Luận văn thạc sĩ về sự phân bố As trong tầng Holocene tại Nam Dư, Hà Nội

Nghiên cứu sự phân bố của as trong tầng Holocene Nam Dư, Hà Nội, cung cấp cái nhìn sâu sắc về môi trường và tác động đến sức khỏe.

• Tác giả: Cao Thị Mai Trang
• Người hướng dẫn: GS. Phạm Hùng Việt
• Trường học: Đại học Quốc gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Khoa học môi trường
• Đề tài: Nghiên cứu sự phân bố As trong tầng Holocene tại Nam Dư, Hà Nội
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2011
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Đặc điểm địa hóa của trầm tích chứa nước ngầm đồng bằng châu thổ sông Hồng, Việt Nam
• 1.2. Ô nhiễm As trong nước ngầm tầng Holocene
• 1.2.1. Ô nhiễm As nước ngầm tầng Holocene trên thế giới
• 1.2.2. Ô nhiễm As trong tầng chứa nước Holocene ở Việt Nam
• 1.3. Sự phân bố của As trên trầm tích
• 1.4. Các giả thiết về sự phân bố và giải phóng As từ trầm tích ra nước ngầm
• 1.4.1. Giả thuyết về cơ chế giải phóng As trong điều kiện khử
• 1.4.2. Các giả thiết khác về cơ chế giải phóng As từ trầm tích ra nước ngầm
• 1.5. Sự lưu chuyển của các dòng nước ngầm theo thời gian
• 2. CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Địa điểm và thời gian nghiên cứu
• 2.2. Đối tượng nghiên cứu
• 2.3. Phương pháp nghiên cứu
• 2.4. Phương pháp lấy mẫu
• 2.5. Phương pháp phân tích hóa học
• 2.6. Phương pháp chiết trầm tích
• 2.7. Thiết bị, dụng cụ và hóa chất
• 2.8. Phương pháp xử lí số liệu
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Sự phân bố của As và mối quan hệ As và một số thành phần hóa học khác trong nước ngầm
• 3.2. Sự phân bố của As trong trầm tích tầng Holocene
• KẾT LUẬN
• KHUYẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• Phụ lục 1: Bảng số liệu kết quả phân tích các mẫu nước ngầm
• Phụ lục 2: Bảng số liệu kết quả thí nghiệm trầm tích
• Phụ lục 3: Một số hình ảnh thực nghiệm

Tóm tắt

I. Tổng quan về nghiên cứu phân bố As trong tầng Holocene Hà Nội

Nghiên cứu sự phân bố của As trong tầng Holocene tại Hà Nội là một vấn đề quan trọng trong lĩnh vực khoa học môi trường. Tầng Holocene, với đặc điểm địa chất và thủy văn đặc thù, đang chịu ảnh hưởng của ô nhiễm As từ nhiều nguồn khác nhau. Việc hiểu rõ sự phân bố của As trong tầng này không chỉ giúp đánh giá chất lượng nước ngầm mà còn có ý nghĩa trong việc bảo vệ sức khỏe cộng đồng.

1.1. Đặc điểm địa chất của tầng Holocene tại Hà Nội

Tầng Holocene tại Hà Nội có cấu trúc địa chất phức tạp, bao gồm các trầm tích cát, bùn và sét. Các nghiên cứu cho thấy rằng tầng này có độ dày và thành phần khác nhau tùy thuộc vào vị trí địa lý. Sự phân bố của các loại trầm tích này ảnh hưởng đến khả năng chứa nước và chất lượng nước ngầm.

1.2. Tầm quan trọng của việc nghiên cứu As trong tầng Holocene

Nghiên cứu As trong tầng Holocene không chỉ giúp xác định mức độ ô nhiễm mà còn cung cấp thông tin cần thiết cho các biện pháp quản lý tài nguyên nước. Việc phát hiện sớm sự hiện diện của As có thể giúp ngăn chặn các tác động tiêu cực đến sức khỏe con người và môi trường.

II. Vấn đề ô nhiễm As trong nước ngầm tầng Holocene

Ô nhiễm As trong nước ngầm tầng Holocene đang trở thành một vấn đề nghiêm trọng tại Hà Nội. Nguồn gốc của ô nhiễm này chủ yếu đến từ hoạt động nông nghiệp, công nghiệp và sự khai thác nước ngầm không kiểm soát. Việc hiểu rõ nguyên nhân và mức độ ô nhiễm là rất cần thiết để đưa ra các giải pháp hiệu quả.

