Nghiên cứu Địa hóa Môi trường Vịnh Tiên Yên, Quảng Ninh - Phục vụ Sử dụng Bền vững Tài nguyên

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Trần Đăng Quy NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM ĐỊA HOÁ MÔI TRƯỜNG PHỤC VỤ SỬ DỤNG BỀN VỮNG TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN KHU VỰC VỊNH TIÊN YÊN, TỈNH QUẢNG NINH LUẬN ÁN TIẾN SĨ ĐỊA CHẤT Hà Nội - 2012 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Trần Đăng Quy NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM ĐỊA HOÁ MÔI TRƯỜNG PHỤC VỤ SỬ DỤNG BỀN VỮNG TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN KHU VỰC VỊNH TIÊN YÊN, TỈNH QUẢNG NINH Chuyên ngành: Địa hóa học Mã số: 62 44 57 10 LUẬN ÁN TIẾN SĨ ĐỊA CHẤT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. Mai Trọng Nhuận 2. Đào Mạnh Tiến Hà Nội - 2012 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu, kết quả nêu trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Nghiên cứu sinh Trần Đăng Quy LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LỜI CẢM ƠN Nghiên cứu sinh xin bày tỏ lòng tri ân và kính trọng đến GS.

Mai Trọng Nhuận, TS. Đào Mạnh Tiến - hai người thầy đã dìu dắt nghiên cứu sinh từ những bước đầu tiên trên con đường nghiên cứu khoa học và trực tiếp hướng dẫn nghiên cứu sinh làm luận án tiến sĩ địa chất. Luận án không thể hoàn thành nếu như nghiên cứu sinh không nhận được sự cho phép và giúp đỡ của GS. Shinsuke Tanabe, PGS.

Koji Omori - Trung tâm Nghiên cứu Môi trường Biển (CMES) - Trường Đại học Ehime, Nhật Bản trong quá trình phân tích giá trị đồng vị bền δ13C và hàm lượng TOC, TN; PGS. Lưu Văn Bôi và các cán bộ Phòng thí nghiệm Hóa vật liệu - Khoa Hóa học - Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội trong quá trình phân tích hàm lượng các nguyên tố vi lượng, nghiên cứu sinh xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ quý báu và sự hợp tác tốt đẹp đó. Trong quá trình thực hiện luận án, nghiên cứu sinh cũng nhận được rất nhiều sự động viên, giúp đỡ từ bạn bè, đặc biệt là NCS. Nguyễn Tài Tuệ - người đã giúp đỡ nghiên cứu sinh tiến hành các phân tích giá trị đồng vị bền C13, hàm lượng TOC, TN, nghiên cứu sinh xin cảm ơn sự giúp đỡ chân thành và nhiệt tình đó.

Luận án được hoàn thành tại Khoa Địa chất, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội, nghiên cứu sinh xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến các thầy cô và đồng nghiệp trong Khoa đã giúp đỡ và động viên nghiên cứu sinh trong quá trình hoàn thành luận án. Cuối cùng, nghiên cứu sinh muốn bày tỏ lòng tri ân và kính trọng đến những người thân trong gia đình: bố mẹ, vợ và các anh chị em đã động viên, chia sẻ và giúp đỡ cả về vật chất lẫn tinh thần trong suốt quá trình thực hiện nghiên cứu của nghiên cứu sinh. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MỤC LỤC MỞ ĐẦU. LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.

LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU ĐỊA HÓA MÔI TRƯỜNG VŨNG VỊNH. Trên thế giới. Ở Việt Nam và trong khu vực vịnh Tiên Yên. KHU VỰC NGHIÊN CỨU.

PHƯƠNG PHÁP LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. Cách tiếp cận. Các phương pháp nghiên cứu. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐẶC TRƯNG ĐỊA HÓA MÔI TRƯỜNG NƯỚC VÀ TRẦM TÍCH KHU VỰC VỊNH TIÊN YÊN.

ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN. Đặc điểm địa hình, địa mạo. Đặc điểm khí hậu. Đặc điểm thủy văn - hải văn.

Đặc điểm địa chất. Đặc điểm trầm tích tầng mặt. Đặc điểm các tập trầm tích bãi triều. ĐẶC ĐIỂM TÀI NGUYÊN.

Tài nguyên khoáng sản. Tài nguyên đất ngập nước. Tài nguyên sinh vật. ĐẶC ĐIỂM KINH TẾ - XÃ HỘI.

