Đánh giá mức độ tích lũy một số kim loại nặng trong trầm tích sông Thái Bình, đoạn chảy qua huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dương

ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ TÍCH LŨY MỘT SỐ KIM LOẠI NẶNG
TRONG TRẦM TÍCH SƠNG THÁI BÌNH, ĐOẠN CHẢY QUA
HUYỆN NAM SÁCH, TỈNH HẢI DƯƠNG
Bùi Thị Thư, Trịnh Kim Yến, Vương Thị Hường
Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội
Tóm tắt
Nhằm đánh giá mức độ tích lũy một số kim loại nặng trong trầm tích, chúng tơi xác định
hàm lượng Cu, Pb, Zn, Cd và Cr trong trầm tích từ tháng 03 đến tháng 06 năm 2020 tại 10 vị trí
ở sơng Thái Bình, đoạn chảy qua huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dương. Nghiên cứu cho thấy, hàm
lượng kim loại nặng trong trầm tích dao động từ 0,346 - 0,741 mgCd/kg trầm tích khơ; 26,161 58,220 mgPb/kg trầm tích khơ; 20,413 - 75,740 mgCu/kg trầm tích khơ; 44,924 - 94,935 mgCr/kg
trầm tích khơ; 95,585 - 146,897 mgZn/kg trầm tích khơ. Các kim loại Cu, Pb, Zn, Cd đều có giá trị
thấp hơn QCVN 43:2017/BTNMT. Đa số các vị trí đều có hàm lượng các kim loại nặng nằm trong
khoảng TEC - PEC, khi so sánh với tiêu chuẩn US - EPA của Mỹ. Đánh giá mức độ tích lũy kim
loại nặng trong trầm tích bằng chỉ số tích lũy địa chất Igeo tại phần lớn các vị trí, các kim loại nặng
có mức độ khơng ơ nhiễm và ơ nhiễm nhẹ, cho thấy mức độ ô nhiễm kim loại nặng trong trầm tích
sơng Thái Bình, đoạn chảy qua huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dương ở mức nhẹ.
Từ khóa: Tích lũy; Kim loại nặng; Trầm tích; Sơng Thái Bình; Tỉnh Hải Dương.
Abstract
Assessment of concentration of heavy metals in sediments collected along Thai Binh river
in Nam Sach district, Hai Duong province
To assess the accumulation of some heavy metals in sediment. The samplesn collected in
10 sites along Thai Binh River in Nam Sach district, Hai Duong province from March to June
2020 were analysed for the concentration of Cu, Pb, Zn, Cd and Cr in sediment. The results
showed the concentration of heavy metals in dried sediment samples: 0.346 - 0.741 mgCd/kg dry
sediment; 26,161 - 58,220 mgPb/kg dry sediment; 20,413 - 75,740 mgCu/kg dry sediment; 44,924
- 94,935 mgCr/kg dry sediment; 95,585 - 146,897 mgZn/kg dry sediment. The values ​​of Cu, Pb,
Zn, Cd metals are lower than QCVN 43:2017/MONRE. The concentration of heavy metals in most
sampling sites were in the TEC - PEC range as compared to US - EPA standards. Assessment the
accumulation of some heavy metals in sediment by Igeo index at most metal sites has the level of
no pollution and mild pollution, showing the level of heavy metal pollution in sediments along Thai
Binh river in Nam Sach district, province Hai Duong is mild.

Keywords: Accumulation; Heavy metals; Sediment; Thai Binh River; Hai Duong.
1. Đặt vấn đề
Trong những năm gần đây, việc đơ thị hóa, sự gia tăng dân số và sự phát triển mạnh mẽ của
nghành công nghiệp, nông nghiệp đã làm cho nguồn nước ngày càng trở nên bị ô nhiễm. Nguyên
nhân là do các con sơng khơng cịn có khả năng tự làm sạch vì khối lượng của các chất thải sinh
hoạt và công nghiệp quá lớn. Do vậy, vấn đề ô nhiễm môi trường nước (sự phú dưỡng, ô nhiễm
các chất hữu cơ, kim loại nặng) đã và đang được đặc biệt quan tâm, nghiên cứu nhằm đưa ra những
giải pháp hữu hiệu, ngăn chặn và xử lý kịp thời sự tăng ô nhiễm này.
Hệ thống sông của tỉnh Hải Dương được chia làm 02 loại: hệ thống sông tự nhiên và hệ
thống sông Bắc Hưng Hải (hệ thống sông nội đồng). Trong đó, hệ thống sơng tự nhiên nằm về phía
Nghiên cứu chuyển giao, ứng dụng khoa học cơng nghệ trong sử dụng hợp lý tài nguyên,
bảo vệ môi trường và phát triển bền vững