2.1. Nguyên nhân gây ô nhiễm As trong nước ngầm

Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng ô nhiễm As trong nước ngầm tại Hà Nội chủ yếu do việc sử dụng thuốc trừ sâu và phân bón có chứa As trong nông nghiệp. Ngoài ra, các hoạt động công nghiệp cũng góp phần làm gia tăng nồng độ As trong nước ngầm.

2.2. Hệ quả của ô nhiễm As đối với sức khỏe

Ô nhiễm As trong nước ngầm có thể gây ra nhiều vấn đề sức khỏe nghiêm trọng, bao gồm các bệnh về da, ung thư và các vấn đề về hệ thần kinh. Việc tiếp xúc lâu dài với nước ngầm chứa As có thể dẫn đến các tác động tiêu cực đến sức khỏe cộng đồng.

III. Phương pháp nghiên cứu phân bố As trong tầng Holocene

Để nghiên cứu sự phân bố của As trong tầng Holocene, nhiều phương pháp đã được áp dụng, bao gồm lấy mẫu nước ngầm và phân tích hóa học. Các phương pháp này giúp xác định nồng độ As và mối quan hệ của nó với các thành phần hóa học khác trong nước ngầm.

3.1. Phương pháp lấy mẫu nước ngầm

Phương pháp lấy mẫu nước ngầm được thực hiện tại nhiều vị trí khác nhau trong khu vực nghiên cứu. Mẫu nước được thu thập và bảo quản đúng cách để đảm bảo độ chính xác trong phân tích. Việc lấy mẫu cần tuân thủ các quy trình nghiêm ngặt để tránh ô nhiễm chéo.

3.2. Phân tích hóa học và kết quả

Các mẫu nước ngầm sau khi được lấy sẽ được phân tích hóa học để xác định nồng độ As và các thành phần khác. Kết quả phân tích cho thấy sự phân bố của As trong nước ngầm có sự khác biệt rõ rệt giữa các khu vực, điều này phản ánh ảnh hưởng của các yếu tố địa chất và môi trường.

IV. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn

Kết quả nghiên cứu cho thấy sự phân bố của As trong tầng Holocene tại Hà Nội có sự biến đổi lớn. Nồng độ As cao được phát hiện ở nhiều khu vực, đặc biệt là gần các nguồn ô nhiễm. Những phát hiện này có thể được ứng dụng trong việc quản lý tài nguyên nước và bảo vệ sức khỏe cộng đồng.

4.1. Sự phân bố của As trong nước ngầm

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng nồng độ As trong nước ngầm tại các khu vực khác nhau có sự chênh lệch lớn. Các khu vực gần nguồn ô nhiễm thường có nồng độ As cao hơn, điều này cho thấy sự cần thiết phải kiểm soát ô nhiễm từ các nguồn này.

4.2. Ứng dụng kết quả nghiên cứu trong quản lý nước

Kết quả nghiên cứu có thể được sử dụng để xây dựng các chính sách quản lý nước hiệu quả hơn. Việc xác định các khu vực có nguy cơ ô nhiễm cao sẽ giúp các cơ quan chức năng có biện pháp can thiệp kịp thời, bảo vệ sức khỏe cộng đồng.

V. Kết luận và triển vọng nghiên cứu về As trong tầng Holocene

Nghiên cứu sự phân bố của As trong tầng Holocene tại Hà Nội đã chỉ ra nhiều vấn đề cần được giải quyết. Việc tiếp tục nghiên cứu và theo dõi tình hình ô nhiễm As là rất cần thiết để đảm bảo an toàn cho nguồn nước ngầm và sức khỏe cộng đồng.

5.1. Tóm tắt kết quả nghiên cứu

Kết quả nghiên cứu đã cung cấp cái nhìn sâu sắc về sự phân bố của As trong tầng Holocene. Những phát hiện này không chỉ có giá trị trong nghiên cứu khoa học mà còn có ý nghĩa thực tiễn trong quản lý tài nguyên nước.

