Luận án tiến sĩ địa hóa học địa hoá môi trường vùng biển nông ven bờ rạch giá vũng tàu

Luận án tiến sĩ nghiên cứu địa hóa học và địa hóa môi trường vùng biển nông ven bờ Rạch Giá - Vũng Tàu, phân tích chất lượng nước và trầm tích.

• Người hướng dẫn: GS.TS Mai Trọng Nhuận
• Trường học: Liên Đoàn Địa chất Biển
• Chuyên ngành: Địa hóa học và địa hóa môi trường
• Đề tài: Luận án tiến sĩ địa hóa học và địa hóa môi trường vùng biển nông ven bờ Rạch Giá - Vũng Tàu
• Loại tài liệu: luận án

Mục lục chi tiết

• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG TỚI ĐẶC TRƯNG ĐỊA HÓA MÔI TRƯỜNG
• 1.1. Điều kiện tự nhiên
• 1.2. VỊ trí địa lý vùng nghiên cứu
• 1.3. Địa hình, địa mạo
• 1.4. Các thành tạo magma xâm nhập
• 1.5. Các đới cấu trúc và hệ thống đứt gãy chính
• 1.6. Các hoạt động nhân sinh
• 1.6.1. Tàn phá rừng ngập mặn và khoanh vùng nuôi trồng thủy hải sản
• 1.6.2. Hoạt động công nghiệp
• 1.6.3. Hoạt động nông nghiệp
• 1.6.4. Xả chất thải sinh hoạt
• 1.6.5. Hoạt động giao thông đường thủy, đánh bắt hải sản, khai thác dầu khí
• 1.6.6. Hoạt động của các công trình thủy lợi
• 2. CHƯƠNG 2: LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Lịch sử nghiên cứu
• 2.1.1. Trên thế giới và khu vực
• 2.1.2. Vùng ven biển và biển ven bờ Rạch Giá-Vũng Tàu
• 2.2. Phương pháp nghiên cứu
• 2.2.1. Khái niệm tiền đề
• 2.2.2. Các phương pháp nghiên cứu
• 3. CHƯƠNG 3: ĐẶC ĐIỂM ĐỊA HÓA MÔI TRƯỜNG NƯỚC BIỂN
• 3.1. Độ muối của nước biển
• 3.2. Độ pH của nước biển
• 3.3. Chỉ số Eh của nước biển
• 3.4. Phân vùng môi trường địa hóa nước biển
• 3.5. Đặc điểm, quy luật phân bố một số nguyên tố trong nước biển
• 4. CHƯƠNG 4: ĐẶC ĐIỂM ĐỊA HÓA MÔI TRƯỜNG TRẦM TÍCH
• 4.1. Khai niệm chung
• 4.2. Khai niệm về trầm tích tầng mặt
• 4.3. Nguyên tắc phân loại trầm tích
• 4.4. Đặc điểm thành phần vật chất và qui luật phân bố trầm tích tầng mặt
• 4.5. Đặc điểm và qui luật phân bố các trường trầm tích
• 4.6. Đặc điểm phân bố thành phần hạt mịn trong trầm tích
• 4.7. Đặc điểm màu trầm tích
• 4.8. Thành phần khoáng vật
• 4.9. Thành phần hóa học của trầm tích tầng mặt
• 4.10. Đặc điểm địa hóa môi trường trầm tích
• 4.11. Độ pH của trầm tích
• 4.12. Eh trong trầm tích
• 4.13. Phân vùng môi trường địa hóa trầm tích
• 4.14. Hệ số cation trao đổi
• 4.15. Đặc điểm phân bố Fe**, Fe*
• 4.16. Cacbon hữu cơ trong trầm tích
• 4.17. Các hợp chất của lưu huỳnh
• 4.18. Đặc điểm, qui luật phân bố các nguyên tố vi lượng
• 5. CHƯƠNG 5: NGUY CƠ Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG VÀ PHÂN VÙNG ĐỊA HÓA MÔI TRƯỜNG
• 5.1. Nguy cơ ô nhiễm môi trường vùng biển nghiên cứu
• 5.2. Tiêu chuẩn đánh giá mức độ nhiễm môi trường nước biển và trầm tích biển
• 5.3. Ô nhiễm các nguyên tố trong nước và trầm tích biển
• 5.4. Nguy cơ ô nhiễm một số nguyên tố
• 5.5. Biểu hiện thiếu hụt một số nguyên tố
• 5.6. Xác định nguồn gốc ô nhiễm trầm tích tầng mặt
• 5.7. Đánh giá chất lượng môi trường, nguồn gốc ô nhiễm và tốc độ lắng đọng trầm tích từ kết quả nghiên cứu một số chỉ thị đánh dấu phân tử
• 5.8. Phân vùng địa hóa môi trường
• 5.8.1. Vùng 1 - Vùng tiền châu thổ
• 5.8.2. Vùng 2 - Vùng chuyển tiếp từ rìa châu thổ sang bán đảo
• 5.8.3. Vùng 3 - Vùng ria vịnh hở
• 5.9. Kiến nghị về sử dụng hợp lý tài nguyên và bảo vệ môi trường
• 5.10. Kiến nghị về sử dụng hợp lý đất ngập nước ven biển
• 5.11. Các giải pháp hạn chế ô nhiễm bảo vệ môi trường
• KẾT LUẬN
• CÁC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• Danh mục các hình
• Danh mục các bảng
• Danh mục các ảnh

