập nước khu vực Kim bay và ảnh vũ trụ với mục đích làm sáng tỏ hiện Sơn đã, đang và sẽ được khai thác với các hướng trạng phân bố các thành tạo địa chất, quy luật rất khác nhau, như trồng rừng, nuôi trồng thuỷ biến đổi không gian phân bố các tích tụ trầm tích hải sản, phát triển du lịch sinh thái và mang lại theo thời gian, dự báo sự phát triển của các tích các lợi ích kinh tế không nhỏ. tụ trầm tích trong tương lai. Trong quá trình thực hiện đề tài khoa học công nghệ với tỉnh Ninh Bình, tập thể tác giả đã + Khảo sát địa chất: Tiến hành các tuyến làm sáng tỏ cấu trúc địa chất,đặc điểm môi khảo sát kết hợp lấy mẫu và các công trình khoan trường địa hoá, mức độ ô nhiễm môi trường đất không tháp. Tại các điểm khảo sát, tiến hành và môi trường nước khu vực đất ngập nước Kim nghiên cứu tổng hợp, đo phóng xạ mặt đất và lấy Sơn, đóng góp một phần số liệu quan trọng để dự các loại mẫu phân tích (mẫu trọng sa, mẫu độ hạt báo và định hướng phát triển kinh tế, đảm bảo an tầng mặt, mẫu địa hóa). ninh quốc phòng cho tỉnh Ninh Bình. + Phương pháp địa vật lý: bao gồm Đo 2. Phương pháp nghiên cứu phóng xạ mặt đất phục vụ thành lập bản đồ đồng Để làm sáng tỏ cấu trúc địa chất khu vực đất cường độ phóng xạ mặt đất và Đo địa chấn nông ngập nước Kim Sơn cũng như các đặc điểm môi phân dải cao thành lập các mặt cắt địa chấn nông trường của khu vực, chúng tôi đã tiến hành đồng phân dải cao xung quanh khu vực Cồn Nổi và bộ các phương pháp nghiên cứu sau: sông Đáy, Cửa Càn. 31
2. Hình 1. Sơ đồ địa chất khu vực ven biển Kim Sơn (Ninh Bình) 32
3. Hình 2. Mặt cắt trầm tích Đệ tứ khu vực ven biển Kim Sơn (Ninh Bình) 33
4. 2-3 + Phương pháp khai đào công trình: gồm Hệ tầng Hà Nội (Q1 hn): Trên cơ sở Khoan tay không tháp phục vụ công tác lấy mẫu nghiên cứu toàn vùng, có thể đưa ra một số đặc địa hoávà Khoan sâuphục vụ nghiên cứu địa điểm của trầm tích hệ tầng Hà Nội khu vực Kim tầng, lấy mẫu tại trung tâm Cồn Nổi. Sơn (Ninh Bình) như sau: trầm tích hạt mịn (bột + Phương pháp lấy, gia công và phân tích: sét) chiếm chủ yếu, trầm tích hạt thô (cát, sạn) bao gồmPhân tích độ hạt; Phân tích trọng sa; chiếm một lượng nhỏ, rất hiếm gặp cuội sỏi. Phân tích hàm lượng các nguyên tố kim loại và Theo mặt cắt, từ dưới lên trên độ hạt trầm tích anion trong các mẫu đất tầng mặt (các chỉ tiêu giảm dần, phản ánh xu thế biển tiến trong thời kỳ phân tích theo QCVN43-2012/BTNMT gồm As, tích tụ trầm tích hệ tầng Hà Nội.Tập hợp bào tử Cd; Cu, Pb, Zn, Hg, Cr) và mẫu nước (phân tích phấn hoa gặp trong trầm tích của hệ tầng chủ yếu các chỉ tiêu theo quy chuẩn Việt Nam về nước gồm Polypodiaceae sp., Gleichenia sp., mặt ven biển và nước ngầm: QCVN 08- Lygodium sp., Schizae sp., Cyathea sp., 2008/BTNMT và QCVN 09-2008/BTNMT bao Angiopteris sp., Osmunda sp., Sonneratia sp., gồm 32 chỉ tiêu đối với nước mặt và 28 chỉ tiêu Quercus sp., Euphorbia sp., Rhus sp., Rubia sp đối với nước ngầm) trong khu vực nghiên cứu. được Nguyễn Địch Dỹ (1974) xếp tuổi vào 3. Đặc điểm địa chất khu vực đất ngập nước Pleistocen giữa - muộn, phần sớm. Vì thế, tuổi Kim Sơn (Ninh Bình) của hệ tầng Hà Nội được xếp vào Pleistocen giữa 3.1. Đặc điểm địa tầng - muộn là hợp lý. Sự có mặt của thực vật vùng Hệ tầng Vĩnh Bảo (N2vb): Trong khu vực ven biển như Sonneratia, Acrostichum trong Cồn Nổi đến Bến Đụt, hệ tầng Vĩnh Bảo dự kiến trầm tích hạt mịn và các giá trị địa hoá môi nằm ở độ sâu trên 140m.Trên