5.2. Hướng nghiên cứu trong tương lai

Trong tương lai, cần tiếp tục nghiên cứu để theo dõi sự biến động của nồng độ As trong nước ngầm. Các nghiên cứu sâu hơn về cơ chế giải phóng As từ trầm tích cũng cần được thực hiện để hiểu rõ hơn về vấn đề này.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Ô nhiễm asen (As) trong nước ngầm là một vấn đề nghiêm trọng tại nhiều đồng bằng châu thổ trên thế giới, đặc biệt là ở các tầng chứa nước trẻ Holocene. Tại Việt Nam, đồng bằng sông Hồng là khu vực có nguy cơ ô nhiễm As cao, ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe của hàng triệu người dân. Theo khảo sát từ năm 2005 đến 2007, trong tổng số 461 mẫu nước giếng khoan tại đồng bằng sông Hồng, có khoảng 11% mẫu vượt ngưỡng cho phép về hàm lượng As trong nước ngầm, với nồng độ As dao động từ dưới 1 µg/L đến trên 400 µg/L. Vùng Nam Dư, Hà Nội, nằm sát bờ sông Hồng, là khu vực có tầng chứa nước Holocene bị ảnh hưởng bởi quá trình thấm lọc bờ cưỡng bức, tạo điều kiện cho sự lan truyền As từ nước mặt vào tầng ngậm nước. Mục tiêu nghiên cứu của luận văn là đánh giá sự phân bố của As trong tầng Holocene tại Nam Dư, phân tích mối quan hệ giữa As và các thành phần hóa học khác trong nước ngầm và trầm tích, đồng thời đánh giá nguy cơ lan truyền As từ tầng Holocene xuống tầng Pleistocene dưới tác động của khai thác nước ngầm. Thời gian nghiên cứu tập trung vào giai đoạn tháng 5 đến tháng 9 năm 2010, với phạm vi địa lý tại khu vực Nam Dư, quận Hoàng Mai, Hà Nội. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc quản lý và bảo vệ nguồn nước ngầm, góp phần giảm thiểu nguy cơ ô nhiễm As và bảo vệ sức khỏe cộng đồng.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình nghiên cứu về địa hóa trầm tích và thủy văn tầng chứa nước Holocene, tập trung vào các khái niệm chính sau:

• Đặc điểm địa hóa trầm tích Holocene và Pleistocene: Trầm tích Holocene trẻ, giàu vật chất hữu cơ, tạo môi trường khử thuận lợi cho sự giải phóng As từ các pha rắn Fe oxit vào nước ngầm. Trầm tích Pleistocene già hơn, ít bị ô nhiễm As do chịu tác động rửa trôi lâu dài của dòng nước ngầm.
• Cơ chế khử hòa tan oxit sắt (Fe): Quá trình vi sinh vật phân hủy vật chất hữu cơ trong môi trường yếm khí làm khử Fe(III) thành Fe(II) hòa tan, đồng thời giải phóng As từ các oxit Fe vào nước ngầm.
• Mối quan hệ giữa As và các thành phần hóa học khác: As có mối tương quan thuận với Fe, NH4+, DOC trong nước ngầm, phản ánh điều kiện khử và quá trình sinh địa hóa.
• Phương pháp chiết trình tự: Kỹ thuật phân tích sự phân bố As trên các pha rắn trầm tích, xác định các dạng liên kết của As với các khoáng vật Fe vô định hình, Fe tinh thể và sulfua.