Tóm tắt

I. Tổng quan về luận án tiến sĩ địa hóa học và địa hóa môi trường

Luận án tiến sĩ này tập trung vào nghiên cứu địa hóa học và địa hóa môi trường tại vùng biển nông ven bờ Rạch Giá - Vũng Tàu. Vùng biển này có diện tích lớn và hệ sinh thái đa dạng, đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ môi trường và phát triển kinh tế. Nghiên cứu này nhằm xác định các yếu tố ảnh hưởng đến đặc trưng địa hóa môi trường, từ đó đưa ra các giải pháp bảo vệ và khai thác hợp lý tài nguyên thiên nhiên.

1.1. Đặc điểm tự nhiên vùng biển Rạch Giá Vũng Tàu

Vùng biển Rạch Giá - Vũng Tàu có điều kiện tự nhiên phong phú, bao gồm hệ thống sông ngòi dày đặc và các khu bảo tồn thiên nhiên. Đặc điểm này tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của sinh thái biển và các hoạt động kinh tế như nuôi trồng thủy sản.

1.2. Tầm quan trọng của nghiên cứu địa hóa môi trường

Nghiên cứu địa hóa môi trường giúp hiểu rõ hơn về sự phân bố và tương tác của các nguyên tố trong nước biển và trầm tích. Điều này có ý nghĩa quan trọng trong việc đánh giá chất lượng môi trường và đề xuất các biện pháp bảo vệ.

II. Vấn đề ô nhiễm môi trường tại vùng biển Rạch Giá Vũng Tàu

Vùng biển Rạch Giá - Vũng Tàu đang đối mặt với nhiều vấn đề ô nhiễm nghiêm trọng. Các hoạt động kinh tế như đánh bắt hải sản, nuôi trồng thủy sản và khai thác dầu khí đã gây ra sự mất cân bằng sinh thái và ô nhiễm môi trường. Nghiên cứu này sẽ phân tích các nguyên nhân và tác động của ô nhiễm đến chất lượng nước biển và trầm tích.

2.1. Nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường biển

Các hoạt động nhân sinh như xả thải công nghiệp, nông nghiệp và sinh hoạt là nguyên nhân chính gây ô nhiễm. Những chất thải này không chỉ làm giảm chất lượng nước mà còn ảnh hưởng đến hệ sinh thái biển.

2.2. Tác động của ô nhiễm đến sinh thái biển

Ô nhiễm môi trường biển dẫn đến sự suy giảm đa dạng sinh học và ảnh hưởng đến sức khỏe của các loài sinh vật. Điều này có thể gây ra những hệ lụy nghiêm trọng cho ngành thủy sản và sức khỏe cộng đồng.