375


Đông Bắc của tỉnh (bao gồm Sông Thương, Sông Phả Lại, Sơng Lai Vu, Sơng Thái Bình, Sơng
Kinh Mơn, Sơng Kinh Thầy, Sông Rạng, Sông Đá Vách, Sông Văn Úc,…) [1]. Trong đó, Sơng
Thái Bình là sơng lớn chảy qua địa phận tỉnh Hải Dương, có vai trị quan trọng trong việc cung cấp
nước cho sinh hoạt, sản xuất nông nghiệp, nuôi trồng thủy sản cho người dân và chống ngập úng
cho nhiều huyện trên địa bàn tỉnh. Đồng thời, việc tiếp nhận chất thải phát sinh từ các hoạt động
nơng nghiệp, cơng nghiệp, sinh hoạt.
Ngồi ra, dọc theo Sơng Thái Bình cịn có rất nhiều nhà máy, xí nghiệp, làng nghề thủ công
sản xuất, chế biến kim loại. Những kim loại này thường theo dòng chảy xuống nước và lắng đọng
xuống bùn đáy sông. Theo kết quả quan trắc định kỳ chất lượng môi trường nước hàng năm cho
thấy, chất lượng nước đang có dấu hiệu suy giảm nghiêm trọng, nhiều đoạn sông đã bị ô nhiễm tới
mức báo động [2].
Vì vậy, nhằm xác hàm lượng kim loại nặng (Cu, Pb, Zn, Cd và Cr) trong trầm tích sơng và
đánh giá được mức độ tích lũy kim loại nặng này trong trầm tích Sơng Thái Bình, đoạn chảy qua
huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dương, nhóm tác giả nghiên cứu đánh giá mức độ tích lũy một số kim

loại nặng trong trầm tích Sơng Thái Bình, đoạn chảy qua huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dương.
2. Đối tượng, phạm vi và phương pháp nghiên cứu
2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu: Kim loại nặng (Cu, Pb, Cd, Zn, Cr) và trầm tích Sơng Thái Bình, đoạn
chảy qua huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dương.
Phạm vi nghiên cứu: Huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dương.
Thời gian thực hiện: Từ tháng 02 đến tháng 6, năm 2020.
2.2. Phương pháp thực nghiệm
Phương pháp lấy mẫu: Mẫu trầm tích được lấy theo hướng dẫn của TCVN 6663-13:2015
(ISO 5667-13:2011): Chất lượng nước - Lấy mẫu. Phần 13: Hướng dẫn lấy mẫu bùn [3].
Mẫu trầm tích được thu thập trực tiếp bằng bằng thiết bị lấy mẫu chuyên dụng. Kiểu gầu
Ekman (Hãng sản xuất: Mỹ). Diện tích vùng lấy mẫu: 20 cm x 20 cm x 20 cm. Mẫu trầm tích được
lấy từ bề mặt xuống sâu khoảng 0 - 20 cm.
Tiến hành lấy mẫu tại 10 vị trí để xác định mức độ tích lũy kim loại nặng trong trầm tích sơng
Thái Bình, đoạn chảy qua huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dương (Hình 1).
Phương pháp bảo quản và xử lý mẫu: Được thực hiện theo hướng dẫn của TCVN 6663-15:
2004 (ISO 5667-15:1999) về Chất lượng nước - Lấy mẫu - Phần 15: Hướng dẫn bảo quản và xử
lý bùn và trầm tích [4].
Phương pháp phân tích trong phịng thí nghiệm:
Hệ số khơ kiệt xác định theo TCVN 4048:2011 về chất lượng đất - phương pháp xác định độ
ẩm và hệ số khô kiệt [5].
Thành phần cấp hạt của trầm tích được xác định theo TCVN 8567:2010 về chất lượng đất phương pháp xác định thành phần cấp hạt [6].
Hàm lượng chất hữu cơ theo TCVN 8941:2011: Chất lượng đất - Xác định cacbon hữu cơ
tổng số - Phương pháp Walkley Black [7].
Kim loại nặng xác định theo US EPA method 3051A: Microwave assisted acid digestion of
sediments, Sludges, Soils, and Oils [8].
376

Nghiên cứu chuyển giao, ứng dụng khoa học công nghệ trong sử dụng hợp lý tài nguyên,
bảo vệ môi trường và phát triển bền vững

