i7
111 | |
4.1.1. Vị trí nghiên cứu và thu góp mẫu | 111 |
4.1.2. Xử lý mẫu và phân tích | 112 |
4.1.3. Kết quả và thảo luận | 112 |
4.1.3.1. Sự cân bằng phóng xạ | 113 |
4.1.3.2. Quan hệ giữa 226Ra và 232Th, giữa 230Th và 232Th | 113 |
4.1.3.3. Đánh giá nguồn gốc trầm tích tại hồ lắng | 116 |
4.2. Nghiên cứu nguồn gốc trầm tích hồ Thác Mơ | 118 |
4.2.1. Vị trí nghiên cứu | 118 |
4.2.2. Thu góp mẫu | 119 |
4.2.2.1. Thu góp mẫu đất lưu vực | 119 |
4.2.2.2. Thu góp mẫu trầm tích hồ | 121 |
4.2.3. Phân tích mẫu | 122 |
4.2.4. Kết quả và thảo luận | 122 |
4.2.4.1. Kết quả phân tích | 122 |
4.2.4.2. Sự cân bằng phóng xạ | 122 |
4.2.4.3. Quan hệ giữa 226Ra và 232Th, giữa 230Th và 232Th | 123 |
4.2.4.4. Tỷ số 226Ra/232Th và 230Th/232Th đối với các vùng | 126 |
4.2.4.5. Đánh giá nguồn gốc không gian của trầm tích hồ | 130 |
4.2.4.6. Thông tin về nguồn gốc trầm tích từ các nguyên tố vết | 134 |
4.2.4.7. Nhận biết nguồn gốc trầm tích dựa vào 137Cs | 135 |
Kết luận | 137 |
Khuyến nghị | 139 |
Tài liệu tham khảo | 141 |
Phụ lục A: Hàm lượng các nuclit phóng xạ trong các lớp đất theo profin Phụ lục B: Hàm lượng 137Cs trong các lớp đất đối với một số dạng | A-1 A-3 |
sử dụng đất khác nhau | B-1 B-2 |
Có thể bạn quan tâm!
-
Nghiên cứu tương quan tỷ số các đồng vị phóng xạ môi trường và ứng dụng trong bài toán đánh giá nguồn gốc trầm tích - 1 -
Hoạt Độ Phóng Xạ Và Sự Cân Bằng Vĩnh Cửu -
Dãi Hàm Lượng Trung Bình Của Urani, Thori Và Tỷ Số Th/u Trong Các Loại Đá Khác Nhau -
Sơ Đồ Biểu Diễn Sự Liên Kết Giữa Đá, Đất Và Trầm Tích Trong Chu Trình Xói Mòn
Xem toàn bộ 194 trang tài liệu này.
C-1 C-7
Phụ lục C: Hàm lượng các nuclit phóng xạ quan tâm trong đất bề mặt tại 11 vị trí nghiên cứu
Phụ lục D: Hàm lượng các nuclit phóng xạ quan tâm trong trầm tích
tại các vị trí nghiên cứu D-1 D-3
Phụ lục E: Thành phần cấp hạt của các mẫu đất và trầm tích E-1
Phụ lục F: Hàm lượng các nuclit phóng xạ theo cấp hạt F-1 F-3 Phụ lục G: Hàm lượng các nuclit phóng xạ trong mẫu trầm tích
lưu vực hồ Xuân Hương G-1 G-2
H-1 H-5
I-1 I-2
Phụ lục H: Hàm lượng các nuclít phóng xạ trong đất lưu vực và trầm tích hồ Thác Mơ
Phụ lục I: Hàm lượng một số nguyên tố trong trầm tích hồ Thác Mơ
i8
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Dãi hàm lượng trung bình của urani, thori và tỷ số Th/U
trong các loại đá khác nhau 10
Bảng 1.2. Các nhóm chính trong dãy urani, thori và các vạch gamma
quan tâm 19
Bảng 2.1. Đặc trưng phông của hệ phổ kế gamma HPGe30/19 27
Bảng 2.2. Phông gamma khi đo mẫu nhựa Reversol P-9509 NW 28
Bảng 2.3. Số liệu phân rã alpha của các đồng vị thori 34
Bảng 2.4. Khái quát về vị trí nghiên cứu và số mẫu thu góp 46
Bảng 3.1. Thay đổi số đếm theo bề dày mẫu đối với vạch 46 keV 50
Bảng 3.2. Thay đổi số đếm theo bề dày mẫu đối với vạch 63 keV 50
Bảng 3.3. Thay đổi tốc độ đếm theo thời gian nhốt radon đối với
mẫu chuẩn đất IAEA-312 52
Bảng 3.4. Giới hạn phát hiện với độ tin cậy 95% đối với các đồng vị