toàn bộ diện tích trường pH: 6,7 - 7,6; Fe+2s/corg: 0,19 - 0,2; Kt: đồng bằng ven biển Ninh Bình, hệ tầng Vĩnh Bảo 0,64 - 1,0; Eh: 20 - 100mV cho thấy trầm tích không lộ trên mặt, chỉ gặp chúng ở độ sâu từ 130 được thành tạo trong điều kiện môi trường cửa đến 54m trong các lỗ khoan ở phần diện tích phía sông ven biển có tính oxy hoá yếu - trung bình. đông. Bề dày trầm tích thay đổi từ 4,5 đến 40m. Các trầm tích của hệ tầng phủ không chỉnh hợp Qua tổng hợp các tài liệu hiện có về hệ tầng Vĩnh trên hệ tầng Lệ Chi. Phía trên chúng bị hệ tầng Bảo khu vực đồng bằng Ninh Bình có một số Vĩnh Phúc phủ không chỉnh hợp. 3 nhận xét sau: Hệ tầng gồm các lớp đá hạt mịn Hệ tầng Vĩnh Phúc (Q1 vp): có diện phân (sét kết, bột kết) xen kẽ với các đá hạt thô (cát bố rộng. Chúng lộ rải rác ở ven rìa đồng bằng, kết, cát sạn kết, cuội kết). Tuy nhiên trầm tích hạt còn chủ yếu bị phủ bởi các trầm tích Holocen ở mịn vẫn chiếm chủ yếu. Bề mặt hệ tầng thường độ sâu nhỏ.Trầm tích hệ tầng Vĩnh Phúc được bị phong hoá có màu sắc loang lổ chứng tỏ sau chia làm 3 phần rõ rệt. Dưới cùng là trầm tích hạt khi thành tạo, các trầm tích hệ tầng lộ trên mặt thô lẫn dăm sạn thạch anh hoặc sét, có màu xám chịu quá trình phong hoá bóc mòn. Với sự có mặt xanh, tương ứng với tướng sông. Phần giữa trầm của thực vật ngập mặn như Acrostichum sp., tích hạt mịn có màu xám, xám tro lẫn di tích thực Florschuetzia sp. và giá trị các hệ số địa hoá môi vật tương ứng với trầm tích sông - biển. Phần trường pH >7; Kt từ 0,54 đến lớn hơn 2; Eh: trên thường có màu xám xanh, xám vàng loang 35mV và những lớp di tích thực vật đã hoá than lổ tương ứng với trầm tích biển. Các thành tạo nằm xen trong trầm tích cho thấy môi trường phần dưới cùng có chứa nước ngầm.Nét đặc trầm tích là vùng ven biển có tính khử - oxy hoá trưng của trầm tích hệ tầng Vĩnh Phúc là phần yếu. trên bị phong hoá mạnh mẽ tạo màu loang lổ, có 1 Hệ tầng Lệ Chi (Q1 lc): Trong khu vực nơi tạo lớp laterit cứng chắc dày tới 1m nghiên cứu và trên toàn bộ diện tích tỉnh Ninh (LK1NB).Các tập hợp BTPH và VCS gặp trong Bình nói chung, hệ tầng Lệ Chi không lộ trên mặt trầm tích cho phép xác định tuổi của trầm tích là địa hình hiện đại, chúng phân bố hạn chế ở độ Pleistocen muộn. Hệ tầng Vĩnh Phúc phủ không sâu từ vài chục mét đến trên một trăm mét, bề chỉnh hợp trên hệ tầng Hà Nội và các đá cổ hơn; dày trầm tích thay đổi từ 5-7m đến vài chục mét, ở phía trên, chúng bị phủ bởi các trầm tích có quan hệ bất chỉnh hợp với hệ tầng Vĩnh Bảo. Holocen. 34
5. 1-2 Hệ tầng Hải Hưng (Q2 hh1): bị phủ bởi 3.2. Đặc điểm đứt gãy kiến tạo các trầm tích đa nguồn gốc hệ tầng Thái Bình. Ở Vùng nghiên cứu nằm dưới mực nước biển, phần bị phủ, bắt gặp trong hầu hết các lỗ khoan lớp đất yếu hiện đại phủ tràn lan. Do đó, việc địa chất. Nhìn chung trầm tích hệ tầng chủ yếu phân tích các hệ thống đứt gẫy kiến tạo dựa vào có độ hạt mịn, gồm sét bột có lẫn cát hạt mịn. các dấu hiệu mang tính gián tiếp. Trầm tích sông biển, trầm tích biển thường nhiều a) Các quan sát ngoài thực địa trên các khối mùn thực vật. Chúng có màu xám, xám vàng, đá cứng phần ven rìa đồng bằng ven biển Kim xám ghi, loang lổ khá đặc trưng.Trầm tích hệ Sơn (Ninh Bình)- Nga Sơn (Thanh Hóa): Các đứt tầng Hải Hưng có 2 phần rõ rệt, phần dưới là các gãy thể hiện rõ trên bản đồ và các vết lộ địa chất. trầm tích sông - biển, phần trên là trầm tích biển. Trên bản đồ địa