Phương pháp đánh giá mức độ tích lũy kim loại nặng trong trầm tích: Đánh giá mức độ tích
lũy kim loại nặng trong trầm tích theo chỉ số tích lũy địa chất như sau:
Cx
I geo = log 2
1,5 Bx
Trong đó:
Cx là hàm lượng của kim loại X trong mẫu trầm tích nghiên cứu;
Bx là giá trị nền của kim loại X trong vỏ Trái đất [9].
Giá trị Bx của Cu, Pb, Zn, Cd và Cr lần lượt bằng 45; 20; 95; 0,3; 90 (mg/kg).
1,5 là hệ số được đưa ra để giảm thiểu tác động của những thay đổi có thể xảy ra đối với giá
trị nền đo những biến đổi về thạch học trong trầm tích.
Mức độ ô nhiễm trầm tích dựa theo chỉ số Igeo được phân loại theo 07 mức như sau: không
ô nhiễm (Igeo ≤ 0); ô nhiễm nhẹ (0 ≤ Igeo ≤ 1); ô nhiễm trung bình (1 ≤ Igeo ≤ 2); từ ô nhiễm trung
bình đến ô nhiễm nặng (2 ≤ Igeo ≤ 3); ô nhiễm nặng (3 ≤ Igeo ≤ 4); từ ô nhiễm nặng đến rất nghiêm
trọng (4 ≤ Igeo ≤ 5) và ô nhiễm rất nặng (Igeo > 5)
Phương pháp xử lí số liệu: Các số liệu kết quả được xử lý bằng phần mềm Excel. Kết quả
phân tích được đối chiếu với Quy chuẩn Việt Nam QCVN 43:2017/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật
quốc gia về chất lượng trầm tích [10], tiêu chuẩn của Canada (2002) [11] và tiêu chuẩn của Mỹ
US EPA (1997) [12].

Hình 1: Sơ đồ các điểm lấy mẫu
Nghiên cứu chuyển giao, ứng dụng khoa học công nghệ trong sử dụng hợp lý tài nguyên,
bảo vệ môi trường và phát triển bền vững

377


3. Kết quả và thảo luận

3.1. Kết quả xác định hàm lượng kim loại nặng trong trầm tích sơng Thái Bình, đoạn
chảy qua huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dương
Kết quả xác định hàm lượng các kim loại Cu, Pb, Zn, Cd, Cr trong trầm tích sơng Thái Bình,
đoạn chảy qua huyện Nam Sách được trình bày trong Bảng 1 như sau:
Bảng 1. Kết quả hàm lượng KLN trong trầm tích sơng Thái Bình đoạn chảy qua huyện
Nam Sách
Ký hiệu mẫu
TT1
TT2
TT3
TT4
TT5
TT6
TT7
TT8
TT9
TT10
QCVN 43:2017/BTNMT
ISQG(*)
TEC(**)
PEC(**)

Cu
46,980
38,307
33,124
75,740
37,978
66,185
20,413

22,290
27,788
28,059
197
35,7
28
77,7

Hàm lượng kim loại nặng (mg/kg trầm tích khơ)
Pb
Zn
Cd
42,808
126,977
0,588
49,362
124,094
0,543
40,978
118,845
0,629
41,886
141,927
0,648
55,217
145,108
0,659
58,220
146,897
0,622

33,068
95,585
0,346
26,161
129,930
0,741
35,895
145,192
0,394
42,717
132,851
0,484
91,3
315
3,5
35
123
0,6
34,2
159
0,592
396
1532
11,7

Cr
70,058
64,764
58,516
59,445

92,401
94,935
44,924
52,128
58,903
52,223
90
37,3
56
159

(*): Tiêu chuẩn của Canada SQG (Sediment Quality Guideline - hướng dẫn chất lượng trầm tích) (2002) [11].
ISQG: Ngưỡng gây tác động xấu đến sinh vật.
(**): Tiêu chuẩn đánh giá ô nhiễm kim loại nặng trong trầm tích theo hàm lượng tổng (mg/kg) của Mỹ
(US - EPA (1997) [12].
TEC: (Threshold effect concentration) - Ngưỡng nồng độ gây ảnh hưởng.
PEC: (Probable effect concentration) - Nồng độ chắc chắn gây ảnh hưởng.

Kết quả cho thấy, tất cả mẫu trầm tích đều có sự có mặt của 05 kim loại (Cu, Pb, Zn, Cd,
Cr). Đa số các mẫu thu được đều có hàm lượng kim loại nhỏ hơn giới hạn cho phép theo QCVN
43:2017/BTNMT. Một số vị trí có hàm lượng kim loại cao hơn ngưỡng cho phép của tiêu chuẩn
chất lượng trầm tích của Canda và Mỹ.
Hàm lượng Cu dao động trong khoảng 20,413 ÷ 75,740 mg/kg. Tại tất cả các vị trí quan
trắc, hàm lượng Cu đều không vượt quy chuẩn 43:2017/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia
về chất lượng trầm tích. Hàm lượng Cu thấp nhất tại vị trí TT7 và đạt giá trị cao nhất ở vị trí TT4.
Vị trí TT1, TT2, TT4, TT5 và TT6 vượt ngưỡng nồng độ gây ảnh hưởng ISQG, dao động từ 1,064
÷ 2,122 lần và khơng có vị trí nào vượt ngưỡng nồng độ chắc chắn gây ảnh hưởng PEL của tiêu
chuẩn SQG của Canada. Có 07/10 vị trí vượt ngưỡng nồng độ gây ảnh hưởng TEC, dao động từ
1,002 ÷ 2,705 lần và khơng có vị trí nào vượt ngưỡng nồng độ chắc chắn gây ảnh hưởng PEC, của
tiêu chuẩn US EPA của Mỹ.

