Mô Hình Nghiên Cứu Và Sơ Đồ Lấy Mẫu Tại Vị Trí C

11035’36”N; 107035’26”E. Đất ở đây trồng cây ngắn ngày và thuộc loại Đất xám Feralít trên đá sét và biến chất (FAO-UNESCO: Ferralic Acrisols).

- Vị trí L nằm trong lưu vực hồ Thác Mơ, xã Đức Hạnh, huyện Phước Long, Bình Phước; tọa độ: 11051’43”N; 107006’37”E. Đất ở đây trồng cây công nghiệp và thuộc loại Đất đỏ vàng trên Bazan (FAO-UNESCO: Rhodic Ferralsols).

Hình 2.3. Các vùng lấy mẫu nghiên cứu

- Ngoài ra, để khảo sát ảnh hưởng của hiệu ứng phân tách cấp hạt trong dòng chảy đến hàm lượng và tỷ số các đồng vị phóng xạ trong trầm tích cửa sông, một mẫu trầm tích vùng Nam Triệu - Hải Phòng (vị trí M) đã được thu góp. Việc khảo sát trầm tích cửa sông - nơi thường xuyên chịu tác động của nước biển và trầm tích hồ trong vùng Tây Nguyên sẽ cho chúng ta kết quả đối với 2 môi trường khác nhau rõ rệt về điều kiện vật lý và hóa học.

2.4.2.2 Thu góp mẫu

Mẫu đất và trầm tích được lấy theo một số cách khác nhau để phục vụ cho mục đích nghiên cứu [50,51,57,76]. Để khảo sát sự phân bố đồng vị phóng xạ theo độ sâu, các lớp đất hoặc trầm tích được lấy theo độ sâu tăng dần với bề dày từng lớp phục thuộc vào mức độ chi tiết cần đạt được. Để khảo sát sự phân bố đồng vị phóng xạ theo không gian, các mẫu đất được lấy theo lưới ô vuông hoặc tam giác, còn trầm tích thường được lấy theo hướng dòng chảy. Để giải quyết các vấn đề nêu ra trong luận án, mẫu đất và trầm tích tại 12 vùng nghiên cứu (ký hiệu từ A đến M), được thu góp theo một số cách như sau:

- Mẫu đất bề mặt: Mẫu được lấy bằng ống thép hình trụ, đường kính 10 cm và sâu 30 cm.

- Mẫu đất theo profin: Mẫu đất profin được lấy theo 2 dạng:

Mẫu được lấy theo từng lớp dày 1 ÷ 2 cm từ trên mặt đến độ sâu 30 cm bằng dụng cụ khoan đường kính 10 cm.

Mẫu được lấy theo 3 lớp: 0 - 6 cm, 6 - 30 cm và 30 - 40 cm bằng ống thép đường kính 10 cm.

- Mẫu trầm tích bề mặt: Trầm tích lớp bề mặt dày khoảng 10 cm được lấy bằng dụng cụ gàu xúc chuyên dụng.

- Mẫu trầm tích theo profin: Lõi trầm tích có đường kính 6,5 cm được lấy lên bằng thiết bị khoan chuyên dụng; sau đó lõi trầm tích được chia thành các lát cắt có bề dày khoảng 2 ÷ 3 cm để làm mẫu phân tích.

Thông tin chi tiết về quy cách lấy mẫu tại 12 vị trí được trình bày trong phần sau đây và được mô tả khái quát như trong Bảng 2.4.

• Các vị trí A, B, C, D

Tại các vị trí A, B, C, D mẫu đất được lấy trong các mô hình nghiên cứu của Trung tâm nghiên cứu đất Tây Nguyên. Tại mỗi mô hình, 15 mẫu đất bề mặt được lấy ở 15 điểm cách nhau 4 5 m. Sơ đồ lấy mẫu đất bề mặt tại các mô hình tương tự như sơ đồ đưa ra trên Hình 2.4 đối với vị trí C.

Riêng đối với mô hình nghiên cứu tại vị trí C, cặn xói mòn trong bể hứng được thu góp 5 lần trong 3 năm từ 2003 đến 2005 (các mẫu được ký hiệu từ CT1 ÷ CT5).