Phương pháp nghiên cứu

• Nguồn dữ liệu: 22 mẫu nước ngầm và nước sông lấy ở độ sâu từ 0 đến 60m, 10 mẫu trầm tích lấy từ độ sâu 4m đến 42m tại khu vực Nam Dư, Hà Nội.
• Phương pháp lấy mẫu: Sử dụng thiết bị drive-point piezometer để lấy mẫu nước ở độ sâu 0-3m, khoan giếng với ống lọc ngắn để lấy mẫu nước ngầm ở các tầng trầm tích riêng biệt, phương pháp piston để lấy mẫu trầm tích giữ nguyên hiện trạng.
• Phân tích hóa học: Xác định As tổng, As(III), Fe2+, PO43-, NH4+, DOC, NO3-, Mn bằng các phương pháp hấp thụ nguyên tử, sắc ký trao đổi ion, đo quang phổ phân tử và sắc ký khí.
• Phương pháp chiết trình tự trầm tích: Áp dụng quy trình chiết của Wenzel và cộng sự với các tác nhân chọn lọc để phân tách As liên kết với các pha Fe vô định hình, Fe tinh thể, các khoáng sulfua và dạng ion dễ trao đổi.
• Phân tích số liệu: Sử dụng các phương pháp thống kê mô tả, phân tích tương quan để đánh giá mối quan hệ giữa As và các thành phần hóa học khác trong nước ngầm và trầm tích.
• Timeline nghiên cứu: Lấy mẫu và phân tích từ tháng 5 đến tháng 9 năm 2010, xử lý và đánh giá số liệu trong cùng năm.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Phân bố As trong nước ngầm tầng Holocene: Nồng độ As trong nước ngầm tại Nam Dư dao động từ dưới 1 µg/L đến 340 µg/L, với giá trị trung bình khoảng 121 µg/L. Khoảng 45% mẫu nước có nồng độ As vượt ngưỡng 10 µg/L theo tiêu chuẩn WHO. Nồng độ As cao tập trung chủ yếu ở các giếng nằm ngoài đê, nơi có điều kiện khử mạnh với Eh âm và nồng độ Fe(II), DOC, NH4+ cao.
2. Mối quan hệ giữa As và các thành phần hóa học: As có tương quan thuận đáng kể với NH4+ (r² = 0,41) và DOC (r² = 0,60), đồng thời có mối liên hệ chặt chẽ với Fe(II) trong nước ngầm, phản ánh cơ chế giải phóng As qua quá trình khử hòa tan oxit sắt.
3. Phân bố As trong trầm tích tầng Holocene: Phần lớn As trong trầm tích liên kết với các pha Fe oxit vô định hình và tinh thể, chiếm từ 60-80% tổng As. Một phần nhỏ As tồn tại dưới dạng ion dễ trao đổi và liên kết với khoáng sulfua. Hàm lượng As trong trầm tích dao động từ 6 đến 33 mg/kg, cao hơn ở các lớp trầm tích giàu vật chất hữu cơ.
4. Nguy cơ lan truyền As từ tầng Holocene xuống tầng Pleistocene: Do sự không đồng đều của tầng cách nước Pleistocene-Holocene và sự hình thành các cửa sổ địa chất thủy văn, nước ngầm tầng Holocene ô nhiễm As có thể thấm qua các khe nứt, gây ô nhiễm tầng Pleistocene. Việc khai thác nước ngầm ồ ạt tại Nam Dư làm tăng nguy cơ này.

Thảo luận kết quả

Kết quả nghiên cứu khẳng định cơ chế khử hòa tan oxit sắt là nguyên nhân chính giải phóng As từ trầm tích vào nước ngầm tại tầng Holocene. Môi trường khử được hình thành do sự phân hủy vật chất hữu cơ trong trầm tích trẻ, tạo điều kiện thuận lợi cho vi sinh vật khử Fe(III) thành Fe(II) hòa tan, kéo theo sự giải phóng As. Mối tương quan giữa As với NH4+ và DOC cũng hỗ trợ giả thuyết này. So sánh với các nghiên cứu tại đồng bằng sông Hồng và các đồng bằng châu thổ khác như Băng-la-đét, Căm-pu-chia, kết quả tương đồng về cơ chế và mức độ ô nhiễm As. Sự khác biệt về nồng độ As giữa các giếng trong và ngoài đê tại Nam Dư phản ánh ảnh hưởng của điều kiện thủy văn và sự tác động của lũ lụt đến môi trường khử. Việc phát hiện các cửa sổ địa chất thủy văn làm giảm hiệu quả của tầng cách nước, tạo điều kiện cho As lan truyền xuống tầng Pleistocene, cảnh báo nguy cơ ô nhiễm lan rộng nếu không kiểm soát khai thác nước ngầm. Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ phân bố nồng độ As theo độ sâu và bản đồ phân bố As trong khu vực nghiên cứu, cùng bảng tương quan các chỉ số hóa học.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Kiểm soát khai thác nước ngầm: Hạn chế khai thác nước ngầm ồ ạt tại các khu vực có tầng Holocene ô nhiễm As, đặc biệt là vùng Nam Dư, nhằm giảm nguy cơ lan truyền As xuống tầng Pleistocene. Thời gian thực hiện: ngay lập tức và duy trì liên tục. Chủ thể thực hiện: chính quyền địa phương, các nhà máy nước.
2. Giám sát chất lượng nước ngầm định kỳ: Thiết lập hệ thống giám sát thường xuyên nồng độ As và các chỉ số hóa học liên quan tại các giếng khoan trong khu vực nghiên cứu để phát hiện sớm và cảnh báo kịp thời. Thời gian thực hiện: hàng quý. Chủ thể thực hiện: cơ quan quản lý môi trường, viện nghiên cứu.
3. Xây dựng hệ thống xử lý nước ngầm: Áp dụng công nghệ xử lý As hiệu quả cho các nhà máy nước sử dụng nguồn nước ngầm tầng Holocene, đảm bảo nước cung cấp đạt tiêu chuẩn an toàn. Thời gian thực hiện: trong vòng 1-2 năm. Chủ thể thực hiện: các nhà máy nước, doanh nghiệp công nghệ môi trường.
4. Nâng cao nhận thức cộng đồng: Tuyên truyền, giáo dục người dân về nguy cơ ô nhiễm As và các biện pháp phòng tránh, sử dụng nguồn nước an toàn. Thời gian thực hiện: liên tục. Chủ thể thực hiện: chính quyền địa phương, các tổ chức xã hội.
5. Nghiên cứu bổ sung và mở rộng phạm vi: Tiếp tục nghiên cứu mở rộng phạm vi khảo sát, đánh giá ảnh hưởng của các yếu tố địa hóa thủy văn và tác động của khai thác nước ngầm đến sự lan truyền As. Thời gian thực hiện: 2-3 năm. Chủ thể thực hiện: các viện nghiên cứu, trường đại học.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Các nhà quản lý tài nguyên nước và môi trường: Sử dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng chính sách quản lý khai thác nước ngầm, giám sát ô nhiễm As và bảo vệ nguồn nước sạch.
2. Các nhà khoa học và nghiên cứu sinh ngành khoa học môi trường, địa chất thủy văn: Tham khảo phương pháp nghiên cứu, dữ liệu thực nghiệm và phân tích để phát triển các nghiên cứu tiếp theo về ô nhiễm As và thủy văn tầng chứa nước.
3. Các nhà máy nước và doanh nghiệp xử lý nước: Áp dụng kiến thức về cơ chế ô nhiễm và phân bố As để thiết kế hệ thống xử lý nước phù hợp, đảm bảo an toàn cho người tiêu dùng.
4. Cộng đồng dân cư và tổ chức xã hội: Nắm bắt thông tin về nguy cơ ô nhiễm As trong nước ngầm, từ đó có biện pháp phòng tránh và sử dụng nguồn nước an toàn, góp phần nâng cao sức khỏe cộng đồng.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao As lại tập trung nhiều trong tầng Holocene mà ít trong tầng Pleistocene?
   Do trầm tích Holocene trẻ, giàu vật chất hữu cơ tạo môi trường khử thuận lợi cho vi sinh vật khử Fe oxit, giải phóng As vào nước ngầm. Tầng Pleistocene già hơn, chịu tác động rửa trôi lâu dài của dòng nước ngầm, làm giảm nồng độ As.