Hàm lượng Pb trong trầm tích sơng Thái Bình, đoạn chảy qua huyện Nam Sách, tỉnh Hải
Dương, dao động trong khoảng 26,161 ÷ 58,220 mg/kg trầm tích khơ. Hàm lượng Pb đạt giá trị
thấp nhất tại vị trí TT8, đạt giá trị cao nhất tại vị trí TT6. Tất cả các vị trí lấy mẫu đều có giá trị
nằm trong giới hạn cho phép của QCVN 43:2017/BTNMT. Có 08/10 vị trí vượt mức nồng độ gây
378

Nghiên cứu chuyển giao, ứng dụng khoa học công nghệ trong sử dụng hợp lý tài nguyên,
bảo vệ môi trường và phát triển bền vững


ảnh hưởng ISQG, dao động trong khảng từ 1,026 đến 1,663 lần và khơng có vị trí nào vượt mức
nồng độ chắc chắn gây ảnh hưởng theo tiêu chuẩn SQG của Canada. Có 08/10 vị trí vượt ngưỡng
nồng độ gây ảnh hưởng TEC, dao động từ 1,050 đến 1,702 lần và khơng có vị trí nào vượt ngưỡng
nồng độ chắc chắn gây ảnh hưởng PEC theo tiêu chuẩn US EPA của Mỹ.
Hàm lượng Zn trong trầm tích dao động trong khoảng 95,585 ÷ 146,9 mg/kg. Nhìn vào hình
trên, ta thấy hàm lượng kẽm trong các vị trí lấy mẫu có sự chệnh lệch không nhiều. Hàm lượng Zn
thấp nhất tại vị trí TT4 và cao nhất tại vị trí TT5. Các vị trí đều có giá trị nằm trong giới hạn cho
phép của QCVN 43:2017/BTNMT và tiêu chuẩn US - EPA của Mỹ.
Hàm lượng Cd trong trầm tích sơng Thái Bình dao động trong khoảng từ 0,346 ÷ 0,741 mg/
kg trầm tích khơ. Cd đạt giá trị thấp nhất tại vị trí TT7 và cao nhất tại vị trí TT8. Tại tất cả các vị trí
quan trắc, hàm lượng Cd đều không vượt quy chuẩn 43:2017/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc
gia về chất lượng trầm tích và tiêu chuẩn SQG của New York.
Hàm lượng Cr trong trầm tích sơng Thái Bình, đoạn chảy qua huyện Nam Sách, tỉnh Hải
Dương dao động trong khoảng 44,924 ÷ 94,935 mg/kg trầm tích khô. Hàm lượng Crom đạt giá trị
cao nhất ở vị trí TT6 và đạt giá trị thấp nhất ở vị trí TT7. So sánh với QCVN 43:2017/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng trầm tích có 08/10 vị trí hàm lượng Cr nằm trong giới
hạn quy chuẩn cho phép, có 02 vị trí TT5 và TT6 có giá trị vượt quy chuẩn (vượt từ 1,027 đến
1,055 lần). Hàm lượng Cr cao do vị trí này là nơi chủ yếu tiếp nhận nguồn nước thải từ hoạt động
sinh hoạt và sản xuất nông nghiệp của người dân. Do đó, có thể chứa dư lượng thuốc bảo vệ thực
vật và phân bón hóa học, đồng thời, có các hoạt động nuôi thủy sản và nhà máy gạch. Tại tất cả các
vị trí lấy mẫu, hàm lượng Crom cao hơn giá trị 37,3 mg/kg cho thấy hàm lượng Cr vượt mức nồng

độ có thể gây ảnh hưởng ISQG, dao động trong khoảng từ 1,204 đến 2,545 lần và khơng có vị trí
nào vượt ngưỡng nồng độ chắc chắn gây ảnh hưởng PEL. Theo tiêu chuẩn US - EPA: Có 03/10 vị
trí khơng vượt ngưỡng nồng độ gây ảnh hưởng, từ 56 mg/kg. 07 vị trí cịn lại có giá trị vượt ngưỡng
nồng độ gây ảnh hưởng TEC, dao động từ 1,045 đến 1,695 lần và khơng có vị trí nào vượt ngưỡng
nồng độ chắc chắn gây ảnh hưởng PEC.
Mức độ phân bố các kim loại nặng trong trầm tích sơng Thái Bình, đoạn chảy qua huyện
Nam Sách, tỉnh Hải Dương được thể hiện trong Hình 2.