III. Phương pháp nghiên cứu địa hóa môi trường biển

Luận án sử dụng nhiều phương pháp nghiên cứu khác nhau để phân tích địa hóa môi trường tại vùng biển Rạch Giá - Vũng Tàu. Các phương pháp này bao gồm phân tích mẫu nước, trầm tích và sử dụng các chỉ thị đánh dấu phân tử để xác định mức độ ô nhiễm.

3.1. Phân tích mẫu nước biển

Mẫu nước biển được thu thập và phân tích để xác định các chỉ tiêu như độ muối, pH và các kim loại nặng. Kết quả phân tích sẽ giúp đánh giá chất lượng nước biển và mức độ ô nhiễm.

3.2. Nghiên cứu trầm tích biển

Trầm tích biển cũng được nghiên cứu để xác định thành phần hóa học và quy luật phân bố của các nguyên tố. Điều này giúp hiểu rõ hơn về sự tích tụ và phân bố ô nhiễm trong môi trường biển.

IV. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn

Kết quả nghiên cứu cho thấy có sự phân bố không đồng đều của các nguyên tố trong nước biển và trầm tích. Nghiên cứu này không chỉ cung cấp thông tin quan trọng về địa hóa môi trường mà còn đề xuất các giải pháp bảo vệ môi trường và khai thác tài nguyên bền vững.

4.1. Đánh giá chất lượng môi trường biển

Kết quả đánh giá cho thấy một số khu vực có mức độ ô nhiễm cao, đặc biệt là các khu vực gần cửa sông. Điều này đòi hỏi cần có các biện pháp khắc phục kịp thời.

4.2. Đề xuất giải pháp bảo vệ môi trường

Nghiên cứu đề xuất các giải pháp như kiểm soát ô nhiễm, bảo vệ hệ sinh thái và phát triển bền vững. Những giải pháp này sẽ giúp cải thiện chất lượng môi trường và bảo vệ tài nguyên thiên nhiên.

V. Kết luận và triển vọng nghiên cứu trong tương lai

Luận án đã chỉ ra những vấn đề quan trọng liên quan đến địa hóa môi trường tại vùng biển Rạch Giá - Vũng Tàu. Kết quả nghiên cứu không chỉ có giá trị khoa học mà còn có ý nghĩa thực tiễn trong việc bảo vệ môi trường và phát triển kinh tế bền vững.

5.1. Tóm tắt kết quả nghiên cứu

Nghiên cứu đã xác định được các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng nước và trầm tích, đồng thời chỉ ra mức độ ô nhiễm tại các khu vực khác nhau.

5.2. Triển vọng nghiên cứu trong tương lai

Cần tiếp tục nghiên cứu sâu hơn về địa hóa môi trường để có thể đưa ra các giải pháp hiệu quả hơn trong việc bảo vệ môi trường biển và phát triển bền vững.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1 CÁC YEU TO ANH HƯỚNG TỚI ĐẶC TRƯNG DIA HOA MOI TRƯỜNG 1. Điều kiện tự nhiên 1.VỊ trí địa lý vùng nghiên cứu Vùng biển ven bờ Rạch Giá-Vũng Tàu là phần tiếp giáp giữa đồng bằng Nam Bộ với biển Đông và Vịnh Thái Lan; thuộc lãnh hải của các tỉnh Kiên Giang, Ca Mau, Bạc Liêu, Sóc Trăng, Tra Vinh, Bến Tre, Tiền Giang, thành phố Hồ Chí Minh và Bà Rịa-Vũng Tàu. Phạm vi vùng nghiên cứu nằm trong giới hạn tọa độ: Kinh độ Đông: từ 103°50’ đến 107910”. Vĩ độ Bắc: từ 8°20’ đến 10°40’.

