Luận án tiến sĩ Địa hóa môi trường vùng biển nông ven bờ Rạch Giá-Vũng Tàu - Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

MỤC LỤC Trang Danh mục các kí hiệu và chữ viết tắt 5 Mở đầu 6 CHƢƠNG 1. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG TỚI ĐẶC TRƢNG ĐỊA 11 HOÁ MÔI TRƢỜNG 1. Điều kiện tự nhiên 11 1. Vị trí địa lý vùng nghiên cứu 11 1.

Địa hình, địa mạo 11 1. Đặc điểm chế độ thủy văn, hải văn 14 1. Đặc điểm địa chất khu vực 15 1.Các thành tạo magma xâm nhập 27 1.Các đới cấu trúc và hệ thống đứt gãy chính 28 1.3 Các hoạt động nhân sinh 31 1. Tàn phá rừng ngập mặn và khoanh vùng nuôi trồng thuỷ hải sản 31 1.

Hoạt động công nghiệp 32 1. Hoạt động nông nghiệp 33 1. Xả chất thải sinh hoạt 34 1. Hoạt động giao thông đƣờng thuỷ, đánh bắt hải sản, khai thác 34 dầu khí 1.

Hoạt động của các công trình thuỷ lợi 35 CHƢƠNG 2. LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU VÀ PHƢƠNG PHÁP 36 NGHIÊN CỨU 2. Lịch sử nghiên cứu 36 2. Trên thế giới và khu vực 36 2.

Vùng ven biển và biển ven bờ Rạch Giá-Vũng Tàu 38 2. Phƣơng pháp nghiên cứu 42 2. Khái niệm tiền đề 42 2. Các phƣơng pháp nghiên cứu 43 CHƢƠNG 3.

ĐẶC ĐIỂM ĐỊA HOÁ MÔI TRƢỜNG NƢỚC BIỂN 49 3. Độ muối của nƣớc biển 49 2 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Độ pH của nƣớc biển 51 3. Chỉ số Eh của nƣớc biển 53 3.

Phân vùng môi trƣờng địa hóa nƣớc biển 53 3. Đặc điểm, quy luật phân bố một số nguyên tố trong nƣớc biển 54 CHƢƠNG 4. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA HÓA MÔI TRƢỜNG TRẦM TÍCH 71 4. Khái niêm chung 71 4.

Khái niệm về trầm tích tầng mặt 71 4. Nguyên tắc phân loại trầm tích 71 4. Đặc điểm thành phần vật chất và qui luật phân bố trầm tích 71 tầng mặt 4. Đặc điểm và qui luật phân bố các trƣờng trầm tích 71 4.

Đặc điểm phân bố thành phần hạt mịn trong trầm tích 75 4. Đặc điểm màu trầm tích 77 4. Thành phần khoáng vật 78 4. Thành phần hóa học của trầm tích tầng mặt 81 4.

Đặc điểm địa hóa môi trƣờng trầm tích 82 4. Độ pH của trầm tích 82 4. Eh trong trầm tích 84 4. Phân vùng môi trƣờng địa hoá trầm tích 85 4.

Hệ số cation trao đổi 85 4. Đặc điểm phân bố Fe3+, Fe2+ 86 4. Cacbon hữu cơ trong trầm tích 87 4. Các hợp chất của lƣu huỳnh 88 4.

Đặc điểm, qui luật phân bố các nguyên tố vi lƣợng 90 CHƢƠNG 5. NGUY CƠ Ô NHIỄM MÔI TRƢỜNG VÀ PHÂN VÙNG 107 ĐỊA HOÁ MÔI TRƢỜNG 5. Nguy cơ ô nhiễm môi trƣờng vùng biển nghiên cứu 107 5. Tiêu chuẩn đánh giá mức độ nhiễm môi trƣờng nƣớc biển và 107 trầm tích biển 5.

Ô nhiễm các nguyên tố trong nƣớc và trầm tích biển 109 5. Nguy cơ ô nhiễm một số nguyên tố 116 5. Biểu hiện thiếu hụt một số nguyên tố 123 5. Xác định nguồn gốc ô nhiễm trầm tích tầng mặt 124 3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.

Đánh giá chất lƣợng môi trƣờng, nguồn gốc ô nhiễm và tốc 126 độ lắng đọng trầm tích từ kết quả nghiên cứu một số chỉ thị đánh dấu phân tử 5. Phân vùng địa hóa môi trƣờng 136 5. Vùng 1 -Vùng tiền châu thổ 136 5. Vùng 2-Vùng chuyển tiếp từ rìa châu thổ sang bán đảo 137 5.