Hình 2: Biểu đồ mức độ phân bố hàm lượng KLN trong trầm tích sơng Thái Bình đoạn chảy
qua huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dương
Nghiên cứu chuyển giao, ứng dụng khoa học công nghệ trong sử dụng hợp lý tài nguyên,
bảo vệ môi trường và phát triển bền vững

379


Từ kết quả sự phân bố hàm lượng kim loại nặng trong trầm tích thể hiện ở biểu đồ Hình 2 ta
thấy sự phân bố không đồng đều giữa các mẫu. Zn có hàm lượng cao dao động từ 95,585 ÷ 146,897
mg/kg. Cr và Cu có sự phân bố khơng đồng đều, hàm lượng của Cr dao động từ 44,924 ÷ 94,935
mg/kg, hàm lượng của Cu từ 20,413 ÷ 75,740 mg/kg. Hàm lượng Pb dao động từ 26,161 ÷ 58,220
mg/kg nhưng giữa các vị trí có sự phân bố đồng đều với nhau. Hàm lượng Cd có sự phân bố đồng
đều, dao động từ 0,346 ÷ 0,741 mg/kg.
Ở các điểm lấy mẫu khác nhau hàm lượng tổng số của các kim loại cũng có sự khác nhau.
Cụ thể: Pb, Zn, Cr có hàm lượng tổng số cao nhất tại vị trí TT6. Đây là vị trí thuộc khu vực đơng
dân cư nên chủ yếu tiếp nhận nguồn nước thải từ hoạt động sinh hoạt và sản xuất nông nghiệp của
người dân. Do đó, có thể chứa dư lượng thuốc bảo vệ thực vật và phân bón hóa học. Cu có hàm
lượng cao nhất tại vị trí TT4 và Cd tại vị trí TT8.
Trong các điểm lấy mẫu thì hàm lượng của mỗi kim loại trong trầm tích ở vị trí TT7 là thấp
nhất. Điều này hoàn toàn phù hợp, do đây là khu vực đầu nguồn thải nơi tập trung ít dân cư và hầu
như khơng có các khu cơng nghiệp, sản xuất, kinh doanh, chủ yếu là đồng ruộng.

3.2. Đánh giá mức độ tích lũy kim loại nặng trong trầm tích sơng Thái Bình đoạn chảy
qua huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dương
Từ kết quả hàm lượng các kim loại nặng (Cu, Pb, Zn, Cd, Cr), đánh giá mức độ tích lũy các
kim loại nặng này trong trầm tích và được thể hiện ở Hình sau:

Hình 3: Chỉ số Igeo của các kim loại trong trầm tích sơng Thái Bình đoạn chảy qua
huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dương
Tại tất cả các vị trí, chỉ số tích lũy địa chất Igeo của kim loại nặng đều nằm trong mức độ
không ô nhiễm và ơ nhiễm nhẹ. Chỉ số tích lũy của Cr nhỏ hơn 0, tương ứng với mức độ ô nhiễm
là khơng. Cu hầu như có chỉ số tích lũy nhỏ hơn 0 nhưng tại vị trí TT4 chỉ số Igeo nằm trong khoảng
từ 0 đến 1, tương ứng với mức độ ơ nhiễm nhẹ. Cịn các kim loại nặng Pb, Zn, Cd có mức độ ơ
nhiễm nhẹ, có xu hướng tăng nên cần các biện pháp phòng ngừa hợp lý để bảo vệ môi trường, đặc
biệt là ở vị trí TT6 và TT5.
Đánh giá mức độ ơ nhiễm của các kim loại Cu, Pb, Zn, Cd, Cr theo chỉ số tích lũy địa chất Igeo
thì trầm tích sơng Thái Bình, đoạn chảy qua huyện Nam sách, tỉnh Hải Dương hầu như khơng có biểu
380

Nghiên cứu chuyển giao, ứng dụng khoa học công nghệ trong sử dụng hợp lý tài nguyên,
bảo vệ môi trường và phát triển bền vững


hiện ơ nhiễm và một vài vị trí ơ nhiễm nhẹ. Tuy nhiên, về tính chính xác, hàm lượng nền trong việc
tính chỉ số Igeo chỉ là giá trị hàm lượng trung bình của các kim loại trong vỏ trái đất. Thực tế, ở các
vị trí khác nhau hàm lượng kim loại trong trầm tích, đá có thể rất khác nhau. Vì vậy, việc đánh giá
ơ nhiễm trầm tích theo chỉ số này chỉ nên xem là một chỉ số tham khảo thêm.
Để đánh giá mức độ tích lũy hàm lượng kim loại nặng một cách cụ thể. Mức độ ô nhiễm của
khu vực nghiên cứu cần được so sánh với một số nghiên cứu khác được thực hiện tại một số địa
điểm của Việt Nam trong thời gian gần đây, cụ thể như sau:
Bảng 3. So sánh kết quả một số nghiên cứu về hàm lượng kim loại nặng trong trầm tích sơng
tại một số khu vực tại Việt Nam

Nghiên cứu
Nghiên cứu
Sông Nhuệ
Sông Cầu
Cửa Sông Hàn

Giá trị
Cao nhất
Thấp nhất
Trung bình
Cao nhất
Thấp nhất
Trung bình
Cao nhất
Thấp nhất
Trung bình
Cao nhất
Thấp nhất
Trung bình