phóng xạ trong mẫu đất và trầm tích, thời gian đo 24 giờ 56
Bảng 3.5. Kết quả phân tích các mẫu chuẩn so sánh 57
Bảng 3.6. Kết quả phân tích so sánh quốc tế do IAEA tổ chức 57
Bảng 3.7. Đặc trưng thống kê của δ230(%) và δ232(%) 62
Bảng 3.8. Đặc trưng thống kê của δ232(%) với số mẫu n = 97 64
Bảng 3.9. Đặc trưng thống kê của hoạt độ 137Cs trong các lớp đất 66
Bảng 3.10a. Các thông số thống kê về đồng vị phóng xạ của profin ESP1 70
Bảng 3.10b. Các thông số thống kê về đồng vị phóng xạ của profin ESP2 70
Bảng 3.10c. Các thông số thống kê về đồng vị phóng xạ của profin ESP3 71
Bảng 3.10d. Các thông số thống kê về đồng vị phóng xạ của profin FSP1 72
Bảng 3.10e. Các thông số thống kê về đồng vị phóng xạ của profin FSP2 72
Bảng 3.11. Các thông số thống kê chính về đồng vị phóng xạ tại vị trí A 74
Bảng 3.12. Các thông số thống kê chính về đồng vị phóng xạ tại vị trí B 75
Bảng 3.13. Các thông số thống kê chính về đồng vị phóng xạ tại vị trí C 76
Bảng 3.14. Các thông số thống kê chính về đồng vị phóng xạ tại vị trí D 78
Bảng 3.15. Các thông số thống kê chính về đồng vị phóng xạ tại vị trí E 79
Bảng 3.16a. Các thông số thống kê chính về đồng vị phóng xạ tại vị trí F1 81
Bảng 3.16b. Các thông số thống kê chính về đồng vị phóng xạ tại vị trí F2 82
i9
Bảng 3.17a. Các thông số thống kê chính về đồng vị phóng xạ tại vị trí G1 83
Bảng 3.17b. Các thông số thống kê chính về đồng vị phóng xạ tại vị trí G2 84
Bảng 3.18. Các thông số thống kê chính về đồng vị phóng xạ tại vị trí H 85
Bảng 3.19. Các thông số thống kê chính về đồng vị phóng xạ tại vị trí I 87
Bảng 3.20. Các thông số thống kê chính về đồng vị phóng xạ tại vị trí K 88
Bảng 3.21. Các thông số thống kê chính về đồng vị phóng xạ tại vị trí L 89
Bảng 3.22. Giá trị trung bình tỷ số 226Ra/232Th và 230Th/232Th
tại các vùng khảo sát 91
Bảng 3.23. Các thông số thống kê chính về đồng vị phóng xạ tại C 93
Bảng 3.24. Đặc trưng thống kê của tỷ số 226Ra/232Th, 230Th/232Th
trong đất và trầm tích 94
Bảng 3.25. Các thông số thống kê chính về đồng vị phóng xạ tại E 95
Bảng 3.26. Đặc trưng thống kê của tỷ số 226Ra/232Th, 230Th/232Th
trong đất và trầm tích 95
Bảng 3.27. Các thông số thống kê chính về đồng vị phóng xạ trong các
lớp trầm tích của profin FTP1 96
Bảng 3.28a. Các thông số thống kê chính về đồng vị phóng xạ
trong các lớp trầm tích của profin GTP1 98
Bảng 3.28b. Các thông số thống kê chính về đồng vị phóng xạ
trong các lớp trầm tích của profin GTP2 98
Bảng 3.28c. Các thông số thống kê chính về đồng vị phóng xạ
trong các lớp trầm tích của profin GTP3 99
Bảng 3.29. Các thông số thống kê chính về đồng vị phóng xạ
trong các lớp trầm tích của profin HTP1 100
Bảng 3.30. Thống kê về hàm lượng đồng vị phóng xạ trong các
cấp hạt và trong mẫu tổng của ES11 103
Bảng 3.31. Thống kê về hàm lượng đồng vị phóng xạ trong các
cấp hạt và trong mẫu tổng của ES12 105
Bảng 3.32. Thống kê về hàm lượng đồng vị phóng xạ trong các