chất tỷ lệ 1:200.000 đã ghi nhận Chúng tiêu biểu và phản ảnh một thời kỳ biển sự có mặt các đứt gãy phương tây bắc-đông nam, tiến trong Holocen sớm - giữa. Trong khoảng cắt qua các khối đá vôi thuộc hệ tầng Đồng đầu của Holocen sớm-giữa, vùng nghiên cứu Giao.Tại các mỏ đá khu vực Nga Sơn, các vết lộ thuộc môi trường đồng bằng ven biển; vào tại moong khai thác đá cho thấy, các đới cà nát khoảng cuối Holocen sớm-giữa, môi trường và biến dạng giòn-dẻo có chiều rộng đến 1,5km. vùng vịnh, biển nông. Trong trầm tích sông - Tại đây, các mặt trượt cắm về phía tây nam góc biển thường nghèo di tích cổ sinh, còn trong trầm dốc 80-850, đường phương 310 đến 3300. Phần tích biển - đầm lầy và biển thường chứa phong trung tâm đới biến dạng, quan sát các cấu tạo phú vi cổ sinh, tảo và bào tử phấn hoa. Sự có mặt budina và vi uốn nếp hẹp, cục bộ. Đứt gãy có dấu của vi cổ sinh, thực vật ngập mặn và tảo mặn ở hiệu thuận, cánh tây nam hạ, cánh đông bắc nâng phần trên của mặt cắt hệ tầng cũng như các giá mạnh. Đứt gãy Bỉm Sơn-Quảng Tân được ghi trị địa hoá môi trường Kt: 1,15; pH: 7,5 và ngấn nhận là đứt gãy lớn, song song với đứt gãy Sông mài mòn của sóng cùng vỏ hàu ở chân núi đá vôi Mã. là những bằng chứng tin cậy để xác nhận hoạt b) Các mặt cắt địa chấn nông phân giải cao: động lâu dài của biển trong Holocen giữa ở vùng Trong số các mặt cắt đã thu được từ các kết quả nghiên cứu. Trầm tích hệ tầng Hải Hưng phủ đo địa chấn nông phân giải cao đã ghi nhận các không chỉnh hợp trên bề mặt bóc mòn loang lổ dấu hiệu đứt gãy kiến tạo. Đứt gãy được dự đoán của hệ tầng Vĩnh Phúc; phía trên, chúng bị phủ có phương tây bắc-đông nam, cắm về phía tây bởi các trầm tích hệ tầng Thái Bình. 0 3 nam với góc dốc 80 đến 85 . Đứt gãy cắt qua Hệ tầng Thái Bình, tập trên (Q2 tb3): phân trầm tích hệ Đệ tứ từ độ sâu khoảng 20 đến 25m. bố rộng trên toàn diện tích nghiên cứu. Chúng tạo nên các bề mặt địa hình ngập nước và không 4. Hiện trạng và mức độ ô nhiễm môi trường ngập nước, độ cao thay đổi từ -1,5m đến +0,5m. đất, nước khu vực nghiên cứu Thành phần thạch học của hệ tầng phụ thuộc vào Ô nhiễm đất và nước có những ảnh hưởng nguồn gốc trầm tích. Trầm tích sông- biển - đầm xấu tới sản xuất nuôi trồng thủy hải sản, ảnh lầy chứa nhiều vật chất hữu cơ màu xám đen. hưởng gián tiếp tới sức khỏe con người.Vì vậy Trầm tích sông biển chủ yếu là cát hạt mịn màu việc đánh giá hiện trạng cũng như mức độ ô xám nâu. Trạng thái đặc trưng của đất sét là dẻo nhiễm môi trường đất, nước trong khu vực và dẻo mềm, cát bở rời chưa bị nén. Nhìn chung nghiên cứu có một ý nghĩa vô cùng to lớn. các trầm tích của hệ tầng đều nghèo di tích cổ 4.1. Đặc điểm môi trường đất sinh. Theo kết quả phân tích cổ sinh và địa hoá Đất vùng cửa sông ven biển có nhiều nguồn môi trường, các trầm tích sông - biển - đầm lầy gốc khác nhau, được cung cấp từ phần đầu nguồn và sông – biển được thành tạo trong điều kiện với rất nhiều nguồn phát thải các hóa chất cũng khử. Trầm tích hệ tầng Thái Bình phủ không như các chất thải. Đó là nguồn gốc để gây ô chỉnh hợp hoặc chuyển tiếp trên hệ tầng Hải nhiễm đất. Thêm vào đó, các hoạt động nuôi Hưng.Bề mặt của trầm tích hệ tầng Thái Bình là trồng thủy hải sản, các tác động của con người diện tích nuôi trồng thủy hải sản của khu vực Cồn có thể đã làm thay đổi chất lượng môi trường đất. Nổi. Mức độ ô nhiễm môi trường đất được đánh giá 35