Vùng 3 -Vùng rìa vịnh hở 138 5. Kiến nghị về sử dụng hợp lý tài nguyên và bảo vệ môi trƣờng 143 5. Kiến nghị về sử dụng hợp lý đất ngập nƣớc ven biển 143 5. Các giải pháp hạn chế ô nhiễm bảo vệ môi trƣờng 145 KẾT LUẬN 149 CÁC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 151 TÀI LIỆU THAM KHẢO 152 Danh mục các hình 160 Danh mục các bảng 164 Danh mục các ảnh 168 4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT CTĐDPT Chỉ thị đánh dấu phân tử PCBs Polyclobiphenyl OCBs Thuốc bảo vệ thực vật gốc clor ĐHMT Địa hoá môi trƣờng ĐVB Đới ven bờ ĐNK Đới ngoài khơi NCS Nghiên cứu sinh NBTG Nƣớc biển thế giới RNM Rừng ngập mặn ONMT Ô nhiễm môi trƣờng RG - VT Rạch Giá-Vũng Tàu NCON Nguy cơ ô nhiễm TCMT Tiêu chuẩn môi trƣờng TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TBVTV Thuốc bảo vệ thực vật PEL Mức hiệu ứng có thể (Probable Effect Level) TEL Mức hiệu ứng có ngƣỡng (Theshold Effect Level) Chc Các bon hữu cơ St Tổng hàm lƣợng S sulfua Xmax Giá trị lớn nhất Xmin Giá trị nhỏ nhất Xtb Giá trị trung bình S Độ lệch chuẩn V Hệ số biến phân R Hệ số tƣơng quan Ta Hệ số Talasofil Td Hệ số tập trung Ttc Hệ số ô nhiễm Md Kích thƣớc hạt trung bình LAB Linear alkylbenzenes NBTG Nƣớc biển Thế giới TBTG Trung bình Thế giới GIS Hệ thống thông tin địa lý toàn cầu KV Khoáng vật 5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MỞ ĐẦU Tính cấp thiết của đề tài Vùng nghiên cứu là đới biển nông ven bờ (0-30m nƣớc) kéo dài trên 700km, từ Rạch Giá tới Vũng Tàu, với diện tích hơn 41.

Đây là vùng có hệ sinh thái rất đa dạng, có nhiều khu bảo tồn thiên nhiên với diện tích đất ngập mặn, rừng ngập mặn lớn nhất với nhiều động vật quí hiếm; có chế độ triều phức tạp, là nơi hàng năm tiếp nhận trên 500 tỷ m3 nƣớc cùng lƣợng phù sa khổng lồ do hệ thống sông Cửu Long chuyển ra biển, tạo nên những khu vực bồi tụ lớn. Đây còn là vùng rất giàu hải sản, có điều kiện thuận lợi để nuôi trồng, đánh bắt thuỷ-hải sản. Vùng biển nghiên cứu còn là vùng giàu tiềm năng khoáng sản đặc biệt là dầu khí. Cùng với sự giàu có về tài nguyên thiên nhiên và điều kiện tự nhiên ƣu đãi, trong vùng nghiên cứu đang diễn ra nhiều hình thức khai thác các nguồn lợi tự nhiên, phát triển kinh tế nhƣ: đánh bắt, chế biến hải sản, phát triển nông nghiệp, phá rừng ngập mặn làm đầm nuôi thuỷ sản, phát triển giao thông đƣờng thủy, hình thành nhiều khu công nghiệp lớn, khai thác dầu khí trên biển.Các hoạt động kinh tế, xã hội nói trên đã có tác động tới môi trƣờng khu vực đặc biệt là môi trƣờng biển: làm mất cân bằng sinh thái, ô nhiễm môi trƣờng, biến dạng đƣờng bờ, gây xói lở bờ biển, bồi tụ san lấp luồng lạch cửa sông.Hàng năm một khối lƣợng lớn kim loại nặng, các chất hữu cơ.đƣợc sông Cửu Long cùng mạng lƣới kênh rạch chằng chịt chuyển tải ra biển; đƣợc hòa tan trong nƣớc biển và tích tụ lại trong trầm tích biển.

Sự phân bố, tập trung, tƣơng tác giữa các hợp chất, các nguyên tố sẽ có tác động đến môi sinh và con ngƣời. Để sử dụng hợp lý tài nguyên bảo vệ môi trƣờng, phát triển bền vững đới bờ đòi hỏi cần có sự hiểu biết sâu sắc về đặc điểm địa hóa môi trƣờng (ĐHMT) vùng nghiên cứu. Hiện nay đã có nhiều công trình nghiên cứu về địa chất, địa mạo, địa chất thuỷ văn, địa chất công trình, chế độ thuỷ hải văn ở dải đất liền và vùng biển nghiên cứu. Tuy vậy các công trình này phần lớn tập trung ở ven biển trên diện tích hẹp, phân bố trên nhiều khu vực khác nhau nhằm phục vụ mục tiêu quản lý phát triển kinh tế của từng địa phƣơng.

