Hàm Lượng Trung Bình, Dải Hàm Lượng Của 26 Nguyên Tố Trong 11 Mẫu Trầm Tích

Bảng 3.4. Hàm lượng trung bình, dải hàm lượng của 26 nguyên tố trong 11 mẫu trầm tích trong core 170408-3.

STT

Nguyên tố	Hàm lượng trung bình (dải hàm lượng), ppm	Độ lệch chuẩn (σ)
1	Al	69400 (42290-84270)	14359
2	Ti	4900 (3296-7660)	1142
3	V	86,65 (46,4-127,2)	26,0
4	Mn	651(46-127)	36,2
5	Dy	5,14 (4,7-12,8)	0,94
6	Na	10300 (4731-13140)	1316
7	K	16900 (10900-20530)	2895
8	As	13,7 (9,4-17,7)	2,54
9	La	35,70 (29,6-39,3)	3,94
10	Sm	6,20 (5,21-6,89)	0,64
11	Lu	0,55 (0,45-0,71)	0,10
12	Sc	13,01 (7,83-15,4)	2,86
13	Cr	90,07 (67,4-103,8)	13,3
14	Fe	38300 (28890-43310)	5673
15	Co	14,97 (12,2-16,5)	1,68
16	Rb	130,02 (70,6-161)	28,8
17	Sb	1,42 (0,83-1,82)	0,34
18	Cs	9,28 (4,05-11,69)	2,74
19	Ce	86,65 (64-105,7)	12,9
20	Nd	39,3 (22,7-62,8)	13,5
21	Eu	1,40 (1,08-1,55)	0,16
22	Tb	0,90 (0,63-1,44)	0,24
23	Yb	3,31 (2,07-4,37)	0,69
24	Hf	7,05 (5,9-10,6)	1,53
25	Ta	0,50 (0,32-0,61)	0,10
26	Th	16,25 (12,4-18,3)	1,82

Có thể bạn quan tâm!

Xem toàn bộ 76 trang tài liệu này.

Bảng 3.5. Hàm lượng trung bình, dải hàm lượng của 26 nguyên tố trong 13 mẫu trầm tích trong core 070408-1.

STT

Nguyên tố	Hàm lượng trung bình (dải hàm lượng), ppm	Độ lệch chuẩn (σ)
1	Al	83110 (74940-90860)	3634
2	Ti	4200 (2453-6673)	1526
3	V	93 (60,8-110,1)	15,4
4	Mn	933 (801-1240)	112
5	Dy	5,2 (3,64-6,03)	0,65
6	Na	14011 (12620-15424)	809
7	K	23770 (18572-33188)	4282
8	As	15 (12,6-19,1)	1,96
9	La	51,3 (48,7-55,2)	1,88
10	Sm	8,5 (7,82-9,09)	0,42
11	Lu	0,51 (0,4-0,63)	0,07
12	Sc	14,6 (13,3-15,7)	0,74
13	Cr	87 (80,8-92,9)	3,87
14	Fe	39758 (37430-44050)	1872
15	Co	15,1 (14,1-16,4)	0,68
16	Rb	144 (130,5-184,4)	15,2
17	Sb	0,9 (0,46-1,27)	0,22
18	Cs	11,1 (10,2-12,7)	0,68
19	Ce	76(63,1-88,3)	8,4
20	Nd	37 (21,9-51,9)	9,3
21	Eu	1,34 (1,24-1,43)	0,06
22	Tb	0,9 (0,61-1,32)	0,21
23	Yb	3,2 (2,4-4,1)	0,53
24	Hf	3,8 (3,19-4,25)	0,25
25	Ta	0,51 (0,4-0,56)	0,05
26	Th	15,4 (13,8-16,7)	0,90

Kết quả phân tích hàm lượng trung bình và dải hàm lượng của 26 nguyên tố trong 59 mẫu trầm tích trong 05 core khác nhau được lấy từ vùng bờ biển thuộc hai khu vực biển ven bờ thuộc tỉnh Bạc Liêu và Cà Mau được trình bày trong các bảng

3.1, 3.2, 3.3, 3.4 và 3.5. Các nguyên tố phân tích bao gồm Al, Ti, V, Mn, Dy, Na, K, As, La, Sm, Lu, Sc, Cr, Fe, Co, Rb, Sb, Cs, Ce, Nd, Eu, Tb, Yb, Hf, Ta, Th.