2. Cơ chế chính nào làm As hòa tan trong nước ngầm?
   Quá trình khử hòa tan oxit sắt (Fe) do vi sinh vật phân hủy vật chất hữu cơ trong môi trường yếm khí làm chuyển Fe(III) thành Fe(II) hòa tan, kéo theo sự giải phóng As từ các oxit Fe vào nước ngầm.

3. Việc khai thác nước ngầm có ảnh hưởng thế nào đến ô nhiễm As?
   Khai thác nước ngầm ồ ạt làm thay đổi thủy lực, tạo điều kiện cho nước ngầm ô nhiễm As từ tầng Holocene thấm xuống tầng Pleistocene qua các cửa sổ địa chất thủy văn, làm lan truyền ô nhiễm.

4. Phương pháp chiết trình tự giúp gì trong nghiên cứu As?
   Phương pháp này phân tách As trên trầm tích theo các dạng liên kết với pha rắn khác nhau, giúp hiểu rõ cơ chế hấp phụ và giải phóng As, từ đó đánh giá tính linh động và nguy cơ ô nhiễm.

5. Làm thế nào để giảm thiểu nguy cơ ô nhiễm As trong nước ngầm?
   Kiểm soát khai thác nước ngầm, giám sát chất lượng nước định kỳ, áp dụng công nghệ xử lý nước, nâng cao nhận thức cộng đồng và nghiên cứu bổ sung là các giải pháp hiệu quả.

Kết luận

• Nồng độ As trong nước ngầm tầng Holocene tại Nam Dư dao động rộng, với nhiều mẫu vượt ngưỡng an toàn, phản ánh nguy cơ ô nhiễm nghiêm trọng.
• As chủ yếu liên kết với các pha Fe oxit trong trầm tích, được giải phóng vào nước ngầm qua quá trình khử hòa tan oxit sắt trong môi trường yếm khí.
• Sự không đồng đều của tầng cách nước và khai thác nước ngầm ồ ạt làm tăng nguy cơ lan truyền As từ tầng Holocene xuống tầng Pleistocene.
• Kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học cho việc quản lý khai thác nước ngầm và bảo vệ nguồn nước tại khu vực Nam Dư và các vùng đồng bằng châu thổ tương tự.
• Các bước tiếp theo bao gồm giám sát định kỳ, áp dụng công nghệ xử lý nước và nâng cao nhận thức cộng đồng nhằm giảm thiểu tác động của ô nhiễm As.