cấp hạt và trong mẫu tổng của ET7 107
Bảng 3.33. Thống kê về hàm lượng đồng vị phóng xạ trong các
cấp hạt và trong mẫu tổng của MT1 108
Bảng 4.1. Các đồng vị và tỷ số đồng vị quan tâm trong mẫu trầm tích 114
Bảng 4.2. Các tham số sử dụng trong đánh giá giả thiết thống kê H0: μ1 = μ2116
i10
Bảng 4.3 Phần trầm tích đến hồ lắng từ tiểu lưu vực X-1 và X-2
theo 226Ra/232Th 117
Bảng 4.4 Phần trầm tích đến hồ lắng từ tiểu lưu vực X-1 và X-2
theo 230Th/232Th 117
Bảng 4.5. Các vùng lấy mẫu và số mẫu trầm tích tương ứng 121
Bảng 4.6. Đặc trưng thống kê của tỷ số 226Ra/232Th và 230Th/ 232Th
đối với các vùng lấy mẫu 126
Bảng 4.7. Các tham số sử dụng trong đánh giá giả thiết thống kê H0: μ1 = μ2130
Bảng 4.8 Phần trầm tích đóng góp của vùng A và B vào vùng C
theo 230Th/232Th 131
Bảng 4.9. Các tham số sử dụng trong đánh giá giả thiết thống kê H0: μ1 = μ2132
Bảng 4.10. Các tham số sử dụng trong đánh giá giả thiết thống kê H0: μ1 = μ2133
Bảng 4.11 Phần trầm tích đóng góp của vùng C và E vào vùng K
theo 230Th/232Th 134
Bảng 4.12. Đặc trưng thống kê hàm lượng 137Cs (Bq/kg)
trong đất bề mặt lưu vực hồ 135
Bảng 4.13 Phần đóng góp của các loại đất canh tác đến trầm tích hồ 136
i11
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Dãy phóng xạ urani 8
Hình 1.2. Dãy phóng xạ thori 8
Hình 1.3. Sơ đồ biểu diễn sự liên kết giữa đá, đất và trầm tích
trong chu trình xói mòn 18
Hình 2.1. Hình học đo và các đại lượng được dùng trong tích phân 29
Hình 2.2. Phổ α của thori với đồng vị đánh dấu 229Th và không có 229Th 36
Hình 2.3. Các vùng lấy mẫu nghiên cứu 42
Hình 2.4. Mô hình nghiên cứu và sơ đồ lấy mẫu tại vị trí C 44
Hình 2.5. Mô hình nghiên cứu và sơ đồ lấy mẫu đất tại vị trí E 44
Hình 2.6. Điểm lấy mẫu đất tại vị trí G 45
Hình 3.1. Sự thay đổi tỷ số hiệu suất đếm theo bề dày mẫu đối với
các vạch gamma 46 keV và 63 keV 49
Hình 3.2. Thay đổi hiệu suất ghi tương đối theo bề dày mẫu đối
với vạch 46 keV và 63 keV 51
Hình 3.3. Mẫu được gia công theo dạng đĩa mỏng (a) và hình giếng (b) 51
Hình 3.4. Tỷ số số đếm đo được và số đếm kỳ vọng tại các đỉnh gamma
đặc trưng của 214Pb và 214Bi đối với mẫu IAEA 312 52
Hình 3.5. Thay đổi tốc độ đếm tương đối tại các đỉnh gamma đặc trưng
của 214Pb và 214Bi theo thời gian nhốt radon của mẫu đất 53
Hình 3.6. Thay đổi tốc độ đếm tại các đỉnh gamma đặc trưng của 214Pb
và 214Bi theo thời gian của 2 kỹ thuật nhốt radon khác nhau 54
Hình 3.7. Mật độ của 565 mẫu trầm tích gia công theo dạng đĩa
và 208 mẫu hình giếng 54
Hình 3.8. Mật độ của 406 mẫu đất gia công theo cách truyền thống 55
Hình 3.9. Phông gamma của hệ đo theo thời gian 58
Hình 3.10. Phông gamma của hệ đo theo thời gian 59
Hình 3.11. Kết quả phân tích định kỳ mẫu chuẩn uran, thori, 137Cs và 40K 60
Hình 3.12. Quan hệ hàm lượng phóng xạ 230Th và 232Th được xác định
theo 2 đồng vị chuẩn 229Th và 228Th 61
Hình 3.13. Thăng giáng của các độ lệch δ230(%) và δ232(%) theo