6. bằng nhiều chỉ tiêu, trong số đó đặc biệt quan loạinặng theo thời gian, lấy mẫu theo lỗ khoan trọng là hàm lượng các kim loại nặng (As, Cd .) tại khu vực Cồn Nổi (năm 2012) để nghiên cứu Trong khu vực đất ngập nước ven biển Kim sự phân bố hàm lượng kim loại nặng theo độ sâu, Sơn, môi trường đất được chúng tôi chia thành 2 từ đó đưa ra những nhận định về mức độ ô nhiễm lớp: lớp đất trên mặt (từ độ sâu 0m đến 0,4m) và kim loại nặng trong khu vực. lớp đất dưới sâu (dưới độ sâu 0,4m), lấy mỗi lớp 4.1.1. Hàm lượng kim loại nặng trong các lớp 50 mẫu đất(thực hiện trong năm 2012) để xác đất định hàm lượng kim loại nặng, so sánh sự biến đổi hàm lượng kim loại nặng giữa các lớp, lấy Các giá trị thống kê kết quả phân tích các chỉ mẫu lặp tại 4 điểm (thực hiện trong năm 2013) tiêu kim loại nặng trong lớp đất trên mặt được để nghiên cứu sự biến đổi hàm lượng kim thể hiện trong bảng 1, 2. Bảng 1. Thống kê hàm lượng các chỉ tiêu kim loại của 50 mẫu lớp đất trên mặt khu vực ven biển Kim Sơn (Ninh Bình) Hàm lượng các kim loại (mg/kg) Giá trị thống kê As Cd Cu Pb Zn Cr Hg Nhỏ nhất 9,80 0,00 9,50 39,80 49,00 41,00 0,02 Lớn nhất 39,3 0,49 53 96 118,90 92,4 0,05 Trung bình 21,77 0,13 26,99 57,24 78,41 64,87 0,03 Hệ số biến thiên V(%) 0,29 0,84 0,43 0,23 0,23 0,17 0,47 QCVN 43-2012 41,6 4,2 108 112 271 160 0,7 Bảng 2.Thống kê hàm lượng các chỉ tiêu kim loại của 50 mẫu lớp đất dưới sâu khu vực ven biển Kim Sơn (Ninh Bình) Hàm lượng các kim loại (mg/kg) Giá trị thống kê As Cd Cu Pb Zn Cr Hg Nhỏ nhất 12,60 0,01 10,60 38,10 50,30 39,70 0,02 Lớn nhất 43,70 0,31 53,00 104,50 127,70 95,50 0,05 Trung bình 22,93 0,13 28,28 63,53 79,82 66,39 0,03 Hệ số biến thiên V(%) 0,39 0,65 0,4 0,25 0,23 0,17 0,45 QCVN 43-2012 41,6 4,2 108 112 271 160 0,7 Các kết quả thống kê so sánh với QCVN 43-2012 cho thấy, đa số các mẫu trầm tích của lớp đất trên mặt và lớp đất dưới sâu đều có hàm lượng nguyên tố arsen (As) nhỏ hơn so với quy chuẩn cho phép, một vài điểm ô nhiễm thấp, cục bộ.Nguyên tố chì (Pb) không có dấu hiệu ô nhiễm trong cả lớp đất trên mặt và lớp đất dưới sâu.Các nguyên tố cadimi (Cd), đồng (Cu), kẽm (Zn) đều nằm dưới quy định cho phép đối với đất nuôi trồng thuỷ hải sản. 4.1.2. Đánh giá mối tương quan hàm lượng các nguyên tố trong lớp đất trên mặt và lớp đất dưới sâu Bảng 3. Hàm lượng trung bình của các nguyên tố kim loại trong trầm tích lớp đất trên mặt và lớp đất dưới sâu và các hệ số tương quan Hàm lượng trung bình các nguyên tố kim loại (mg/kg) Các lớp đất và các hệ số As Cd Cu Pb Zn Cr Hg Lớp đất dưới sâu 22,93 0,13 28,28 63,53 79,82 66,39 0,03 Lớp đất trên mặt 21,77 0,13 26,99 57,24 78,41 64,87 0,03 1,16 0 1,29 6,29 1,41 1,52 0 Hệ số tương quan R 0,27 0,49 0,31 0,56 0,55 0,49 Từ các số liệu trên có thể nhận thấy, hàm lượng các kim loại nặng trong lớp đất trên mặt và lớp đất dưới sâu là tương tự như nhau. Hệ số tương quan hàm lượng các kim loại nặng của lớp đất trên mặt và lớp đất dưới sâu là tương quan thuận và tương đối chặt, không có sự sai khác lớn về hàm lượng kim loại giữa hai lớp đất. 36