Hành động ngay hôm nay để bảo vệ nguồn nước ngầm và sức khỏe cộng đồng là cần thiết. Các nhà quản lý, nhà khoa học và cộng đồng dân cư cần phối hợp chặt chẽ để thực hiện các giải pháp bền vững.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU Khai thác nước sông sử dụng kĩ thuật lọc thấm bờ là một biện pháp đang được áp dụng tại Nam Dư thuộc quận Hoàng Mai, Hà Nội. Lọc thấm bờ là quá trình nước mặt thấm qua đáy sông, hồ, các lớp trầm tích và đi vào tầng ngậm nước gần kề một cách tự nhiên. Và nếu chúng ta xây dựng một hệ thống bơm gần các sông hồ, sẽ tạo ra quá trình thấm cưỡng bức do sự thăng giáng về thủy lực giữa nước ngầm và nước sông. Hệ lọc tự nhiên là tốt vì có thể hạn chế quá trình xử lý thứ cấp nhưng nếu chứa các chất ô nhiễm khó lọc bằng mặt cơ học thì sẽ xảy ra nguy cơ lan truyền ô nhiễm trong toàn bộ tầng chứa nước ngầm cạnh đó.

Nhà máy nước Nam Dư khai thác nước ngầm ở tầng chứa nước nằm ven sông Hồng để lợi dụng sự thấm lọc bờ cưỡng bức. Nước sông ở đây chảy qua các lớp trầm tích gần kề trong đó có tầng Holocene. Tuy nhiên, theo các nghiên cứu mới nhất thì tầng trầm tích trẻ Holocene ở các vùng đồng bằng châu thổ có rất nhiều tiềm năng ô nhiễm As. Vậy thì sau một thời gian lượng As này sẽ bị rửa trôi khỏi tầng ngậm nước này và đi vào các tầng chứa nước phía dưới.

Từ thực tế đó, tác giả chọn đề tài “Nghiên cứu sự phân bố của As trong tầng Holocene tại Nam Dƣ, Hà Nội” để làm luận văn của mình nhằm kiểm tra sự có mặt của As tại tầng Holocene ở Nam Dư. Các nội dung nghiên cứu sau đã được tiến hành: 1. Nghiên cứu sự phân bố của As và mối quan hệ của nó với một số thành phần hóa học khác trong nƣớc ngầm 2. Nghiên cứu sự phân bố của As trong trầm tích tầng Holocene 3.

Góp phần tìm hiểu nguy cơ lan truyền As từ tầng Holocene xuống tầng Pleistocene dƣới tác động của khai thác nƣớc ngầm. Luận văn này là một phần của công trình nghiên cứu về sự lan truyền As giữa tầng Holocene và tầng Pleistocene của dự án hợp tác quốc tế “Nghiên cứu sự ô nhiễm As trong nước ngầm tại đồng bằng châu thổ sông Hồng ở Việt Nam - VietAs 1 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] Danida” giữa Việt Nam và Đan Mạch (http://vietas. Các kết quả của luận văn đã được trình bày poster tại Hội nghị Quốc tế về Asen trong nước ngầm khu vực Nam Á, tháng 11/2011 tổ chức tại Hà Nội. 2 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] Chƣơng 1 - TỔNG QUAN 1.

Đặc điểm địa hóa của trầm tích chứa nƣớc ngầm đồng bằng châu thổ sông Hồng, Việt Nam Lưu vực Sông Hồng nằm ở bờ của Vịnh Bắc Bộ, biển Đông, Việt Nam và quá trình bồi tụ ở đây chịu ảnh hưởng mạnh mẽ bởi sự thay đổi mực nước biển do quá trình phân bố lại lượng nước qua các quá trình hình thành băng và gian băng, đặc biệt là từ băng hà cực đại cuối cùng (xảy ra các đây 21 ngìn năm) (Last Glacial Maximum - LGM). Cột trầm tích kỉ Đệ Tứ ở khu vực Hà Nội có bề dày từ 50 đến 90 m và có cấu trúc địa chất phức tạp bởi vì khu vực này đã biến đổi từ một khu vực tích tụ trầm tích dưới mực nước biển thành một khu vực chịu sự phong hóa và xói mòn nằm trên mực nước biển [15]. Trầm tích ở các tầng ngậm nước phía dưới tích tụ trong suốt thời kì Pleistoncene (tầng Pleistocene), được xem là trầm tích biển cạn cấu thành từ lớp phiến cát và đất sét. Những trầm tích này có một lớp sỏi cứng với màu sắc nâu nhạt giống như sự phong hoá đá ong như là một chỉ thị cho các điều kiện oxy hoá sau quá trình tích tụ.