3.2 Đánh giá phương pháp phân tích

X Ana - X Cert

Để kiểm soát quy trình phân tích, cũng như đảm bảo độ tin cậy của kết quả phân tích hàm lượng các nguyên tố bằng phương pháp k0-NAA trên lò phản ứng Đà lạt. Chỉ số thống kê Z-score đã được áp dụng để đánh giá kết quả phân tích mẫu chuẩn trầm tích biển NMIJ CRM 7302a như sau: Đầu tiên, ta tính tỉ số giữa kết quả thực nghiệm và giá trị hàm lượng nguyên tố tương ứng đã được phê chuẩn, nếu tỉ số này > 1 sẽ cho ta nhận biết được kết quả thực nghiệm có sai số hệ thống lệch về chiều dương, nếu < 1 sai số hệ thống có chiều âm. Chỉ số Z-score của các nguyên tố được tính dựa trên công thức:

Z-score =

Trong đó:

σ là độ lệch chuẩn.

XAna là hàm lượng nguyên tố trong mẫu chuẩn được lấy trung bình từ 3 lần phân tích độc lập bằng qui trình k0-INAA.

XCert là hàm lượng nguyên tố trong mẫu chuẩn tham khảo.

Nếu: Z-score  2 - kết quả thử nghiệm trùng với giá trị phê chuẩn.

2 < Z-score < 3 - kết quả thử nghiệm cần phải xem xét (không rõ ràng). Z-score  3 - kết quả thử nghiệm khác với giá trị phê chuẩn [10, 11].

Kết quả phân tích mẫu chuẩn đánh giá quy trình thực nghiệm được trình bày trong bảng 3.6. Số liệu giá trị hàm lượng trung bình và độ lệch chuẩn của mẫu chuẩn phân tích NMIJ CRM 7302a Marine sediment giá trị hàm lượng trong mẫu chuẩn tham khảo. Hình 3.1 thể hiện kết quả so sánh giữa giá trị thực nghiệm thu được bằng phương pháp k0 lò phản ứng Đà lạt với giá trị đã được chứng nhận trong mẫu chuẩn NMIJ CRM 7302a Marine sediment của 12 nguyên tố.

Bảng 3.6. Kết quả phân tích mẫu chuẩn trầm tích NMIJ CRM 7302a Marine sediment bằng quy trình k0-NAA (N=3).

STT

Nguyên tố	Giá trị hàm lượng phân tích (TB) (ppm)	Độ lệch chuẩn ()	Giá trị hàm lượng chứng nhận (ppm)	Tỉ số	Chỉ số Z-scores
1	Al	68080	4421	73000	0,93	1,11
2	Ti	4381	617	4200	1,04	0,29
3	V	96,9	17,5	166	0,58	3,94
4	Mn	633	35	710	0,89	2,23
5	Na	17266	1494	19000	0,91	1,16
6	K	12313	2402	16000	0,77	1,53
7	As	21,8	5,9	22,1	0,99	0,05
8	Cr	161,2	29,1	145	1,11	0,56
9	Fe	49183	7805	54000	0,91	0,62
10	Co	11,4	1,7	12,4	0,92	0,58
11	Rb	70,8	11,9	74	0,96	0,27
12	Sb	1,07	0,34	1,22	0,88	0,44

Analytical result of NMIJ CRM 7302a Marine sediment

-1

Mn Na

-2

-3

-4

Cert/Exp ratio (Z-score as Y-error bar)

Hình 3.1. Kết quả phân tích mẫu chuẩn NMIJ CRM 7302a bằng phương pháp k0 (trục tung biễu diễn tỉ số giữa giá trị thực nghiệm và giá trị certified, Y-error bar biễu diễn giá trị Z-score tương ứng).