Những năm gần đây Sở Khoa học Công nghệ và Môi trƣờng các tỉnh ven biển đã lập báo cáo hiện trạng môi trƣờng của từng tỉnh. Nội dung các báo cáo này chỉ phản ánh những nét sơ lƣợc về hiện trạng môi trƣờng cửa sông và ven bờ biển. Nhƣ vậy từng vấn đề riêng biệt liên quan đến ĐHMT của nhiều khu vực nhỏ trong vùng biển Rạch Giá – Vũng Tàu (RG - VT) đã đƣợc nghiên cứu kết hợp bởi nhiều tác giả dƣới các góc độ khác nhau về ĐHMT. Tuy 6 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com nhiên, trong thực tế còn nhiều vấn đề tồn tại cần đƣợc giải quyết nhƣ: bản chất đặc trƣng ĐHMT nƣớc, trầm tích vùng biển RG - VT chƣa đƣợc nghiên cứu đồng bộ theo một hệ phƣơng pháp thống nhất; chƣa xác định đƣợc quy luật phân bố, mức độ ô nhiễm các nguyên tố trong môi trƣờng biển ven bờ.

Xuất phát từ những yêu cầu khoa học và thực tiễn nói trên NCS đã lựa chọn và thực hiện đề tài nghiên cứu: “Địa hóa môi trường vùng biển nông ven bờ Rạch Gía - Vũng Tàu (0-30m nước)”. Mục tiêu của luận án Xác định đặc điểm ĐHMT vùng biển nông ven bờ RG - VT, làm cơ sở khoa học cho việc định hƣớng khai thác hợp lý tài nguyên thiên nhiên, bảo vệ môi trƣờng. Nhiệm vụ của luận án 1. Nghiên cứu đặc điểm môi trƣờng địa hoá nƣớc biển (độ muối, pH, Eh); đặc điểm, qui luật phân bố các nguyên tố hoá học trong nƣớc biển.

Nghiên cứu thành phần vật chất, qui luật phân bố của các thành tạo trầm tích tầng mặt vùng biển ven bờ RG - VT. Bƣớc đầu xác định tốc độ lắng đọng trầm tích hiện đại ở một số khu vực cửa sông 3. Nghiên cứu địa hoá môi trƣờng trầm tích (pH, Eh, Kt, cacbon hữu cơ.), qui luật phân bố các nguyên tố trong trầm tích tầng mặt. Đánh giá mức độ, nguồn ô nhiễm một số nguyên tố và hợp chất trong nƣớc và trầm tích biển.

Đề xuất các giải pháp hạn chế ô nhiễm, bảo vệ môi trƣờng trong qui hoạch sử dụng hợp lý tài nguyên thiên nhiên vùng biển ven bờ RG - VT. Cơ sở tài liệu Luận án đƣợc xây dựng chủ yếu trên cơ sở tài liệu của NCS và đồng nghiệp thuộc Liên Đoàn Địa chất Biển (trƣớc đây là Trung tâm Địa chất khoáng sản Biển) thu thập và thực hiện khi tham gia đề án: “Điều tra địa chất và tìm kiếm khoáng sản rắn biển nông ven bờ Việt Nam (từ 0 đến 30m nƣớc) tỷ lệ 1/500.000” và nhiều nguồn tài liệu khác, bao gồm: 1- Tài liệu khảo sát, nghiên cứu địa chất, trầm tích tầng mặt, địa chất môi trƣờng, ĐHMT.vùng biển ven bờ từ Rạch Giá-Vũng Tàu. 2- Các kết quả phân tích mẫu lỗ khoan tay, khoan máy, mẫu trầm tích tầng mặt., với các dạng phân tích: độ hạt, nhiệt-Rơnghen, silicát., các chỉ tiêu ĐHMT. Các kết quả phân tích nƣớc biển, Eh, pH, các kim loại nặng, B, Br, I.

7 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 3- Các báo cáo hiện trạng môi trƣờng của các tỉnh Kiên Giang, Cà Mau, Bạc Liêu, Sóc Trăng, Trà Vinh, Bến Tre, Bà Rịa- Vũng Tàu từ 1998 đến 2002. Ngoài ra NCS còn tham khảo các báo cáo địa chất, các công trình nghiên cứu có liên quan tới vùng nghiên cứu. 1-Báo cáo địa chất-khoáng sản tỉ lệ 1/200.000 các tờ: Hà Tiên-Phú Quốc, An Biên-Sóc Trăng, Cà Mau-Bạc Liêu, Trà Vinh-Côn Đảo, Mỹ Tho và Gia Ray-Bà Rịa.