Sự thể hiện các điều kiện oxy hoá của trầm tích này có thể được giải thích bằng mực nước biển hạ thấp tương ứng với băng hà cực đại lần cuối cùng - lúc đó mực nước biển hạ thấp xuống độ sâu 120m so với mực biển hiện tại hoặc quá trình nâng lên của vỏ trái đất tương ứng với trầm tích cao tại Vịnh Bắc bộ [15]. Những lớp trầm tích ở các tầng ngậm nước phía trên lắng đọng trong suốt thời kì Holocene (tầng ngậm nước Holocene) được chứng minh là đã lắng đọng trong một môi trường có sự thay đổi, từ bãi thoát triều là chủ yếu đến đồng bằng lũ tích bị ảnh hưởng bởi dòng triều. Tầng ngậm nước Holocene bao gồm các trầm tích cát 25- 40m với sự đan xen giữa đất sét và đất bùn có chứa than bùn và xác thực vật [15] Vào kỉ đệ tứ, đồng bằng sông Hồng đã trải qua các thời kì băng hà như sau: Gunz, Mindel, Riss, Wurm1, Wurm2 và tương ứng với chúng là các pha biển tiến. Các giai đoạn này đã để lại 5 tập trầm tích tương ứng với 5 chu kì trầm tích trong kỉ đệ tứ.

Các trầm tích dạng sỏi thô được hình thành vào pha biển lùi và ngược lại các 3 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] trầm tích dạng hạt mịn được hình thành vào thời kì biến tiến. Theo đó, trầm tích kỉ đệ tứ ở vùng đồng bằng châu thổ sông Hồng được nhận dạng bằng các tập trầm tích như sau (hình 1.1): - Tập đầu tiên được hình thành vào thời kì Pleistocen sớm tương ứng với hệ tầng Lệ Chi. Thành phần chủ yếu bên dưới là sỏi, cuội và cát thô của môi trường sông, bên trên là cát trung bình, bùn và sét của đồng bằng ngập lụt do biển dâng (floodplain). - Tập thứ 2 là chu kì trầm tích (depositional cycle) thứ 2, hình thành thời Pleistocen giữa-muộn (Middle to Lowermost Late Pleistocene) tương ứng với hệ tầng Hà Nội chứa sỏi, cuội tướng lũ tích lòng sông miền núi.

- Tập thứ 3 tương ứng với chu kì trầm tích thứ 3 và được hình thành vào thời kì Pleistocene muộn (Uppermost of Late Pleistocene), tương ứng với hệ tầng Vĩnh Phúc, chứa sỏi thô đến sỏi trung bình, cát của tướng lòng sông đồng bằng và càng lên phía trên trầm tích càng nhỏ mịn hơn với chủ yếu là bùn sét của hỗn hợp giữa cát mịn và sét đầm lầy. - Tập thứ 4 được hình thành vào Pleistocene muộn đến thời Holocene sớm – giữa, tương ứng với chu kì trầm tích thứ 4 của hệ tầng Hải Hưng, chứa sét xám xanh và than bùn đầm lầy. - Tập thứ 5 được hình thành vào thời Holocen muộn và chứa cát, bùn và sét của tướng châu thổ, tương ứng với chu kì trầm tích thứ 5 của hệ tầng Thái Bình. Theo sự phân bố trong không gian, trầm tích của tập đầu tiên và tập thứ 2 nằm trải khá rộng trong đồng bằng.

Tập thứ 3 thay đổi liên tục về thành phần từ cát, bùn và sét tướng aluvi đến hỗn hợp bùn sét pha cát tướng châu thổ và sét bùn tướng đầm phá ở vùng trung tâm. Tập thứ 4 bao gồm sét đầm lầy, than bùn. Thẳng hướng về phía đồng bằng trung tâm, mỗi một tập xuất hiện càng lúc càng thể hiện qui luật cộng sinh tướng khá hoàn chỉnh [16]. 4 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.