Từ kết quả phân tích chỉ số Z-score mẫu chuẩn NMIJ CRM 7302a trong bảng 3.3 và hình 3.1 chúng ta có thể thấy rằng hầu hết các nguyên tố phân tích bằng phương pháp k0-NAA thực hiện trên lò phản ứng hạt nhân Đà lạt đều thoả mãn với kết quả đưa ra trong mẫu chuẩn tham khảo (Z-scores ≤ 2). Ngoại trừ Vanadium (V) không thỏa mãn yêu cầu với mẫu chuẩn tham khảo và có thể loại bỏ do chỉ số Z-score > 3. Nguyên nhân có thể là do chu kì ban rã nhỏ (3,75 phút) và các nguyên tố có hàm lượng lớn trong mẫu chuẩn như Al, Na, Cl, Mn làm cho phông tại vùng đỉnh 52V (1434 keV) cao và thời gian chết lớn dẫn tới việc phân tích hàm lượng thiếu tính chính xác. Trường hơp thứ hai là nguyên tố 56Mn có chỉ số Z-score thuộc trong khoảng từ 2 < Z-score < 3, do đó kết quả phân tích cho hàm lượng Mn trong mẫu trầm tích biển cần phải được xem xét lại, mặc dù tỉ số giữa giữa giá trị phân tích và giá trị chứng nhận xấp xỉ một nhưng vì độ lệch chuẩn quá nhỏ dẫn đến chỉ số Z-score lớn.

3.3. Đánh giá mức độ ô nhiễm của các nguyên tố trong mẫu trầm tích biển

Hệ số làm giàu (EF) và chỉ số lắng đọng địa chất (Igeo) được sử dụng để đánh giá mức độ làm giàu và độ nhiễm bẩn của các nguyên tố trong mẫu phân tích. Qua đó đánh giá chung về tình hình ô nhiễm của, thông qua việc sử dụng hàm lượng nguyên tố trước khi bị nhiễm bẩn (background) [7], để so sánh với hàm lượng của nguyên tố trong 59 mẫu trầm tích được lấy từ hai khu vực biển ven bờ thuộc tỉnh Bạc Liêu và Cà Mau. Nguyên tố Nhôm (Al) được dùng làm nguyên tố so sánh trong tính toán hệ số làm giàu EF.

3.3.1. Trầm tích biển ven bờ huyện Đông Hải, tỉnh Bạc Liêu

Kết quả đánh giá mức độ ô nhiễm của 26 nguyên tố trong 46 mẫu trầm tích biển thuộc 04 core khác nhau bao gồm: Core GH01, Core 160408-1, Core 160408-2, Core 170408-3 được lấy từ 04 địa điểm khác nhau thuộc vùng biển ven bờ huyện Đông Hải, tỉnh Bạc Liêu.

Hệ số làm giàu theo độ sâu trong core GH01

5-10

30-35

40-45

55-60

85-93

108-113

133-138

147-151

166-170

175-180

Al Ti V Mn Dy Na K As La Sm Lu Sc Cr Fe Co Rb Sb Cs Ce Nd Eu Tb Yb Hf Ta Th

Hệ số làm giàu(EF)

a) Core GH01:

Hình 3.4. Biểu đồ thể hiện hệ số làm giàu EF theo độ sâu của 26 nguyên tố trong core GH01.

Dựa trên kết quả tính toán hệ số làm giàu (EF) theo độ sâu của 26 nguyên tố của 10 mẫu trong core GH01 được lấy từ vị trí cách bờ biển huyện Đông Hải, tỉnh Bạc Liêu 120m, hệ số EF cho thấy một số các nguyên tố ở tất cả các độ sâu trong core GH01 có hệ số EF < 2 bao gồm Al, V, Na, K, La, Sc, Fe, Co, Rb thuộc mức ít hoặc làm giàu tối thiểu, nguồn đóng góp chính cho các nguyên tố nói trên có thể chủ yếu là từ tự nhiên. Hầu hết các nguyên tố còn lại như Ti, As, Mn, Dy, As, Sm, Lu, Cr, Sb, Cs, Eu, Nd, Yb, Th, Tb ở một vài mẫu độ sâu có hệ số EF nằm trong khoảng 2 < EF < 5 tương đương ở mức độ làm giàu trung bình. Ngoài ra các nguyên tố Ce, Nd, Yb, Th trong mẫu bề mặt có mức độ làm giàu đáng kể. Riêng nguyên tố Hf tại độ sâu 5-10cm có EF ở mức làm giàu cao, các độ sâu còn lại Hf có hệ số làm giàu EF ở mức làm giàu đáng kể. Điều này cho thấy ngoài nguồn đóng góp trong tự