7. 4.1.3. Biến đổi hàm lượng các nguyên tố kim loại theo thời gian Với 4 điểm lấy mẫu lặp ở cả lớp đất trên mặt và lớp đất dưới sâu, có thể nhận thấy, hàm lượng các nguyên tố kim loại không có sự thay đổi lớn. Tuy nhiên, có thể nhận thấy, hàm lượng các kim loại có xu thế tăng cao theo thời gian. Tuy nhiên, kết luận này cần được kiểm tra bằng các quan trắc trong nhiều năm. Bảng 4. Hàm lượng trung bình các chỉ tiêu phân tích mẫu lặp lớp đất trên mặt Hàm lượng chỉ tiêu phân tích (mg/kg) Năm As Cd Cr Cu Pb Zn Hg Trung bình 2012 24,83 0,19 54,78 19,18 49,90 61,58 0,02 Trung bình 2013 35,88 0,3 35,8 12,08 29,78 52,1 0,02 Bảng 5. Hàm lượng trung bình các chỉ tiêu phân tích mẫu lặp lớp đất dưới sâu Hàm lượng chỉ tiêu phân tích (mg/kg) Năm As Cd Cr Cu Pb Zn Hg Trung bình 2012 19,70 0,15 54,65 12,63 48,30 54,23 0,02 Trung bình 2013 37,63 0,30 34,55 13,05 28,33 51,53 0,02 4.1.4. Đặc điểm phân bố một số nguyên tố kim loại trong các lớp đất theo tài liệu mẫu khoan sâu khu vực Cồn Nổi Từ tài liệu của lỗ khoan có chiều sâu 90m ở khu vực Cồn Nổi, lấy mẫu điểm không liên tục theo chiều sâu lỗ khoan, chiều dài mẫu 0,2m, khoảng cách giữa các mẫu 5 – 10m, trọng lượng mẫu phân tích 0,3–0,5kg, tổng số mẫu phân tích 22 mẫu. Kết quả phân tích hàm lượng kim loại nặng của 22 mẫu được thống kê trong bảng 6. Bảng 6. Hàm lượng của các nguyên tố kim loại theo chiều sâu lỗ khoan CN01 Vị trí địa tầng Số hiệu mẫu Chiều sâu Hàm lượng kim loại nặng (mg/kg) lỗ khoan (m) As Cd Cr Cu Pb Zn 3 amQ2 tb3 LM 01 0,5-0,7 36,60 0,40 41,30 23,80 32,80 67,20 LM 02 5,0-5,2 42,00 0,30 61,90 27,20 33,00 76,90 3 ambQ2 tb3 LM 03 6,6-6,7 50,90 0,50 57,90 41,90 45,00 93,70 LM 04 8,0-8,2 50,20 0,50 56,70 41,60 47,00 95,60 LM 05 13,7-13,9 43,00 0,50 61,00 23,00 22,90 101,10 LM 06 22,5-22,7 44,30 0,30 64,40 26,30 22,10 102,80 1-2 mQ2 hh2 LM 07 25,5-25,7 32,10 0,30 60,10 25,30 17,30 85,80 LM 08 28,0-28,7 31,90 0,30 55,70 23,90 15,60 80,10 LM 09 30,0-30,2 23,70 0,20 45,00 15,80 13,10 67,60 LM 10 37,2-37,5 14,90 0,10 36,00 14,40 10,00 54,20 1-2 amQ2 hh1 LM 11 39-39,2 29,80 0,10 75,50 31,20 19,20 96,00 LM 12 41-41,2 41,40 0,40 82,80 25,30 24,60 45,60 LM 13 43,0-43,2 40,10 0,30 81,10 26,90 23,70 46,80 LM 14 46-46,2 35,00 0,30 65,90 31,20 22,20 100,50 LM 15 53,0-53,2 32,00 0,10 63,00 30,10 20,60 79,00 3 aQ1 vp LM 16 57,5-57,7 26,90 0,10 39,50 8,80 9,80 46,30 LM 17 59,2-59,4 28,10 0,20 45,30 14,20 13,50 54,10 LM 18 63,5-63,7 29,30 0,20 96,20 15,00 13,80 55,50 2-3 amQ1 hn LM 19 67,5-67,7 23,30 0,20 66,10 24,00 22,20 45,60 LM 20 75,5-75,7 28,10 0,20 66,50 25,00 21,80 42,90 LM 21 86,2-86,4 28,90 0,20 59,70 30,10 13,90 51,70 LM 22 88,5-88,7 29,10 0,20 66,20 32,90 14,20 53,70 QCVN 43-2012: 41,6 4,2 160 108 112 271 37
8. Từ kết quả nêu trong bảng 6 có thể nêu một nước mặt thu thập trong toàn vùng công tác được vài nhận xét mang tính sơ bộ như sau: thống kê, so sánh với Quy chuẩn Việt Nam về - Theo chiều sâu của lỗ khoan, hàm lượng nước ven bờ (QCVN10:2008) và thể hiện trong các nguyên tố kim loại có xu hướng tăng. Các bảng 7. loại đất của hệ tầng Thái Bình có hàm lượng kim So sánh với QCVN có thể nhận thấy một số loại cao hơn so với các tầng đất nằm sâu hơn. Từ đặc điểm như sau: bảng kết quả tổng hợp cho thấy, chỉ có nguyên tố As nằm ở độ sâu từ 5,0 – 22,7m, thuộc hệ tầng - Môi trường nước mặt khu vực Cồn Nổi bị Thái Bình, có hàm lượng lớn hơn, gấp 1,00 đến ô nhiễm As cục bộ (một số mẫu có hàm lượng 1,22 so với QCVN. cao gấp 2,1 lần QCVN),ô nhiễm Cd dạng diện - Các môi trường trầm tích sông biển, sông (hàm lượng trung bình vượt 2,4 lần so với giới biển đầm lầy có hàm lượng các nguyên tố kim hạn cho phép; hàm lượng cao nhất vượt đến 15,6 loại tăng cao hơn so với môi trường trầm tích lần), ô nhiễm sắt dạng diện (hàm lượng trung sông và