Vùng nghiên cứu có tông diện tích trên 41.000 km” với đường bờ biển kéo đài trên 700km; trong đó phần bờ biên thuộc vịnh Thái Lan là 290km thuộc bờ biển Đông là 43 Ikm (hình 1. Địa hình, địa mạo 1. Địa hình địa mạo day biển nông ven bờ (hình 1.2) Do vùng nghiên cứu phân bồ trên một diện kéo dài vì thế đặc điểm địa hình đáy biên rất phức tap. Có thé chia địa hình đáy biển thành bốn khu vực chính sau: - Khu vực biển phía Đông vịnh Thái Lan kéo dài từ vịnh Rạch Giá tới phía Tây mũi Cà Mau.

Nhìn chung địa hình đáy ở đây rất thoải. Tuy vậy địa hình có phân dị giữa đới sát bờ (0-15m nước) và phần ngoài khơi. Từ 0-15m nước địa hình thoải và bằng phẳng (các đường đăng sâu thường nằm song song với đường bờ). Ở đới 15-35m nước có bề mặt gỗ ghé, tạo nhiều rãnh sâu, cồn ngầm, nhiều đảo, quần đảo (Hòn Minh Hoà, quần đảo Nam Du.

- Địa hình biển khu vực Nam mũi Ca Mau (mũi Cà Mau-cửa sông Bồ Dé) khá phức tạp: thoải đều từ bờ ra đến 5m nước và khá đốc ở ngoài độ sâu 5m đến 25- 30m. Tại đây đường đăng sâu 25m nước nằm rất gần bờ biển. - Khu vực biên từ cửa sông Bồ Đề đến Vĩnh Châu (Sóc Trăng): địa hình đáy biển có những đặc điểm gần giống với khu vực biển phía Đông vịnh Thái Lan. Đó là thoải, khá bằng phăng ở đới sát bờ và thoải, gồ ghé lồi lõm ở ngoài 15m nước.

Khu vực ngoài 15m nước tồn tại nhiều cồn ngầm, tring ngầm. - Địa hình khu vực biển từ Vĩnh Châu (Sóc Trăng) đến Vũng Tàu đặc trưng cho vùng cửa sông lớn. Đó là sự tồn tại các avandelta của hệ thống sông Cửu Long. Địa hình có sự phân bậc rõ nét.

Ở đới sát bờ đến 5-7m nước địa hình đáy bị phân cắt bởi dòng chảy tạo nhiều lạch sâu cũng như bar cát ngầm, các cồn cát. Từ 5-7m đến 15-18m nước địa hình ít bi phân cắt nhưng có độ dốc lớn do ảnh hưởng của quá trình tích tụ trầm tích hiện đại. Phần ngoài 18-20m nước địa hình thoải và bằng 11 phẳng: khoảng cách giữa hai đường dang sâu 20 va 25m thường cách nhau tới 20- 30km. Địa hình địa mạo ven biển và các đảo Địa hình ven biển vùng nghiên cứu có đặc điểm khá phức tạp, tuy vậy có thể chia làm hai kiểu địa hình chính: địa hình đồng băng thấp ven biển với độ cao từ 0- 2m và địa hình đồi núi thấp.

Địa hình đồng bằng thấp ven biển với độ cao từ 0-2m: bị phân cắt bởi hệ thống sông nhỏ và kênh rạch dày đặc ăn thông ra biển. Kiểu địa hình này phân bố trên điện rộng từ Rạch Giá đến Vĩnh Châu (Sóc Trăng). Kiểu địa hình thứ hai đặc trưng cho vùng ven biển các cửa sông Cửu Long. Cũng vẫn là địa hình đồng bằng thấp nhưng bị chia cắt bởi các nhánh sông lớn; hình thành nhiều cù lao (đảo nằm giữa hai sông như củ lao Dung.) và cũng bị chia cắt bởi hệ thống kênh rạch.