Chieu rong (m)

2 4 6 8

CS5 CS10 CS15

CS4 CS9 CS14

CS2 CS8 CS13

CS2 CS7 CS12

CS1 CS6 CS11

25 25

20 20

Chieu dai (m)

15 15

10 10

5 5

Be thu tram tich

Hình 2.4. Mô hình nghiên cứu và sơ đồ lấy mẫu tại vị trí C

• Vị trí E

- Mẫu đất bề mặt được lấy tại 10 điểm (ký hiệu ES1 ÷ ES10) trong mô hình nghiên cứu nằm trên lưu vực Hồ Xuân Hương (Phường 8, Đà Lạt), mỗi điểm cách nhau 4 m (như sơ đồ Hình 2.5). Ngoài ra, 2 mẫu đất trong lưu vực Hồ Xuân Hương (ký hiệu ES11 và ES12) cũng được thu thập để phân tách cấp hạt.

Chieu rong (m)

0.0 1.5 3.0 4.5 6.0 7.5

ES1 ES6

ES2 ES7

ES3 ES8

ES4 ES9

ES5 ES10

Chieu dai (m)

Be thu tram tich

Hình 2.5. Mô hình nghiên cứu và sơ đồ lấy mẫu đất tại vị trí E

- Cặn xói mòn trong bể hứng của mô hình nghiên cứu được thu góp 6 lần trong 3 năm từ năm 2003 đến năm 2005 (ký hiệu ET1 ÷ ET6).

- Mẫu đất theo profin được lấy tại 3 điểm (ký hiệu ESP1 ÷ ESP3) nằm trên các đỉnh đồi khá bằng phẳng (độ dốc < 30). Tại mỗi điểm, đất được lấy theo từng lớp dày 1 ÷ 2 cm từ trên mặt đến độ sâu 30 cm.

- Mẫu trầm tích bề mặt được lấy tại 01 điểm trong hồ Xuân Hương để phân tách cấp hạt (ký hiệu ET7).

• Vị trí F

Tại vị trí F (lưu vực hồ Đơn Dương) các loại mẫu sau đây đã được thu thập:

- Mẫu đất bề mặt được lấy trên 2 quả đồi cách nhau khoảng 0,5 km trong lưu vực hồ. Trên đồi thứ nhất (ký hiệu F1), 14 mẫu được lấy theo đường dốc từ đỉnh đến chân, mỗi mẫu cách nhau 10 m (ký hiệu FS1 ÷ FS14). Trên đồi thứ hai (ký hiệu F2), 10 mẫu cách nhau 10 m được lấy theo một đường dốc (ký hiệu FS15 ÷ FS24).

- Mẫu đất theo profin (lớp dày 1 ÷ 2 cm) được lấy tại đỉnh đồi F1 (ký hiệu FSP1) và tại đỉnh đồi F2 (ký hiệu FSP2).

- Mẫu đất profin theo 3 lớp (0 - 6 cm, 6 - 30 cm và 30 - 40 cm) được lấy tại 20 điểm trên 2 quả đồi F1 và F2 (mỗi quả đồi lấy 10 mẫu) để đánh giá phân bố của 137Cs trong các tầng đất đối với rừng tự nhiên (ký hiệu FSP3 ÷ FSP22).

- Mẫu trầm tích theo profin được lấy tại 01 điểm trong hồ Đơn Dương và sau đó lõi trầm tích được chia thành các lớp theo độ sâu tăng dần (ký hiệu FTP1).

• Vị trí G

Tại vị trí G (vùng hồ Tuyền Lâm), các loại mẫu đất và trầm tích sau đây đã được thu thập (điểm lấy mẫu như trên Hình 2.6):

- Mẫu đất bề mặt được lấy tại 20 điểm cách nhau khoảng 10 m tại vùng G1 - lưu vực nhánh trái hồ (ký hiệu GS1 ÷ GS20) và 20 điểm cách nhau khoảng 10 m tại vùng G2 - lưu vực nhánh phải của hồ (ký hiệu GS21 ÷ GS40).