biển. bình cao gấp 2,6 lần giá trị cho phép; cục bộ mẫu có hàm lượng cao nhất gấp 23 lần), các nguyên - Sự tăng cao hàm lượng các nguyên tố kim +3 loại trong trầm tích hiện đại hệ tầng Thái Bình tố kim loại Cr , Hg, Cu, Pb, Zn, Mn: có hàm ngoài yếu tố tự nhiên, có thể do cả những tác lượng thấp, đều nằm dưới tiêu chuẩn cho phép. động của con người như hoạt động nạo vét-nắn - Môi trường nước bị ô nhiễm amoni mang dòng, hoạt động nuôi trồng thủy hải sản, hoạt tính diện (hàm lượng trung bình vượt 2,86 lần động sinh hoạt khác tăng cao rất mạnh ở phần tiêu chuẩn cho phép, hàm lượng cao nhất vượt đầu nguồn. 15,5 lần), có dấu hiệu ô nhiễm xianua dạng diện 4.2. Đặc điểm môi trường nước (hàm lượng trung bình vượt 1,03 lần, hàm lượng 4.2.1. Nước mặt cực đại vượt 1,38 lần so với tiêu chuẩn cho Kết quả phân tích 20 chỉ tiêu của 14 mẫu phép). Bảng 7. Kết quả thống kê hàm lượng các chỉ tiêu phân tích 14 mẫu nước mặt khu vực ven biển Kim Sơn (Ninh Bình) Thông Hàm lượng Hàm lượng số Đơn QCVN Thông số QCVN Trung Nhỏ Lớn Đơn vị Trung Nhỏ Lớn phân vị 10:2008 phân tích 10:2008 bình nhất nhất bình nhất nhất tích Hydrosulphur As mg/l 0,01 0,007 0,001 0,021 mg/l 0,005 < 0,01 < 0,01 < 0,01 (H2S) Cd mg/l 0,005 0,012 0,004 0,078 Độ pH - 6,5 - 8,5 7,239 6,610 7,79 Tổng chất rắn Cr3+ mg/l 0,1 0,0013 0,001 0,003 mg/l 50 35,929 4,000 101,0 lơ lửng (TSS) Hàm lượng Fe mg/l 0,1 0,261 0,010 2,320 mg/l 5 3,677 2,620 4,70 oxy (DO) Mn mg/l 0,1 0,019 0,001 0,067 Độ oxy hóa mgO2/l 4,793 1,800 8,80 Amoni Pb mg/l 0,05 0,009 0,001 0,022 + mg/l 0,1 0,286 0,070 1,55 (NH4 -N) < Hg mg/l 0,0002 Florua (F-) mg/l 0,334 0,010 0,81 0,001 0,0001 1,5 < < < Cr6+ mg/l 0,02 Xianua (CN-) mg/l 0,005 0,005 0,003 0,007 0,001 0,001 0,001 < < < Không Cu mg/l 0,03 Tổng dầu mỡ mg/l 0,022 0,015 0,03 0,001 0,001 0,001 có < < < Zn mg/l 0,05 Độ muối %o 10,493 0,100 33,5 0,001 0,001 0,001 38
9. - Rất đáng chú ý, tổng hàm lượng dầu mỡ So sánh với tiêu chuẩn cho phép, có thể đưa dao động từ 0,015 đến 0,03, trung bình 0,22; xuất ra một số nhận xét như sau: hiện trong 100% số mẫu. Theo tiêu chuẩn cho - Nguyên tố cadimi (Cd): Hàm lượng từ phép, trong vùng đất nuôi trồng thủy hải sản, 0,0007 đến 0,008, trung bình 0,0075. Tất cả các không được phép có dầu mỡ. Môi trường nước mẫu đều có hàm lượng cao hơn tiêu chuẩn cho mặt khu Cồn Nổi, bị ô nhiễm dầu mỡ rất nặng. phép, lớn nhất đến 1,6 lần. Các chỉ tiêu khác gồm hydrosulphur, độ pH, - Riêng nguyên tố chì (Pb) có hàm lượng từ độ oxy hóa, hàm lượng florua đều thấp hơn tiêu 0,003 đến 0,017, trung bình 0,009; hàm lượng chuẩn cho phép. Riêng chỉ tiêu hàm lượng oxy lớn nhất vượt tiêu chuẩn cho phép đến 1,7 lần. (DO), giá trị cao nhất nằm gần sát so với tiêu Số lượng mẫu có hàm lượng cao chiếm 30% số chuẩn cho phép. mẫu. - Độ muối: Các kết quả phân tích cho thấy, - Độ pH dao động từ 6,61 đến 7,64, trung nước mặt của khu vực công tác dao động từ 0,10 bình 7,25. + đến 33,5 %o, trung bình 10,49 %o. Như vậy, trong - Amoni (NH4 -N): Hàm lượng từ 0,01 đến khu vực nghiên ,cứ có cả ba loại nước ngọt, nước 0,32, trung bình 0,13. Có đến 50% số mẫu hàm lợ, và nước mặn. Mẫu có độ mặn thấp nhất đến lượng vượt tiêu chuẩn cho phép, cao nhất đến 3,2 0,1-0,2%o (mẫu 49 và 50) nằm sâu về phía tuyến lần; đê Bình Minh, trùng với dòng chảy của Sông - Độ muối: từ 0,2 đến 1,1, trung bình 0,56 Đáy. Mẫu nước có độ mặn cao nhất đến 35%o %o. Theo các quy định, tất cả