Cu
75,740
20,413
39,686
130
75
96,875
66,601
17,333
38,794

76,90
31,10
45,40

Pb
58,220
26,161
42,631
156
65
77,770
196,470
21,208
90,569
65,10
27,40
23,20

Zn
146,897
95,585
130,741
1226
277
647,75
365,777
40,976
138,784
56,40
37,90

41,10

Cd
0,741
0,346
0,565
4,955
0,370
1,429
0,156
0,030
0,083

Cr
94,935
44,924
64,830
120,046
29,357
88,633
58,30
43,70
52,50

Nguồn
Nghiên cứu này
(2020)
Nguyễn Thị Hiếu
(2013) [13]
Mai Đăng Khoa

(2019) [14]
Lê Thị Trinh
(2017) [15]

So sánh với các nghiên cứu khác được thực hiện tại một số địa điểm của Việt Nam cho thấy
mức độ và diễn biến các kim loại ở Sông Thái Bình, đoạn chảy qua huyện Nam Sách so với các địa
điểm khác tại Sông Nhuệ năm 2013 và sông Cầu thì hàm lượng các kim loại nặng thấp hơn so với
hai con sơng này. Cịn đối với Sơng Hàn, hàm lượng kim loại nặng của Sơng Thái Bình cao hơn
hẳn. Như vậy có thể thấy, hàm lượng kim loại nặng trong trầm tích Sơng Thái Bình, đoạn chảy qua
huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dương ở mức trung bình so với các khu vực khác trong nước, điều này
có thể do Sơng Thái Bình chảy ở khu vực đơng dân cư và là vùng chưa có nhiều khu cơng nghiệp,
khu sản xuất, chủ yếu là phát triển nông nghiệp, vật liệu xây dựng, lâm nghiệp và chăn nuôi. Đồng
thời, cũng thể hiện rõ công tác quản lý môi trường cơ quan quản lý là có hiệu quả.
3.3. Đánh giá mối quan hệ của một số yếu tố với mức độ tích lũy KLN trong trầm tích
Sơng Thái Bình, đoạn chảy qua huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dương
Trầm tích có thể là nơi tích tụ chất ơ nhiễm từ nước Sơng Thái Bình. Khả năng tích lũy của
trầm tích phụ thuộc rất nhiều vào những yếu tố trong môi trường nước (pH, Eh, DO,…) cũng như
thành phần và đặc điểm của trầm tích. Hàm lượng chất hữu cơ và thành phần cấp hạt có mặt trong
trầm tích là 02 trong số các yếu tố quan trọng nhất, quyết định đến ái lực hấp thụ cũng như sự phân
bố của các kim loại nặng giữa pha rắn và pha lỏng [16].
3.3.1. Đánh giá mối quan hệ giữa thành phần cấp hạt và mức độ tích lũy KLN
Thành phần cấp hạt có ý nghĩa quan trọng trong việc tích lũy kim loại nặng, đặc biệt là thành
phần sét trong trầm tích. Trầm tích giàu sét thơng thường có khả năng hút giữ kim loại nặng cao
hơn trầm tích nghèo hoặc khơng có sét. Sự hấp phụ cation lên khoáng sét thay đổi phụ thuộc vào
bản chất sét và đặc điểm của cation.
Nghiên cứu chuyển giao, ứng dụng khoa học công nghệ trong sử dụng hợp lý tài nguyên,
bảo vệ môi trường và phát triển bền vững

381

Sự tích lũy thành phần khống sét ở đáy của tầng đáy trầm tích, cùng với áp lực gây ra do
dịng chảy. Sự suy giảm những cấp hạt thơ, gia tăng các hạt sét đã làm tăng khả năng giữ nước,
đồng thời cũng ngăn cản sự di chuyển của kim loại nặng xuống tầng đất sâu hơn [16].
Bảng 4. Thành phần cấp hạt và KLN trong trầm tích Sơng Thái Bình
Kí hiệu
TT1
TT2
TT3
TT4
TT5
TT6
TT7
TT8
TT9
TT10

Thành phần cấp hạt
% sét % Limon % cát, cát mịn
16,14
39,38
44,48
17,94
39,70
42,36
14,60
40,08
45,32
18,84
32,22

48,94
22,80
43,98
33,22
25,06
50,48
24,46
6,88
22,10
71,02
13,40
42,32
44,28
14,90
23,60
61,50
3,76
27,30
68,94

Cu
46,980
38,307
33,124
75,740
37,978
66,185
20,413
22,290
27,788

28,059

Hàm lượng kim loại nặng (mg/kg)
Pb
Zn
Cd
42,808
126,977
0,588
49,362
124,094
0,543
40,978
118,845
0,629
41,886
141,927
0,648
55,217
145,108
0,659
58,220
146,897
0,622
33,068
95,585
0,346
26,161
129,930
0,741