- Mẫu trầm tích theo profin được lấy

54.40

GS1-GS20

GTP2

GTP1

GTP3

GS21 - GS40

54.20

54.00

Vi do Bac

53.80

53.60

53.40

53.20

53.00

11 52.80

108 25.20 25.40 25.60 25.80 26.00 26.20 26.40

Kinh do Dong

Hình 2.6. Điểm lấy mẫu đất tại vị trí G

tại 3 điểm trong hồ, bao gồm vùng giữa hồ (ký hiệu GTP1), nhánh trái (ký hiệu GTP2) và nhánh phải (ký hiệu GTP3).

Bảng 2.4. Khái quát về vị trí nghiên cứu và số mẫu thu góp

Code

Vị trí thu góp mẫu

Loại đất

Quy cách lấy mẫu

Số điểm lấy

mẫu

Ký hiệu mẫu

Mô hình nghiên cứu tại A Yun, Chư Sê, Gia Lai

Đất nâu tím trên Bazan (Rhodic Nitisols)

Mẫu đất bề mặt

AS1 ÷ AS15

Mô hình nghiên cứu tại Ia Hrú, Chư Sê,

Gia Lai

Đất nâu đỏ trên Bazan (Rhodic

Ferralsols)

Mẫu đất bề mặt

BS1 ÷ BS15

Mô hình nghiên cứu

tại Ea Nuol Buôn Đôn, Đắk Lắk

Đất nâu đỏ trên

Bazan (Rhodic Ferralsols)

- Mẫu đất bề mặt;

- Trầm tích (cặn xói mòn từ mô hình)

CS1 ÷ CS15 CT1 ÷ CT5

Mô hình nghiên cứu tại Hòa Thắng, Buôn

Ma Thuột

Đất nâu đỏ trên Bazan (Rhodic

Ferralsols)

Mẫu đất bề mặt

DS1 ÷ DS15

Lưu vực Hồ Xuân Hương, Phường 8, Đà Lạt

Đất đỏ vàng trên đá granit (Haplic Acrisols)

- Mẫu đất theo profin

- Mẫu đất mặt trong mô hình nghiên cứu

- Trầm tích (cặn xói mòn từ mô hình)

- Mẫu đất ngoài mô hình (phân cấp hạt)

- Trầm tích hồ bề mặt

ESP1÷ESP3 ES1 ÷ ES10

ET1 ÷ ET6 ES11, ES12 ET7

Lưu vực hồ Đơn Dương, huyện Đơn Dương, Lâm Đồng

Đất xám mùn trên núi trên đá mácma axít (Humic Acrisols)

- Mẫu đất theo profin

- Mẫu đất bề mặt

- Mẫu trầm tích hồ theo profin

FSP1÷FSP22 FS1 ÷ FS24 FTP1

Lưu vực hồ Tuyền Lâm, Đà Lạt

Đất đỏ vàng trên đá granít (Haplic Acrisols)

- Mẫu đất bề mặt

- Mẫu trầm tích hồ theo profin

GS1 ÷ GS40 GTP1÷GTP3

Lưu vực hồ Tây Di Linh, huyện Di Linh, Lâm Đồng

Đất nâu đỏ trên đá mácma bazơ và

trung tính (Rhodic Ferralsols)

- Mẫu đất bề mặt

- Mẫu trầm tích hồ theo profin

HS1 ÷ HS18 HTP1

Phường Lộc Phát, Bảo Lộc, Lâm Đồng

Đất nâu vàng trên Bazan (Xanthic

Feralsols)

- Mẫu đất theo profin

- Mẫu đất bề mặt

ISP1÷ISP20 IS1 ÷ IS40

Lưu vực hồ Đạ Tẻh,

huyện Đạ Tẻh, Lâm Đồng

Đất xám Feralít trên

đá sét và biến chất (Ferralic Acrisols)

- Mẫu đất theo profin

- Mẫu đất bề mặt

KSP1÷KSP10 KS1 ÷ KS10

Lưu vực hồ Thác Mơ, xã Đức Hạnh, huyện Phước Long,

Bình Phước

Đất đỏ vàng trên Bazan (Rhodic Ferralsols)

- Mẫu đất bề mặt

LS1 ÷ LS15

Cửa sông Nam

Triệu, Hải Phòng

Trầm tích bề mặt

MT1

Có thể bạn quan tâm!