Ngoài ra tại đây còn hình thành các giồng cát cao 3-4m. Các giồng cát thường năm song song hoặc hướng về phía bờ biển; giữa các gidng cát là tích tụ nước lo. Địa hình đồi núi thấp gặp chủ yếu ở các đảo, quần đảo chúng tập trung chủ yếu ở vùng biến vịnh Thái Lan và Nam ban đảo Cà Mau. Đó là các đảo Hòn Minh Hoà, Hòn Tre, Hòn Rái, quần đảo Nam Du, Hòn Đá Bạc, Hòn Chuối, Hòn Khoai, Hòn Sao.

Các đảo được cấu tạo chủ yếu bởi các thành tạo đá cứng chắc. Địa hình đặc trưng cho các đảo là địa hình bóc mòn xâm thực. Thời gian chiếu sáng và nhiệt độ không khí Vùng RG - VT nam trong vùng cận xích đạo nên có thời gian chiếu sáng dài, có nền nhiệt cao và ít biến đổi trong năm. Hàng năm trung bình có khoảng 2300- 2800 giờ nắng, tháng cao nhất khoảng 200-300 giờ nắng, tháng ít nhất cũng đạt khoảng 160-170 giờ nắng.

Tổng lượng bức xạ trong năm theo tính toán lý thuyết đạt 230-240Kcal/cmỶ, thuộc loại cao so với cả nước. Mặc dù vùng nghiên cứu kéo dài trên diện rộng nhưng nhiệt độ không khí trung bình tháng khá đều. Nhiệt độ trung bình hàng tháng có xu hướng giảm dần từ Rạch Giá tới Hòn Khoai và từ Vũng Tàu tới Hòn Khoai (bảng 1. Chênh lệch nhiệt độ giữa hai tháng liên tiếp thường nhỏ hơn 1°C.

Nhiệt độ trung bình trong mùa đông là 25-26°C va trong mùa hè là 27-28°C. Nhiệt độ không khí cao nhất tới 37,5°C, thấp nhất là 16°C. Biên độ năm của nhiệt độ không khí chỉ khoảng 3-4°C cho cả vùng biển va đất liền. Biên độ nhiệt độ ngày đêm là 1-2°C.

Chế độ mưa Vùng biển RG - VT có mùa mưa kéo dai từ tháng 5 đến tháng 11, lượng mưa tập trung cao vào các tháng 7, 8, 9, 10 (bảng 1. Trung bình mỗi tháng trong mùa mưa có khoảng 16-18 ngày mưa. Tổng lượng mưa cả mùa chiếm tới 85-90% lượng 12 mưa trung bình cả năm. Khu vực biển thuộc vịnh Thái Lan có lượng mưa trung bình hàng năm thường trên 2000mm/năm cao hơn khu vực từ Cà Mau đến Vũng Tàu (dưới 1600mmm).

Lượng mưa có xu hướng giảm dần từ Nam lên Bắc vùng. Biển Cà Mau là khu vực có lượng mưa cao nhất và thường đạt trên 300mm/thang trong suốt năm tháng (tháng 6 đến tháng 10). Mùa khô trong vùng kéo dài từ tháng 12 tới tháng 4 năm sau. Trung bình mỗi tháng có 4-5 ngày mưa.

Trừ thang 12 và tháng 4 có lượng mưa trên 40mm/tháng, còn lại là những tháng ít mưa điển hình. Tháng có lượng mưa ít nhất là tháng 2 với lượng mưa chỉ khoảng 0-10mm/thang. Độ ẩm Độ âm không khí vùng RG - VT có sự khác biệt tương đối. Độ 4m trung bình năm là 80-90% (bảng 1.

Tương tự như chế độ mưa, độ ẩm có xu thé tăng dần từ Rạch Giá đến Hòn Khoai (Cà Mau) và từ Vũng Tàu đến Hòn Khoai. Khu vực Hòn Khoai độ âm trung bình tháng rất cao từ 86 đến 93%, ngược lại khu vực biển phía Đông Nam vùng nghiên cứu (gần Côn Đảo) có độâm thấp (77-83%). Sự biến đổi độ âm giữa các tháng liên tiếp là không lớn. Trong năm có hai mùa (khô và âm), thời kỳ âm rơi vào mùa mưa, kéo dài từ tháng 5 đến tháng 11 với độâm trung bình trên 80%.