Dân cư và lao động. Khai thác, nuôi trồng thủy sản. Hoạt động cảng biển và giao thông thủy. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA HÓA MÔI TRƯỜNG CÁC NGUYÊN TỐ VI LƯỢNG TRONG NƯỚC VÀ TRẦM TÍCH KHU VỰC VỊNH TIÊN YÊN.

ĐẶC ĐIỂM ĐỊA HÓA MÔI TRƯỜNG CÁC NGUYÊN TỐ VI LƯỢNG TRONG NƯỚC BIỂN. Nguyên tố Cu. Nguyên tố Sb. Nguyên tố Mn.

Nguyên tố As. Nguyên tố Zn. Nguyên tố Cd .69 i LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Nguyên tố Hg.

Nguyên tố Pb. Nhận xét chung. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA HÓA MÔI TRƯỜNG CÁC NGUYÊN TỐ VI LƯỢNG TRONG TRẦM TÍCH TẦNG MẶT. Nguyên tố Ni.

Nguyên tố Co. Nguyên tố Cu. Nguyên tố Cd. Nguyên tố Mn.

Nguyên tố Mo. Nguyên tố Cr. Nguyên tố Pb. Nguyên tố Zn.

Nguyên tố As. Nguyên tố Hg. Nguyên tố Sb. Nhận xét chung.

ĐẶC ĐIỂM ĐỊA HÓA MÔI TRƯỜNG CÁC NGUYÊN TỐ VI LƯỢNG TRONG CÁC TẬP TRẦM TÍCH BÃI TRIỀU. Bãi triều Đồng Rui. Bãi triều cửa sông Đầm Hà. Bãi triều cửa sông Đường Hoa.

ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ Ô NHIỄM CÁC NGUYÊN TỐ VI LƯỢNG. Đánh giá mức độ ô nhiễm các nguyên tố vi lượng trong nước biển. Đánh giá mức độ ô nhiễm các nguyên tố vi lượng trong trầm tích. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA HÓA HỮU CƠ TRẦM TÍCH KHU VỰC VỊNH TIÊN YÊN.

ĐẶC ĐIỂM ĐỊA HÓA HỮU CƠ TRẦM TÍCH TẦNG MẶT. Phân bố tổng carbon hữu cơ và tổng nitơ. Nguồn gốc vật chất hữu cơ và vai trò cung cấp của rừng ngập mặn. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA HÓA HỮU CƠ CÁC TẬP TRẦM TÍCH BÃI TRIỀU.

Phân bố tổng carbon hữu cơ và tổng nitơ. Biến đổi vật chất hữu cơ trong mối liên hệ với sự dao động mực nước biển tương đối. ĐỊNH HƯỚNG SỬ DỤNG BỀN VỮNG TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN KHU VỰC VỊNH TIÊN YÊN TRÊN CƠ SỞ NGHIÊN CỨU ĐỊA HÓA MÔI TRƯỜNG .147 ii LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. BỐI CẢNH VẤN ĐỀ.

ĐỊNH HƯỚNG PHÂN VÙNG CHỨC NĂNG MÔI TRƯỜNG. CÁC GIẢI PHÁP THỰC HIỆN ĐỊNH HƯỚNG SỬ DỤNG BỀN VỮNG TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN. Tăng cường luật pháp, chính sách. Quản lý tài nguyên môi trường dựa vào cộng đồng.

Quản lý tổng hợp đới bờ. Giải pháp khoa học và công nghệ. Giải pháp tuyên truyền, giáo dục và nâng cao năng lực của cộng đồng .165 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN.167 TÀI LIỆU THAM KHẢO .168 PHỤ LỤC: CÁC SƠ ĐỒ, BIỂU ĐỒ MINH HỌA.182 iii LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT C1: Tập trầm tích bãi triều Đồng Rui. C2: Tập trầm tích bãi triều cửa sông Đầm Hà.

C3: Tập trầm tích bãi triều cửa sông Đường Hoa. Thực vật C3: Thực vật quang hợp theo chu trình Calvin. Thực vật C4: Thực vật quang hợp theo chu trình Hatch-Slack. CF (Contamination Factor): Hệ số nhiễm bẩn.

Cmax: Giá trị lớn nhất. Cmin: Giá trị nhỏ nhất. Ctb: Giá trị trung bình. EF (Enrichment Factor): Hệ số làm giàu.