Xem toàn bộ 194 trang tài liệu này.

• Vị trí H

- Tại vị trí H (lưu vực hồ Tây Di Linh), mẫu đất bề mặt được lấy tại 18 điểm theo hai đường dốc trên lưu vực, mỗi điểm cách nhau 10 m (ký hiệu HS1 ÷ HS18).

- Mẫu trầm tích theo profin được lấy tại 01 điểm trong hồ (ký hiệu HTP1)

• Vị trí I

Tại vị trí I (Phường Lộc Phát, Bảo Lộc) mẫu đất được lấy theo 2 dạng:

- Mẫu đất bề mặt được lấy tại 40 điểm theo hai đường dốc trong vùng đồi trồng dâu nuôi tằm, mỗi điểm cách các điểm bên cạnh khoảng 15 m (ký hiệu IS1 ÷ IS40).

- Mẫu đất profin (lấy theo 3 lớp: 0 - 6 cm, 6 - 30 cm và 30 - 40 cm) được lấy tại 20 điểm trong đồi dâu nói trên để đánh giá phân bố của 137Cs trong các tầng đất đối với cây công nghiệp (ký hiệu ISP1 ÷ ISP20).

• Vị trí K

Tại vị trí K (lưu vực hồ ĐạTẻh, huyện ĐạTẻh, Lâm Đồng) mẫu đất được lấy theo 2 dạng:

- Mẫu đất bề mặt được lấy tại 10 điểm trong vùng đồi trồng cây ngắn ngày, mỗi điểm cách các điểm bên cạnh khoảng 10 m (ký hiệu KS1 ÷ KS10).

- Mẫu đất profin (lấy theo 3 lớp: 0 - 6 cm, 6 - 30 cm và 30 - 40 cm) được lấy tại 10 điểm trong vùng nói trên để đánh giá phân bố của 137Cs trong các tầng đất đối với cây ngắn ngày (ký hiệu KSP1 ÷ KSP10).

• Vị trí L

Tại vị trí L (lưu vực hồ Thác Mơ, xã Đức Hạnh, huyện Phước Long, Bình Phước) mẫu đất bề mặt được lấy tại 15 điểm dọc theo đường dốc từ đỉnh đến chân đồi, mỗi điểm cách nhau khoảng 10 m (ký hiệu LS1 ÷ LS15).

• Vị trí M (Nam Triệu - Hải Phòng)

Một mẫu trầm tích bề mặt (trong lớp 10 cm trên cùng) được thu thập để phân tách cấp hạt (ký hiệu MT1).

2.4.3 Xử lý mẫu và phân tích

Các mẫu đất và trầm tích sau khi được lấy về phòng thí nghiệm, được sấy ở nhiệt độ 1050C ít nhất trong 24 giờ đến khi khô hoàn toàn, loại bỏ sỏi đá > 2 mm và sau đó được nghiền mịn và bảo quản trong các túi nhựa polyethylen [77]. Để chuẩn bị mẫu đo trên phổ kế gamma, các mẫu có khối lượng không đủ để gia công theo dạng hình giếng (khối lượng < 200g) thì sẽ được gia công theo hình đĩa. Chi tiết về

hình học đo của mẫu đối với các vị trí khảo sát như sau:

- Các mẫu đất theo profin (ESP1 ÷ ESP3, FSP1, FSP2) được gia công theo hình học đĩa để phân tích đồng vị phóng xạ bằng phương pháp thu nhận phổ gamma.

- Các mẫu đất profin theo 3 lớp (FSP3 ÷ FSP22, ISP1 ÷ ISP20, KSP1 ÷ KSP10) được gia công theo hình học giếng để phân tích đồng vị 137Cs bằng phương pháp gamma.

- Tất cả các mẫu đất bề mặt tại 11 vị trí nghiên cứu được gia công theo hình giếng và phân tích đồng vị phóng xạ bằng phương pháp gamma.