giá trị trung bình 62
Hình 3.14. Quan hệ hàm lượng 232Th xác định theo phương pháp γ và α 63
Hình 3.15. Thăng giáng của độ lệch δ232(%) theo giá trị trung bình 63
Hình 3.16. Phân bố của 137Cs theo độ sâu đất tại vị trí không xáo trộn 65
i12
Hình 3.17. Hoạt độ 137Cs trong 2 lớp đất tại các vị trí nghiên cứu 66
Hình 3.18. Hàm lượng trung bình của 137Cs theo độ sâu đối
với 3 dạng sử dụng đất 67
Hình 3.19. Phân bố 137Cs tại các vị trí lấy mẫu trên lưu vực phải và trái 67
Hình 3.20. Phân bố 137Cs theo độ sâu trầm tích 68
Hình 3.21. Quan hệ giữa 226Ra và 232Th, 228Ra và 228Th, 238U và 232Th
theo vị trí mẫu tại A 75
Hình 3.22. Quan hệ giữa 226Ra và 232Th, 228Ra và 228Th, 238U và 232Th
theo vị trí mẫu tại B 76
Hình 3.23. Quan hệ giữa các cặp đồng vị phóng xạ theo vị trí mẫu tại C 77
Hình 3.24. Quan hệ giữa 226Ra và 232Th, 228Ra và 228Th, 238U và 232Th
theo vị trí mẫu tại D 79
Hình 3.25. Quan hệ giữa 226Ra và 232Th, 228Ra và 228Th, 238U và 232Th
theo vị trí mẫu tại E 80
Hình 3.26. Quan hệ giữa 226Ra và 232Th, 228Ra và 228Th, 238U và 232Th
theo vị trí mẫu tại F 83
Hình 3.27. Quan hệ giữa 226Ra và 232Th, 228Ra và 228Th, 238U và 232Th
theo vị trí mẫu tại G 85
Hình 3.28. Quan hệ giữa 226Ra và 232Th, 228Ra và 228Th, 238U và 232Th
theo vị trí mẫu tại H 86
Hình 3.29. Quan hệ giữa 226Ra và 232Th, 228Ra và 228Th, 238U và 232Th
theo vị trí mẫu tại I 87
Hình 3.30. Quan hệ giữa 226Ra và 232Th, 228Ra và 228Th, 238U và 232Th
theo vị trí mẫu tại K 89
Hình 3.31. Quan hệ giữa 226Ra và 232Th, 228Ra và 228Th, 238U và 232Th
theo vị trí mẫu tại L 90
Hình 3.32. Phân bố hàm lượng phóng xạ theo độ sâu trầm tích 96
Hình 3.33. Quan hệ 226Ra và 232Th, 228Ra và 228Th, 238U và 232Th
theo độ sâu trầm tích 97
Hình 3.34. Quan hệ 226Ra và 232Th, 228Ra và 228Th theo độ sâu trầm tích 99
Hình 3.35. Quan hệ 226Ra và 238U, 226Ra và 232Th, 228Ra và 228Th
theo độ sâu trầm tích 101
Hình 3.36. Thay đổi hàm lượng một số đồng vị theo các cấp hạt đất 102
Hình 3.37. Quan hệ 226Ra và 232Th, 230Th và 232Th, 228Ra và 228Th
theo kích thước hạt 104
Hình 3.38. Quan hệ 226Ra và 232Th, 230Th và 232Th, 228Ra và 228Th
theo kích thước hạt 105
i13
Hình 3.39. Thay đổi hàm lượng một số đồng vị phóng xạ theo các
cấp hạt trầm tích 106
Hình 3.40. Quan hệ 226Ra và 232Th, 230Th và 232Th, 228Ra và 228Th
theo kích thước hạt 107
Hình 3.41. Quan hệ 226Ra và 232Th, 230Th và 232Th, 228Ra và 228Th
theo kích thước hạt 109
Hình 4.1 Sơ đồ lấy mẫu trầm tích trên lưu vực hồ Xuân Hương 112
Hình 4.2 Hoạt độ phóng xạ của các đồng vị mẹ và các đồng vị con tương
ứng đối với 24 mẫu trầm tích trong lưu vực hồ Xuân Hương 113
Hình 4.3. Quan hệ giữa 226Ra và 232Th, 230Th và 232Th theo
vị trí mẫu trong lưu vực 114
Hình 4.4. Tỷ số 226Ra/232Th và 230Th/232Th trong mẫu trầm tích
vùng X-1 và X-2 115
Hình 4.5. Các vị trí lấy mẫu trầm tích hồ Thác Mơ (TM1 ÷ TM105)
và vị trí lấy mẫu đất trong lưu vực (TMD1 ÷ TMD8) 120