các mẫu đều là (mẫu 28 và mẫu 34) nằm ở phía tây bắc Cồn Nổi nước ngọt hoặc nước lợ, có thể sử dụng cho sinh khoảng 1,5km, cách xa dòng chảy của Sông Đáy, hoạt. lệch về phía Cửa Càn. Từ kết quả phân tích, đem so sánh với 4.2.2. Nước ngầm QCVN 09: 2008/BTNMT để đánh giá và giám Mẫu nước ngầm được lấy trong các lỗ khoan sát chất lượng nước ngầm kết hợp với QCVN 01: nước ngọt của các hộ dân đang nuôi trồng hải 2009 để định hướng cho mục đích làm nước ăn sản. Trong quá trình thực hiện đề tài đã lấy 6 mẫu uống cho vùng ven biển, hải đảo, ta thấy nước nước ngầm tại 6 vị trí khoan của các trại và 1 ngầm ở trong vùng nghiên cứu có hàm lượng các mẫu nước tại lỗ khoan CN01. Kết quả phân tích thông số đa số đều nằm trong giới hạn cho phép. 20 chỉ tiêu của 6 mẫu nước ngầm được thống kê, Các chỉ tiêu cadimi vượt quá tiêu chuẩn dạng so sánh với Quy chuẩn Việt Nam về nước mặt diện, chì và amoni vượt tiêu chuẩn cho phép cục (QCVN09:2008) và thể hiện trong bảng 8. bộ. Bảng 8. Tổng hợp các kết quả phân tích nước ngầm khu Cồn Nổi Hàm lượng Hàm lượng Thông số QCVN Thông số phân QCVN Đơn vị Trung Nhỏ Lớn Đơn vị Trung Nhỏ Lớn phân tích 09:2008 tích 09:2008 bình nhất nhất bình nhất nhất As mg/l 0,05 0,0025 0,001 0,01 Độ pH - 5,5 - 8,5 7,25 6,61 7,64 Tổng chất rắn lơ Cd mg/l 0,005 0,0075 0,007 0,008 mg/l 1500 23,3 4,0 35,0 lửng (TSS) Hàm lượng oxy Cr3+ mg/l 0,005 0,001 0,001 0,001 mg/l 4,15 3,52 4,73 (DO) 6+ Cr mg/l 0,05 0,001 0,001 0,001 Độ oxy hóa mgO2/l 1,02 0,10 2,00 + Cu mg/l 1 0,001 0,001 0,001 Amoni (NH4 -N) mg/l 0.1 0,13 0,01 0,32 Fe mg/l 5 0,001 0,001 0,001 Florua (F-) mg/l 1 0,385 0,170 0,550 Hydrosunphua Mn mg/l 0,5 0,125 0,001 0,233 mg/l 400 (SO4) 0,010 0,010 0,010 (H2S) Pb mg/l 0,01 0,009 0,003 0,017 Xianua (CN-) mg/l 0,01 0,004 0,002 0,006 Zn mg/l 3 0,001 0,001 0,001 Độ muối %o 0,57 0,20 1,10 Hg mg/l 0,001 0,0001 0,0001 0,0001 Tổng dầu mỡ mg/l 0,18 0,12 0,25 39
10. 4.3. Đặc điểm phân bố các nguyên tố kim loại trong ngao, sò nuôi và tự nhiên khu vực Cồn Nổi Với 11 tiêu bản ngao lấy trực tiếp từ các diện tích nuôi ngao của khu vực Cồn Nổi, tiến hành phân tích 11 chỉ tiêu kim loại. Các kết quả được thể hiện trong bảng 9. So với QCVN 8-2:2011/BYT, hàm lượng các kim loại cadimi và chì đều nằm trong giới hạn cho phép đối với nhuyễn thể hai mảnh vỏ. Bảng 9. Số liệu thống kê hàm lượng một số nguyên tố kim loại trong sò huyết khu vực Cồn Nổi Hàm lượng các nguyên tố kim loại (mg/kg) Thông số thống kê As Cd Cr Cu Mn Mo Ni Pb Sb Sn Zn Trung bình 0,71 0,16 1,56 3,29 13,13 0,07 0,35 0,20 0,24 0,49 3,99 Lớn nhất 0,00 0,10 0,45 0,45 2,56 0,01 0,11 0,10 0,13 0,07 1,05 Nhỏ nhất 1,45 0,23 2,31 23,29 30,13 0,10 0,79 0,55 0,36 0,95 7,99 QCVN 8-2: 2011/BYT 2,0 1,5 5. Các nhận xét về hiện trạng môi trường địa TÀI LIỆU THAM KHẢO hóa của đất, nước và sinh vật khu vực Cồn Nổi [1]. Lê Tiến Dũng và nnk, 2006. Điều tra xác lập 1. Môi trường đất: Các thông số môi trường các cơ sở dữ liệu về địa hình và địa chất thuỷ văn của đất tầng mặt và tầng sâu so với QCVN43- khu du lịch Tràng An tỉnh Ninh Bình. Lưu trữ Sở 2012/BTNMT về đất trầm tích nước mặn và KHCN tỉnh Ninh Bình. nước lợ phục vụ nuôi trồng thủy hải sản, đều nằm [2]. Lê Tiến Dũng và nnk, 2009-2010. Nghiên dưới tiêu chuẩn cho phép. Tuy nhiên, nếu so sánh cứu tổng hợp tài nguyên nước dưới đất trên địa với các chỉ tiêu trong trầm tích nước ngọt của bàn tỉnh Ninh Bình. Điều tra chi tiết hoá phục