Chỉ số Igeo theo độ sâu trong core GH01

5-10

30-35

40-45

55-60

85-93

108-113

Al Ti V Mn Dy Na K As La Sm Lu Sc Cr Fe Co Rb Sb Cs Ce Nd Eu Tb Yb Hf Ta Th

133-138

-1

147-151

166-170

-2

175-180

-3

Chỉ số lắng đọng địa chất Igeo

nhiên các nguyên tố có mức độ làm giàu từ trung bình tới mức làm giàu cao còn có thể có sự đóng góp từ một nguồn khác. Một số nguyên tố đất hiếm (Dy, Sm, Lu, Eu, Tb, Nd, Ce, Yb), Sb, Hf và Th nguyên nhân chính có thể là do sự tồn tại của một số loại khoáng chất có trữ lượng cao hơn mức bình thường như ziricon, monazit, alanit, bastnaesit, euxenic, xenotim, alvit, v.v.. tồn tại lẫn trong một số loại cát, bùn hoặc sét có trong khu vực lấy mẫu trầm tích, hoặc có thể các nguyên tố này được đóng góp từ các chất thải trong công nghiệp và hoạt động nông nghiệp diễn ra trong vùng xung quanh. Dựa trên việc phân tích hệ số EF thì khu vực gần bờ biển huyện Đông Hải, tỉnh Bạc Liêu 120m cũng cho thấy ảnh hưởng lớn của hoạt động sản xuất công nghiệp và nông nghiệp đã tác động đáng kể tới môi trường biển trong vùng ít nhất là đối với 26 nguyên tố đã phân tích.

Hình 3.5. Biểu đồ thể hiện chỉ số lắng đọng địa chất Igeo theo độ sâu của 26 nguyên tố trong core GH01.

Bên cạnh hệ số làm giàu, chỉ số lắng đọng địa chất Igeo cũng cho thấy trong core GH01 được lấy ở vị trí cách bờ biển huyện Đông Hải, tỉnh Bạc Liêu 120m, qua phân tích chúng ta thấy có 3 nguyên tố gồm Ce, Th và Yb bị nhiễm bẩn ở mức trung bình mẫu bề mặt, nguyên tố Nd ở mẫu bề mặt và Hf ở một số mẫu độ sâu từ 40-93cm ở mức nhiễm bẩn trung bình tới mức cao, riêng nguyên tố Hf có mức nhiễm bẩn cao ở mẫu bề mặt. Còn hầu hết các nguyên tố còn lại đều ở mức nhiễm bẩn từ không nhiễm bẩn (Igeo < 0) hoặc không nhiễm bẩn tới nhiễm bẩn ở mức trung bình (0 < Igeo < 1).

Hệ số làm giàu theo độ sâu trong core 160408-1

5-10

15-20

25-30

30-35

45-50

60-65

67-72

80-85

90-95

115-120

135-140

160-165

175-180

195-200

Al Ti V Mn Dy Na K As La Sm Lu Sc Cr Fe Co Rb Sb Cs Ce Nd Eu Tb Yb Hf Ta Th

Hệ số làm giàu(EF)

b) Core 160408-1:

Hình 3.8. Biểu đồ thể hiện hệ số làm giàu EF theo độ sâu của 26 nguyên tố trong core 160408-1.

Kết quả từ hình 3.8 thể hiện hệ số làm giàu EF trong 14 mẫu ở các độ sâu khác nhau từ 5-200cm của 26 nguyên tố trong core 160804-1 được lấy từ vị trí cách bờ biển huyện Đông Hải, tỉnh Bạc Liêu 3,5km. Hệ số EF chỉ ra mức độ làm giàu ở