Mối tương quan giữa hàm lượng một số kim loại nặng với kích thước hạt trầm tích biển

Bài viết trình bày những kết quả nghiên cứu mối tương quan giữa hàm lợng các kim loại As, Cd, Cr và Pb với kích thước hạt trong trầm tích biển ven bờ Đồng bằng Sông Cửu Long.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Mối tương quan giữa hàm lượng một số kim loại nặng với kích thước hạt trầm tích biển TẠP CHÍ KHOA HỌC TRƢỜNG ĐẠI HỌC HỒNG ĐỨC - SỐ 51.2020 MỐI TƢƠNG QUAN GIỮA HÀM LƢỢNG MỘT SỐ KIM LOẠI NẶNG VỚI KÍCH THƢỚC HẠT TRẦM TÍCH BIỂN Lê Ngọc Anh1 TÓM TẮT Hàm lượng bốn kim loại nặng bao gồm As, Cd, Cr và Pb đã được xác định trong 72 mẫu trầm tích biển ven bờ đồng bằng sông Cửu Long. Mối tương quan của chúng với kích thước hạt trầm tích đặc biệt là kích thước trung bình (Md) và giá trị trung bình (Mean) đã được nghiên cứu. Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng, kích thước Md và Mean tương quan chặt chẽ với hàm lượng kim loại nặng. Đối với các hạt bột (bùn) mối tương quan là âm, nói chung khi kích thước hạt tăng, hàm lượng kim loại nặng giảm. Đối với các hạt đất sét, mối tương quan là dương, khi kích thước hạt tăng lên, hàm lượng kim loại nặng tăng. Từ khóa: Kim loại nặng, trầm tích biển, mối tương quan, kích thước hạt trầm tích. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Những năm gần đây, kim loại nặng trong trầm tích vùng cửa sông, ven biển và rừng ngập mặn đã đƣợc nghiên cứu nhiều trên thế giới [1-7]. Ở Việt Nam, cho đến nay nghiên cứu về kim loại nặng chủ yếu đƣợc thực hiện ở các vùng đô thị và đất nhiễm phèn [8,9], trong khi vùng đất và trầm tích ven biển còn chƣa đƣợc quan tâm nhiều. Trầm tích biển ven bờ đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL), đặc biệt bán đảo Cà Mau là trầm tích rừng ngập mặn, rất giàu sunfua và các chất hữu cơ, thích hợp cho việc lắng đọng và lƣu giữ các chất ô nhiễm có nguồn gốc từ đất liền, nhất là các kim loại nặng [7]. Trong bài báo này, chúng tôi trình bày những kết quả nghiên cứu mối tƣơng quan giữa hàm lƣợng các kim loại As, Cd, Cr và Pb với kích thƣớc hạt trong trầm tích biển ven bờ ĐBSCL. 2. THỰC NGHIỆM Tập hợp 72 mẫu trầm tích bề mặt thu thập đƣợc trong khu vực nghiên cứu từ các chuyến khảo sát bằng tàu nghiên cứu biển SONNE của CHLB Đức (SO187-2, SO187-3) nằm trong khuôn khổ hợp tác nghiên cứu biển của Viện Địa chất và Địa vật lý biển (IMGG) với CHLB Đức kéo dài từ cuối năm 1996 đến 2009. Hàm lƣợng các KLN và kích thƣớc hạt trong các mẫu trầm tích biển nghiên cứu đã đƣợc xác định và trình bày chi tiết ở [10]. 1 Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội 15 TẠP CHÍ KHOA HỌC TRƢỜNG ĐẠI HỌC HỒNG ĐỨC - SỐ 51.2020 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN Để đánh giá mối tƣơng quan giữa hàm lƣợng kim loại nặng với kích thƣớc hạt trầm tích, bài báo sử dụng hệ số tƣơng quan R. Hệ số tƣơng quan (R) là một chỉ số thống kê đo lƣờng mối liên hệ tƣơng quan giữa hai biến số, nhƣ hàm lƣợng kim loại nặng và kích thƣớc hạt. Có hai kiểu tƣơng quan giữa hàm lƣợng kim loại nặng và kích thƣớc hạt trầm tích đƣợc nghiên cứu là tƣơng quan dƣơng (hệ số tƣơng quan R > 0) và tƣơng quan âm (hệ số tƣơng quan R < 0). Hệ số tƣơng quan R càng gần 1 thì mối tƣơng quan giữa hàm lƣợng kim loại nặng với kích thƣớc hạt trầm tích càng chặt chẽ. 3.1. Mối tƣơng quan giữa hàm lƣợng KLN với kích thƣớc hạt trong nhóm sét Nhóm sét gồm các mẫu trầm tích có kích thƣớc hạt Md nằm trong khoảng từ 5,18 µm - 9,67 µm và kích thƣớc hạt Mean từ 4,62 µm - 9,38 µm. Trong tổng số 72 mẫu nghiên cứu có 30 mẫu là sét, chiếm 41,67%. Những kết quả xác định kích thƣớc hạt cho thấy: kích thƣớc hạt Md và Mean của các mẫu trầm tích xấp xỉ nhau. Do đó phân phối của các giá trị Md và Mean trong nhóm sét là phân phối chuẩn. Thêm vào đó hệ số tƣơng quan R giữa Md và Mean là 0,91, phần nào thể hiện mối tƣơng quan chặt chẽ giữa hàm lƣợng kim loại nặng với kích thƣớc hạt của các mẫu trầm tích trong khu vực nghiên cứu. Các đặc trƣng thống kê về hàm lƣợng kim loại nặng trong nhóm mẫu này đƣợc trình bày trong bảng 1. Phân tích mối quan hệ giữa hàm lƣợng As với kích thƣớc hạt Md và Mean trong mẫu trầm tích cho thấy chúng có mối tƣơng quan dƣơng. Hệ số tƣơng quan R giữa hàm lƣợng với kích thƣớc hạt Md và Mean lần lƣợt là 0,448 và 0,439. Điều này có nghĩa hàm lƣợng càng cao khi kích thƣớc hạt sét càng lớn. Tƣơng tự nhƣ As, hàm lƣợng Cd cũng có mối tƣơng quan dƣơng với kích thƣớc hạt trong mẫu trầm tích sét. Hệ số tƣơng quan R = 0,28 và R = 0,26 giữa hàm lƣợng Cd đối với kích thƣớc hạt Md và Mean thể hiện rõ điều này. Tuy nhiên, với hệ số tƣơng quan thấp, hàm lƣợng Cd thể hiện mối tƣơng quan không chặt chẽ và rõ ràng với giá trị kích thƣớc hạt Md và Mean. Với độ nhọn (Kurtosis) bằng -1,45 và độ lệch (Skewness) bằng 0,18, hàm lƣợng Cr trong các mẫu trầm tích nghiên cứu thuộc nhóm sét đƣợc coi là phân phối chuẩn. Điều này giải thích tại sao hệ số tƣơng quan của hàm lƣợng Crom với kích thƣớc hạt Mean và Md của trầm tích lại bằng nhau. Hàm lƣợng Crom có mối tƣơng quan dƣơng, chặt chẽ với kích thƣớc hạt trong các mẫu trầm tí ...