35,895
145,192
0,394
42,717
132,851
0,484

Cr
70,058
64,764
58,516
59,445
92,401
94,935
44,924
52,128
58,903
52,223

Dựa vào Bảng 4 cho thấy, hàm lượng kim loại trong trầm tích tầng mặt Sơng Thái Bình, đoạn
chảy qua huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dương có mối quan hệ với thành phần cấp hạt.
Khi hàm lượng sét và Limon cao thì khả năng tích lũy kim loại lớn. Tại vị trí TT6 có hàm
lượng sét, Limon cao nhất lần lượt là 25,06 % và 50,48 %, tương đồng với hàm lượng KLN ở vị
trí TT6 cao nhất. Điều này hồn tồn phù hợp với thực tế, do q trình hình thành trầm tích nhờ
q trình keo tụ kết bơng giữa các Ion kim loại và sét nên khi hàm lượng sét lớn thì việc tạo bơng
kết dính các Ion kim loại sẽ xảy ra phản ứng hồn tồn. Cùng với đó, khi hàm lượng cát cao, khả
năng kết dính tạo bơng của Ion kim loại thấp nên khả năng tích lũy kim loại trong trầm tích sẽ thấp,
điển hình như vị trí TT7.
Tuy nhiên, do tính chất của từng kim loại riêng biệt nên mối quan hệ giữa thành phần cấp hạt
và hàm lượng kim loại cũng bị ảnh hưởng. Điển hình như ở vị trí TT9 và TT3, khi hàm lượng sét

tại vị trí TT9 lớn hơn nhưng hàm lượng kim loại nặng lại nhỏ hơn TT3.
3.3.2. Đánh giá mối quan hệ giữa hàm lượng chất hữu cơ và mức độ tích lũy KLN
Mối quan hệ giữa hàm lượng chất hữu cơ và hàm lượng các kim loại nặng tích lũy trong trầm
tích Sơng Thái Bình, đoạn chảy qua huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dương được thể hiện ở Hình 4.

Hình 4: Mối quan hệ giữa hàm lượng chất hữu cơ và KLN trong trầm tích
382

Nghiên cứu chuyển giao, ứng dụng khoa học công nghệ trong sử dụng hợp lý tài nguyên,
bảo vệ môi trường và phát triển bền vững


Hình 4 cho thấy hàm lượng kim loại trong trầm tích tầng mặt Sơng Thái Bình, đoạn chảy qua
huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dương có mối quan hệ với hàm lượng chất hữu cơ.
Hàm lượng chất hữu cơ trong các mẫu trầm tích có xu hướng tăng ở khu vực giữa sông, đoạn
chảy qua huyện Nam Sách và giảm dần về phía hạ lưu giống như xu thế của các kim loại nặng
trong trầm tích tại vị trí tương ứng. Trong các mẫu trầm tích nghiên cứu, trầm tích tại vị trí TT1,
TT4, TT5, TT6 có hàm lượng chất hữu cơ khá cao. Cũng tại các điểm lấy mẫu này, hàm lượng
KLN trong các mẫu trầm tích này cũng cao hơn hẳn so với các vị trí khác. Điển hình TT6, có hàm
lượng chất hữu cơ cao nhất là 3,27 %, tương ứng với hàm lượng KLN cao nhất. Sự tích lũy của Pb,
Zn và Cr chịu ảnh lớn bởi hàm lượng chất hữu cơ trong trầm tích. Cịn sự tích lũy của Cu và Cd thì
chịu sự chi phối bởi yếu tố khác ngoài hàm lượng chất hữu cơ trong trầm tích. Kết quả nghiên cứu
tương đồng với nghiên cứu được thực hiện tại Sông Tô Lịch và Hồ Tây, Hà Nội [17]. Tuy nhiên, do
tính chất của từng kim loại riêng biệt nên mối quan hệ giữa hàm lượng chất hữu cơ và hàm lượng
kim loại cũng bị ảnh hưởng.
4. Kết luận
Qua quá trình thực hiện lấy mẫu tại 10 vị trí trên Sơng Thái Bình, đoạn chảy qua huyện Nam
Sách, tỉnh Hải Dương đã xác định được trong các mẫu phân tích đều có hàm lượng các kim loại
(Cu, Pb, Zn, Cd, Cr).
Kết quả nghiên cứu đã đánh giá được hàm lượng và mức độ tích lũy của các kim loại tại 10 vị