HLTBTG: Hàm lượng trung bình các nguyên tố vi lượng trong trầm tích biển nông thế giới. ICP-MS (Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometer): Khối phổ plasma cảm ứng. Igeo: Hệ số địa tích lũy. ISQGs - Interim Sediment Quality Guidelines: Hướng dẫn tạm thời Đánh giá Chất lượng Trầm tích của Canada.

Md (Median dimentions): Kích thước hạt trung bình của trầm tích. NBTG: Hàm lượng trung bình các nguyên tố vi lượng trong nước biển thế giới. Nhc: Nitơ hữu cơ. Nvc: Nitơ vô cơ.

PEL (Probable Effect Levels): Mức hiệu ứng có thể. iv LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com PLI (Pollution Load Index): Hệ số tải ô nhiễm. POM (Particulate Organic Matters): Vật chất hữu cơ lơ lửng. QCVN: Quy chuẩn Việt Nam R: Hệ số tương quan RSD (Relative Standard Deviation): Độ lệch chuẩn tương đối.

SD (Standard Deviation): Độ lệch chuẩn. Sk: Hệ số bất đối xứng của trầm tích. So: Hệ số chọn lọc của trầm tích. SQGs (Sediment Quality Guidelines): Các hướng dẫn đánh giá chất lượng trầm tích.

Ta: Hệ số Talasofil của các nguyên tố vi lượng trong nước biển. Td: Hệ số tập trung của các nguyên tố vi lượng trong trầm tích. TN (Total Nitrogen): Tổng nitơ. TOC (Total Organic Carbon): Tổng carbon hữu cơ.

TOC/TN: Tỉ số khối lượng tổng carbon hữu cơ với tổng nitơ. Ttc: Hệ số ô nhiễm. V: Hệ số biến phân hàm lượng. δ13C: Giá trị tỉ số đồng vị bền carbon.

v LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com DANH MỤC BẢNG Bảng 1. Hàm lượng (mg/kg) các nguyên tố vi lượng trong trầm tích biển nông thế giới, trong đá phiến sét, và ISQGs. Phân loại ô nhiễm các nguyên tố vi lượng trong trầm tích bằng hệ số địa tích lũy. Đặc trưng hình thái của các sông chính đổ vào vịnh Tiên Yên.

Tham số thống kê độ muối, pH và Eh trong nước khu vực vịnh Tiên Yên (n = 86). So sánh giá trị trung bình độ muối, pH, Eh trong nước tầng mặt một số vịnh ven bờ Việt Nam. Thống kê các thông số của trầm tích tầng mặt khu vực vịnh Tiên Yên. Tham số thống kê Eh và pH trong trầm tích tầng mặt khu vực vịnh Tiên Yên (n = 36).

So sánh giá trị trung bình Eh, pH trong trầm tích tầng mặt một số vịnh ven bờ Việt Nam. Đặc điểm tập trầm tích bãi triều Đồng Rui. Đặc điểm tập trầm tích bãi triều cửa sông Đầm Hà. Đặc điểm tập trầm tích bãi triều cửa sông Đường Hoa.

Dân số và mật độ dân số của các huyện ven vịnh Tiên Yên đến 2009. Sản lượng nuôi trồng (tấn) và khai thác thuỷ, hải sản của các huyện ven vịnh Tiên Yên giai đoạn 2005 - 2009. Tham số thống kê hàm lượng (10-3 mg/l) các nguyên tố vi lượng trong nước (n = 80). Hàm lượng trung bình (10-3 mg/l) và hệ số Talasofil của Cu, Sb, Mn và As trong nước theo tầng/đới.

So sánh hàm lượng trung bình (10-3 mg/l) các nguyên tố vi lượng trong nước tầng mặt các vịnh ven bờ Việt Nam. Ma trận hệ số tương quan cặp của độ muối và các nguyên tố vi lượng trong nước tầng mặt (n = 80). Ma trận hệ số tương quan riêng phần với biến điều khiển là Eh của các nguyên tố vi lượng trong nước tầng mặt (n = 80). Ma trận hệ số tương quan riêng phần với biến điều khiển là pH của các nguyên tố vi lượng trong nước tầng mặt (n = 80).

Hàm lượng trung bình (10-3 mg/l) và hệ số Talasofil của Zn, Cd, Hg và Pb trong nước theo tầng/đới. Tham số thống kê hàm lượng (mg/kg) và hệ số Td của các nguyên tố Ni, Co, V, Cd, Cu, Mn, và Mo trong trầm tích tầng mặt (n = 36). So sánh hàm lượng (mg/kg) các nguyên tố vi lượng giữa các vùng khác nhau trong khu vực vịnh Tiên Yên.