Giản đồ địa tầng học kỉ đệ tứ vùng đồng bằng châu thổ sông Hồng [19]. 5 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] Do đó, trong quá trình phát triển của trầm tích kỉ đệ tứ ở đồng bằng châu thổ sông Hồng, có một sự thay đổi rõ ràng về cộng sinh và tương ứng với sự thay đổi về thành phần thạch học và các thông số trầm tích khác như: Md (kích thước hạt trung bình), So (hệ số chọn lọc),…độ thấm và môi trường cổ địa lí ở mỗi thời kì chính là nhân tố chi phối tới đặc tính cũng như chất lượng nước ngầm ở mỗi vùng. Bởi vậy, các tầng chứa nước chính có chất lượng nước tốt thường có trầm tích sỏi thô tướng aluvi và lũ tích (hình thành vào giai đoạn đầu tiên mỗi chu kì), trong khi đó các tầng cách nước thường có trầm tích hạt mịn có nguồn gốc châu thổ, đầm lầy ven biển và biển (hình thành vào giai đoạn cuối cùng mỗi chu kì). Dựa vào đặc điểm này, trầm tích kỉ đệ tứ có thể được chia ra thành các đơn vị địa chất thủy văn như sau: tầng chứa nước Holocene (Qh); tầng chứa nước Pleistocene (Qp), tầng cách nước Pleistocene - Holocene, tầng cách nước giữa - muộn Pleistocene [16].

Đặc điểm của tướng trầm tích (facial characteristics) và nước ngầm trong các tầng chứa nước và tầng cách nước ở đồng bằng châu thổ sông Hồng như sau: Tầng chứa nƣớc Holocene (Qh) Tầng chứa nước Holocene nằm phía trên, sát bề mặt nơi mực nước dao động trong khoảng từ 2 – 4m đến 36m, với độ dày tăng lên về phía trung tâm của đồng bằng. Tầng này Hình 1. Cát hạt mịn phân lớp mỏng lẫn bột tướng có thành phần cát, bùn, sét aluvi, tầng chứa nước Holocene ở lỗ khoan VP2, của tướng aluvi hệ tầng Hà Nội (6,9‐7,2 m)[16]. Thái Bình ở phía trên (hình 1.2), còn phía dưới là các thấu kính của cát, bùn, sét hệ tầng Hải Hưng chứa ít nước hơn.

Sự phân bố của các cấp hạt như sau: sỏi 2%, cát 30 – 85%, bùn – sét 15 – 70%. Các chỉ số trầm tích: Md = 0.11mm; So = 1,21‐2,85; pH = 5,5‐8,2; Eh = 6 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail. Ở tầng này, tỉ lưu lượng các lỗ khoan thăm dò rất thấp, thay đổi từ 2 đến 3 l/sm. Chế độ nước ngầm bị ảnh hưởng trực tiếp bởi sự thấm thấu của nước mưa và nước sông thông qua hệ tầng Thái Bình nằm ngay ở trên.

Biên độ dao động của mực nước giảm theo khoảng cách so với sông. Do đó, tầng chứa nước này chủ yếu được bổ cập bởi nước mưa và nước bề mặt, đặc biệt là một số con sông lớn trong hệ thống sông Hồng. Nước ngầm bị thất thoát đi chủ yếu là do quá trình bốc hơi và thẩm thấu xuống tầng Pleistocene. Nước tầng này là nước nhạt, mềm hoặc cứng nhẹ và có dạng bicacbonat canxi, bicarbonat natri canxi.

Theo kết quả phân tích, nước ngầm ở tầng Holocene có, độ cứng = 2-9; pH = 7,5; TDS = 1,2 – 11,7 g/L, đặc biệt hàm lượng Fe đạt đến 1,24 – 33,5 mg/L [16]. Tầng chứa nƣớc Pleistocene (Qp) Tầng chứa nước Pleistocene phân bố rộng rãi ở vùng đồng bằng châu thổ sông Hồng và được phủ lên bởi tầng trầm tích trẻ hơn – tầng cách nước Pleistocene - Holocene. Thành tạo tầng này bao gồm 3 hệ tầng: hệ tầng Lệ Chi, hệ thầng Hà Nội và hệ tầng Vĩnh Phúc (hình 1. Các trầm tích này đan xen bởi các lớp mùn sét nguồn gốc đầm lầy hệ tầng Lệ Chi, cát bùn, sét nguồn gốc đầm phá hệ tầng Hà Nội.