Trong mùa khô (từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau) độ 4m thấp nhất thường rơi vào hai tháng 2 và 3. Khu vực Vũng Tàu có độ âm thấp nhất vùng; vào mùa khô độ ẩm chỉ đạt 76%. Chế độ gió Mặc dù có sự khác nhau trong từng khu vực nhưng nhìn chung chế độ gió vùng nghiên cứu có hai mùa và đổi hướng theo mùa phù hợp với hướng gió toàn vùng (bảng 1. Trong mùa hè hướng gió chính là Tây-Tây Nam, kéo dài từ tháng 5 đến tháng 10.

Như vậy thời gian mùa hè tính theo đặc điểm hướng gió ngắn hơn thời gian mùa hè tính theo chế độ mưa và nhiệt độ không khí. Tốc độ gió trong các tháng mùa hè từ 2,65m/s đến 4,35m/s. Ở khu vực ven bờ tốc độ gió trung bình có xu hướng giảm từ phía Nam lên Bắc, và càng ra xa bờ tốc độ gió càng lớn. Trong các vùng liền kề vùng nghiên cứu như biển Côn Đảo, Bạch Hồ tốc độ gió trung bình trên 4m/s.

Mùa đông kéo dai từ tháng 11 đến tháng 4 có hướng gió thịnh hành là Đông-Đông Bắc. Hướng gió Đông Bắc ở đây bắt nguồn từ cao áp á nhiệt đới ở Tây Thái Bình Dương chứ không phải là gió hanh khô được hình thành từ miền ôn đới; do vậy vùng nghiên cứu không có mùa đông lạnh. Tốc độ gió trung bình mùa đông là 3,1-4,3m/s, cực dai đạt 25-30m/s. Rat ít khi xuất hiện bão ở vùng biển RG - VT và nếu hình thành chỉ tập trung vào thời gian từ tháng 11 đến tháng 1.

Theo dự báo: bão cấp 8-9 xuất hiện với chu 13 kỳ 20 năm, hàng trăm năm mới có bão mạnh cấp 10-11 (cơn bão số 5 xảy ra ngày 5/11/1997 là một ví dụ). Cơn bão này đã gây thiệt hại lớn về người và kinh tế khu vực Nam Bộ. Tuy có ít bão nhưng vùng biển RG - VT thường có gió mạnh trên cấp 6 và dong (hang năm có tới 50-60 ngày có dông). Nhiệt độ không khí trung bình tháng (°C ) pom Trạm D2 |3 4) 5| 6|7|8 |9 |0 H,12 Nam Rạch Giá | 25,5 | 26,3 | 27,5 | 28,5 | 28,4 | 28,2 | 27,7 | 27,5 | 27.5 | 21,3 | 26,7 | 25,9 | 27,3 Khoai 23,3 | 24,1 | 25,4 | 26,8 | 26,4 | 25,5 | 25,3 | 25,0 | 24,9 | 24,8 | 24,6 | 23,6 | 25,0 Ca Mau | 24,9 | 25,4 | 26,6 | 27,6 | 27,4 | 27,1 | 27,0 | 26,8 | 26,8 | 26,5 | 26,2 | 25,5 | 26,5 Sóc Trăng | 25,2 | 26,0 | 27,2 | 28,4 | 27,9 | 27,2 | 27,0 | 27,0 | 26,9 | 26,8 | 26,4 | 25,5 | 26,8 Can Tho | 26,3 | 27,0 | 28,1 | 28.0 | 26,6 | 25,9 | 27,1 BénTre |25,6 | 25,8 | 27,3 | 28,5 | 28,5 | 27,8 | 27,2 | 27,1 | 27,1 | 26,9 | 26,5 | 25,4 | 27,0 Vũng Tàu | 25,4 | 25,8 | 27,1 | 28,6 | 28,8 | 28,3 | 27,5 | 27,9 | 27,2 | 27,2 | 26,9 | 25,8 | 27,2 Bang 1.