Hình 4.6. Sơ đồ dòng chảy các nhánh sông và các vùng lấy mẫu trầm tích 121
Hình 4.7 Hoạt độ phóng xạ của các đồng vị mẹ và các đồng vị con
tương ứng đối với 105 mẫu trầm tích hồ Thác Mơ 123
Hình 4.8. Quan hệ giữa 226Ra và 232Th theo vị trí mẫu tại các vùng khảo sát 124
Hình 4.9. Quan hệ giữa 230Th và 232Th theo vị trí mẫu tại các vùng khảo sát 125
Hình 4.10. Tỷ số 226Ra/232Th tại các vị trí lấy mẫu trầm tích 128
Hình 4.11. Tỷ số 230Th/232Th tại các vị trí lấy mẫu trầm tích 129
Hình 4.12. Quan hệ giữa các cặp nguyên tố vết trong trầm tích
tại A, B, C và D 134
Hình 4.13. Quan hệ giữa các cặp nguyên tố vết trong trầm tích
tại vùng G, H, và F 135
MỞ ĐẦU
Nguồn gốc trầm tích là một thông số quan trọng trong lĩnh vực nghiên cứu địa chất và môi trường. Thông tin này giúp chúng ta hiểu biết về diễn biến các quá trình trong quá khứ, trên cơ sở đó có thể dự báo xu thế trong tương lai. Do đó, bài toán nhận biết nguồn gốc trầm tích luôn được quan tâm từ nhiều góc độ khác nhau. Đối với nước ta, nhu cầu nhận biết nguồn gốc trầm tích tại các hồ chứa nước, vùng cửa sông và vùng ven biển đang ngày càng bức thiết.
Đối với các hồ chứa mà đặc biệt là hồ thuỷ điện, ngoài thông số tốc độ bồi lắng trầm tích cần phải được xác định sau từng khoảng thời gian để đánh giá tuổi thọ hồ và an toàn đập, nguồn gốc trầm tích gây bồi lấp hồ là một thông tin quan trọng cần có trong kế hoạch xây dựng giải pháp công trình và phi công trình nhằm giảm thiểu bồi lắng, duy trì tuổi thọ thiết kế của nhà máy.
Đối với các vùng cửa sông - nơi đang tồn tại các kênh dẫn tàu, cơ chế và nguồn gốc trầm tích gây bồi lấp luồng tàu là một đề tài đang được quan tâm của nhiều nhà chuyên môn cũng như các nhà quản lý. Luồng tàu vào cảng Hải Phòng trên cửa Nam Triệu và luồng tàu cảng Cần Thơ trên cửa Định An là những ví dụ điển hình về mức độ bồi lấp nghiêm trọng của trầm tích. Tại các vùng này, độ sâu của luồng tàu thường không duy trì được lâu sau nạo vét, trung bình chỉ sau khoảng hai đến ba tháng là bị trả về độ sâu tự nhiên. Nguồn gốc trầm tích là một cơ sở khoa học quan trọng để có thể lý giải về tính hợp lý của luồng tàu hiện tại, cũng như về các biện pháp công trình bảo vệ luồng.
Đối với vùng ven biển nước ta, sự biến đổi khí hậu toàn cầu đang làm thay đổi quy luật bồi/ xói đã được hình thành trong quá khứ. Nhiều vùng ngập mặn đang bị xói lở nghiêm trọng trong thời gian gần đây (Cửa Sông Dinh - Bình Thuận, Gành Hào - Bạc Liêu, v.v...). Để dự báo được xu thế biến đổi của đường bờ biển trong tương lai, rất cần nhiều thông tin phải được thu thập, trong đó nguồn gốc trầm tích là một thông tin không thể thiếu được.
Trên thế giới, các đặc trưng của trầm tích như khoáng vật học, màu sắc, từ tính, thành phần nguyên tố hoá học đã được nghiên cứu khá sớm và áp dụng thành công tại nhiều vùng để nhận biết nguồn gốc trầm tích [24,25,28,34,36,89 92]. Tuy thế, người ta nhận thấy không có bất kỳ một đặc trưng nào có thể chỉ thị nguồn gốc trầm