trí lấy mẫu: Hàm lượng Cu dao động từ (20,413 - 75,740 mg/kg); Pb dao động từ (26,161 - 58,220
mg/kg); Zn từ (95,585 - 146,897 mg/kg) và từ (0,346 - 0,741 mg/kg). Đối với Cd, Cr, hàm lượng
các chất lần dao động lần lượt từ (44,924 - 94,935 mg/kg). Ta thấy, các kim loại Cu, Pb, Zn, Cd
đều có giá trị thấp hơn QCVN 43:2017/BTNMT. Có 02/10 vị trí có hàm lượng Cr vượt quy chuẩn
cho phép. Hầu hết các kim loại đều có một số vị trí vượt tiêu chuẩn về chất lượng trầm tích của
Canada, kim loại Zn tại tất cả các vị trí đều có giá trị thấp hơn giới hạn cho phép theo tiêu chuẩn
về chất lượng trầm tích của Mỹ. Đồng thời, theo tiêu chuẩn chất lượng trầm tích của New York thì
kim loại Cd ở tất cả các vị trí đều có giá trị nằm trong tiêu chuẩn cho phép.
Chỉ số tích lũy địa chất Igeo cũng cho thấy phần lớn các vị trí có mức độ khơng ô nhiễm và ô
nhiễm nhẹ. Ở tất cả các vị trí, Cr được đánh giá ở mức khơng ơ nhiễm và đối với Cu hầu như các
vị trí đều ở mức khơng ơ nhiễm, trừ vị trí TT4. Cịn các kim loại Pb, Zn, Cd ở mức ơ nhiễm nhẹ
có xu hướng tăng nên cần có các biện pháp phịng ngừa hợp lý. Có thể thấy rằng mức độ ơ nhiễm
kim loại nặng trong trầm tích Sơng Thái Bình, đoạn chảy qua huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dương
ở mức nhẹ.
Qua đánh giá sơ bộ, mức độ tích lũy kim loại nặng (Cu, Pb, Zn, Cd, Cr) trong trầm tích có
mối quan hệ tương quan với hàm lượng chất hữu cơ và thành phần cấp hạt (đặc biệt là thành phần
sét - hàm lượng sét và Limon cao thì khả năng tích lũy kim loại lớn) trong trầm tích.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Cổng thông tin điện tử tỉnh Hải Dương. www.haiduong.gov.vn.
[2]. Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Hải Dương (2016). Báo cáo hiện trạng môi trường tỉnh Hải Dương
giai đoạn 2011 - 2015.
[3]. TCVN 6663-13:2015 (ISO 5667-13:2011): Chất lượng nước - Lấy mẫu. Phần 13: Hướng dẫn lấy mẫu
bùn.
[4]. TCVN 6663-15: 2004: Chất lượng nước - Lấy mẫu: Hướng dẫn bảo quản và xử lý bùn và trầm tích.

Nghiên cứu chuyển giao, ứng dụng khoa học công nghệ trong sử dụng hợp lý tài nguyên,
bảo vệ môi trường và phát triển bền vững

383

[5]. TCVN 4048:2011: Chất lượng đất - Phương pháp xác định độ ẩm và hệ số khô kiệt.
[6]. TCVN 8567:2010: Chất lượng đất - Phương pháp xác định thành phần cấp hạt.
[7]. TCVN 8941 : 2011: Chất lượng đất - Xác định cacbon hữu cơ tổng số - Phương pháp Walkley Black.
[8]. US EPA method 3051A: Microwave assisted acid digestion of sediments, Sludges, Soils, and Oils.
[9]. Turekian K. K., và Wedepohl K. H. (1961). Distribution of the elements in some major units of the
Earth’s crust. Geological Society of America Bulletin, v.72, p.175 - 192.
[10]. QCVN 43:2017/BTNMT - Quy chuẩn kĩ thuật quốc gia về chất lượng trầm tích.
[11]. Canadian council of ministers of the environment (2002). Canadian sediment quality guidelines for
the protection of aquatic life, summary tables, updated. Canadian environmental quality guidelines 1999.
Canadian council of ministers of the environment.
[12]. US - EPA (1997). Toxicological benchmarks for screening contaminants of potential concern for
effects on sediment-associated biota. Report of the Sediment Criteria Subcommittee, Science Advusory
Board. ES/ER/TM-95/R4, U.S Environmental Protection Agency, Washington, DC.
[13]. Nguyễn Thị Hiếu (2013). Nghiên cứu sự tích lũy một số kim loại nặng (Cu, Pb, Zn) trong trầm tích
Sơng Nhuệ. Trường Đại học Khoa học tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội.
[14]. Mai Đăng Khoa (2019). Nghiên cứu, xác định mối quan hệ giữa hàm lượng một số kim loại nặng trong
hến sơng, trùng trục và trầm tích sông Cầu. Luận văn thạc sỹ, chuyên nghành khoa học môi trường, Trường
Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội.
[15]. Lê Thị Trinh (2017). Đánh giá sự tích lũy và rủi ro sinh thái một số kim loại nặng trong trầm tích cửa
Sơng Hàn, thành phố Đà Nẵng. Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội.
[16]. Trần Nghi (2003). Trầm tích học. Nhà xuất bản Đại học Quốc gia Hà Nội.
[17]. Trần Đức Hạ (2018). Phân tích, đánh giá thành phần kim loại nặng trong bùn trầm tích sông Tô Lịch
và Hồ Tây - Đề xuất giải pháp quản lý phù hợp. Tạp chí Mơi trường, số Chun đề I/2018.

Ngày chấp nhận đăng: 10/11/2021. Người phản biện: TS. Lê Thu Thủy

384

Nghiên cứu chuyển giao, ứng dụng khoa học công nghệ trong sử dụng hợp lý tài nguyên,

bảo vệ môi trường và phát triển bền vững