- Các mẫu đất bề mặt lấy trong 2 mô hình nghiên cứu tại vị trí C và E (đây là các mô hình có thu góp cặn xói mòn trong bể hứng trong 3 năm) được xử lý để phân tích tiếp các đồng vị thori trên hệ phổ kế anpha.

- Các mẫu đất bề mặt (ES11 và ES12) được phân tách cấp hạt theo phương pháp rây ướt. Tất cả các cấp hạt sau đó được phân tích đồng vị phóng xạ trên hệ phổ kế gamma phông thấp; các đồng vị thori được phân tích trên hệ phổ kế anpha.

- Các mẫu trầm tích tại vị trí C và E (cặn xói mòn từ mô hình nghiên cứu) được xử lý để phân tích đồng vị phóng xạ theo cả phương pháp anpha lẫn gamma (theo hình giếng).

- Các mẫu trầm tích theo profin (FTP1, GTP1 ÷ GTP3, HTP1) được xử lý và phân tích các đồng vị phóng xạ trên phổ kế gamma theo hình học dạng đĩa.

- Các mẫu trầm tích bề mặt (ET7, MT1) được phân tách cấp hạt theo phương pháp rây ướt và rơi lắng trong cột nước. Tất cả các cấp hạt sau đó được phân tích trên các hệ phổ kế gamma và anpha để xác định hoạt độ các đồng vị phóng xạ.

2.5 Phương pháp xử lý số liệu

Phương pháp thống kê được sử dụng để xử lý các số liệu thực nghiệm, trong đó chủ yếu là các phương pháp: Tính trung bình mẫu; Tính phương sai mẫu; Tính độ lệch chuẩn; Tính sai số chuẩn của trung bình mẫu; Đánh giá khoảng tin cậy cho kỳ vọng; Kiểm định giả thiết về giá trị trung bình; So sánh hai giá trị trung bình; Phân tích tương quan tuyến tính; Phân tích hồi quy tuyến tính. Phương pháp tính toán các đại lượng thống kê được tham khảo từ các liệu [20,21,40].

Chương 3

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1. Phương pháp phân tích

3.1.1. Phương pháp phân tích đồng vị phóng xạ trên phổ kế gamma

a) Bề dày mẫu tối ưu

Tỷ số giữa hiệu suất đếm theo tính toán của detectơ đối với mẫu bề dày x và mẫu bề dày 4cm (với vạch 46 keV) hoặc mẫu bề dày 6cm (với vạch 63 keV) được biểu diễn trên Hình 3.1. Tính toán lý thuyết cho thấy rằng:

Khi bề dày mẫu 1 cm, hiệu suất đếm đạt khoảng 80% và 65% giá trị cực đại tương ứng với đỉnh gamma 46 keV và 63 keV.

46 keV

1,2

1,0

0,8

0,6

0,4

0,2

0,0

0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5

Bề dày mẫu, cm

63 keV

1,2

1,0

0,8

0,6

0,4

0,2

0,0

0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0

Bề dày mẫu, cm

Hiệu suất tương đối.

Khi bề dày mẫu tiếp tục tăng lên thì hiệu suất đếm có xu thế bảo hòa do hiệu ứng tự hấp thụ gamma của mẫu đóng vai trò quan trọng, đặc biệt là đỉnh 46 keV. Khi đó, hiệu suất đếm không còn tỷ lệ tuyến tính với khối lượng mẫu và phép phân tích sẽ kém chính xác.

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.

Dựa trên kết quả tính toán này, một thí nghiệm đã được bố trí để xác định bề dày tối ưu của mẫu.

Kết quả khảo sát bằng thực nghiệm sự suy giảm cường độ bức xạ gamma tại các vạch 46 keV và 63 keV do hiệu ứng tự hấp thụ được đưa ra trong Bảng 3.1 và Bảng 3.2, trong đó: Nt là tổng số đếm trong vùng đỉnh kể cả phần tán xạ Compton dưới đỉnh; Nc là phần nền phông liên tục nằm dưới đỉnh; Np là số đếm vùng đỉnh (chưa trừ phông khi không có mẫu); Nn là số đếm thực của đỉnh đã trừ phông. Sự thay đổi