vụ QCVN43-2012/BTNMT hoặc QCVN cấp nước cho một số khu vực trọng điểm. Lưu 03:2008/BTNMT về giới hạn cho phép của các trữ Sở KHCN tỉnh Ninh Bình kim loại nặng, nhiều chỉ tiêu vượt giới hạn cho [3]. Lê Tiến Dũng và nnk, 2013. Điều tra đánh phép, nhất là nguyên tố arsen. giá tổng hợp điều kiện địa chất tự nhiên, môi 2. Môi trường nước mặt: Môi trường nước trường khu vực Cồn Nổi và vùng đất ngập nước mặt có độ mặn thay đổi theo vị trí so với dòng ven biển trên địa bàn tỉnh Ninh Bình phục vụ quy chảy của sông Đáy, gần dòng chảy của sông Đáy, hoạch phát triển kinh tế xã hội, an ninh quốc nước có độ mặn giảm, thành nước lợ hoặc nước phòng. Lưu trữ Sở KHCN tỉnh Ninh Bình ngọt. Các mẫu có độ mặn cao nằm trong phần [4]. Haruyama S., Doãn Đình Lâm, Nguyễn Địch trung tâm diện tích công tác. Môi trường nước Dỹ, 2001. Về ranh giới Pleistocen/Holocen và mặt khu vực Cồn Nổi bị ô nhiễm arsen cục bộ; bị địa tầng Holocen ở đồng bằng Bắc Bộ. Tạp chí ô nhiễm cadimi, sắt, amoni dạng diện; đang có Địa chất,B/17-18 : 1-10. Hà Nội. xu thế ô nhiễm xianua dạng diện. Đặc biệt, nước [5]. Hạ Văn Hải, Lê Tiến Dũng, Hạ Quang Hưng, mặt khu Cồn Nổi có chứa dầu mỡ với hàm lượng 2011. Đặc điểm tai biến địa chất vùng Nam rất trầm trọng. Định-Ninh Bình liên quan với địa chất và biến 3. Môi trường nước ngầm: Nước ngầm nằm đổi khí hậu. Kỷ yếu Hội thảo Khoa học Câu lạc trong trầm tích Đệ tứ ở độ sâu 50 đến 70m thuộc bộ các trường Đại học kỹ thuật. Hà Nội. loại nước ngọt, hàm lượng muối thấp. 100% mẫu [6]. Doãn Đình Lâm, 2004. Địa tầng phân tập và nước ngầm có hàm lượng cadimi lớn hơn tiêu trầm tích Holocen châu thổ Sông Hồng. Phụ chuẩn cho phép, cao nhất đến 1,6 lần; một số trương Tạp chí Các khoa học về Trái đất, 26/4 : điểm khai thác nước ngầm có dấu hiệu ô nhiễm 465-473. Hà Nội. chì và amoni. [7]. Đoàn Thị Thu Trà, Phan Trọng Trịnh, Nguyễn 4. Môi trường sinh vật: Thủy hải sản tự Trung Minh, 2009. Hiện trạng ô nhiễm môi trường nhiên và nuôi trồng có hàm lượng các nguyên tố nước ven biển cửa sông Hồng tại Thái Bình, Nam kim loại thấp, nhỏ hơn nhiều so với tiêu chuẩn Định. Tạp chí Địa chất, số 312. Hà Nội. cho phép đối với cadimi và chì. (xem tiếp trang 48) 40
11. SUMMARY Characteristics of environment and geologycal structure of kimson coastal wetland area (Ninh Binh province) Pham Thi Van Anh, Nguyen Khac Giang, Le Tien Dung Hanoi University of Mining and Geologyt Kimson coastal wetland area characterised by quite simple geologicalstructure. The sediments of Thaibinh formation is almost unique exposed formation on the surface of studied area. In the depth, only quartenary sediments of Lechi, Hanoi, Vinhphuc, Haihung formations can be seen. This area is the location that has been, being and will bee exploited in many diverst fields such as planting forest, aquaculture, development of ecological tourism to making maximum economical benefits for local community. Therefore, the research works and assessment of environment pollution of soil and water of this area play very crucial role to ensure sustainable development. In fact, preliminary research results of the authors show the local pollution of arsenic in soil in studied area. The pollution of cadmium, iron, amony occurs in some areas. Surface water in Connoi area is polluted seriously by lubricant and oil. Ground water in the studied area is also polluted locally by cadmium, lead and amony. 41