Khóa luận tốt nghiệp đánh giá ô nhiễm trầm tích biển

1
Khóa luận tốt nghiệp


MỤC LỤC
Trang
DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU 3
DANH MỤC BẢNG BIỂU 4
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ 5
MỞ ĐẦU 6
Chương 1 – TỔNG QUAN VỀ LÝ THUYẾT 8
1.1. Lý thuyết về phân tích kích hoạt neutron 8
1.1.1. Giới thiệu 8
1.1.2. Nguyên tắc cơ bản trong phân tích kích hoạt 9
1.1.3. Phổ thông lượng neutron trong lò phản ứng 10
1.1.4. Phương trình phân tích kích hoạt 12
1.1.5. Các phương pháp chuẩn hóa trong phân tích kích hoạt neutron 13
1.1.5.1. Phương pháp chuẩn hóa tuyệt đối 13
1.1.5.2. Phương pháp chuẩn hóa tương đối 14
1.1.5.3. Phương pháp chuẩn hóa đơn nguyên tố 15
1.1.5.4. Phương pháp chuẩn hóa k
zero
15
1.2. Giới thiệu về trầm tích biển 17
1.2.1. Khái niệm và nguồn gốc hình thành trầm tích biển 17
1.2.2. Thành phần cấu tạo hóa học và khoáng chất trong trầm tích 19
1.2.3. Một số tiêu chuẩn đánh giá mức độ ô nhiễm của các nguyên tố
trong mẫu trầm tích biển 21
Chương 2 –THỰC NGHIỆM 24
2.1. Quá trình chuẩn bị mẫu phân tích, mẫu chuẩn và lá dò 24
2.2. Thực nghiệm chiếu và đo mẫu 26

2.3. Xử lý phổ gamma và tính toán kết quả bằng chương trình k
0
-DALAT 29
Chương 3 – BÁO CÁO KẾT QUẢ VÀ BÌNH LUẬN 30
3.1. Kết quả phân tích hàm lượng 30
2
Khóa luận tốt nghiệp


3.2. Đánh giá phương pháp phân tích 35
3.3. Đánh giá mức độ ô nhiễm của các nguyên tố trong mẫu trầm tích biển 37
3.3.1. Trầm tích biển ven bờ huyện Đông Hải, tỉnh Bạc Liêu 37
3.3.2. Trầm tích biển ven bờ thuộc huyện U Minh, tỉnh Cà Mau 47
KẾT LUẬN 49
TÀI LIỆU THAM KHẢO 51
PHỤ LỤC 53

3
Khóa luận tốt nghiệp


DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU
Kí hiệu
Tiếng Anh
Tiếng Việt

INAA


NAA

Intrusmental Neutron Activation
Analysis

Neutron Activation Analysis

Phân tích Kích hoạt Neutron
Dụng cụ

Phân tích Kích hoạt Neutron

k
0
-NAA

k
zero
Standardization Method of
Neutron Activation Analysis

Phương pháp Chuẩn hóa k
zero

trong Phân tích Kích hoạt Neutron
I
geo
Geo-accumulation Index

Chỉ số Lắng đọng Địa chất
EF
x
Enrichment Factor for Element x

Hệ số Làm giàu của Nguyên tố x
LOD

IAEA


EEC

Limit of Detection

International Atomic Energy
Agency

European Economic Community
Giới hạn Phát hiện

Cơ quan Năng lượng Nguyên tử
Quốc tế

Cộng đồng Kinh tế châu Âu





4
Khóa luận tốt nghiệp


DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
Trang
Bảng 2.1. Tọa độ khu vực lấy mẫu trầm tích 25
Bảng 2.2. Hệ phổ kế gamma sử dụng detector HPGe GMX-30190
tại PTN INAA, viện Nghiên cứu Hạt nhân Đà Lạt 28
Bảng 2.3. Tóm tắt các chế độ chiếu- rã- đo cho mẫu trầm tích 28
Bảng 3.2. Hàm lượng trung bình, dải hàm lượng của 26 nguyên tố trong
10 mẫu trầm tích thuộc core GH01 30
Bảng 3.4. Hàm lượng trung bình, dải hàm lượng của 26 nguyên tố trong
14 mẫu trầm tích thuộc core 160408-1 31
Bảng 3.3. Hàm lượng trung bình, dải hàm lượng của 26 nguyên tố trong
11 mẫu trầm tích thuộc core 160408-2 32
Bảng 3.1. Hàm lượng trung bình, dải hàm lượng của 26 nguyên tố trong

11 mẫu trầm tích thuộc core 170408-3 33
Bảng 3.5. Hàm lượng trung bình, dải hàm lượng của 26 nguyên tố trong
13 mẫu trầm tích thuộc core 070408-1 34
Bảng 3.6. Kết quả phân tích mẫu chuẩn trầm tích NMIJ CRM 7302a
bằng quy trình k
0
-NAA 36











5
Khóa luận tốt nghiệp


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Trang
Hình 1.1. Mô hình kích hoạt nhân bia tạo nhân phóng xạ 9
Hình 1.2. Thông lượng neutron biểu diễn theo năng lượng 12
Hình 2.1. Bản đồ khu vực lấy mẫu trầm tích biển 24
Hình 2.2. Giao diện chương trình k
0
- DALAT 29

Hình 3.1. Kết quả phân tích mẫu chuẩn NMIJ CRM 7302a bằng
phương pháp k
0
(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) 36
Hình 3.2. Biểu đồ thể hiện hệ số làm giàu EF theo độ sâu của 26 nguyên tố
trong core GH01 38
Hình 3.3. Biểu đồ thể hiện chỉ số lắng đọng địa chất I
geo
theo độ sâu
của 26 nguyên tố trong core GH01 39
Hình 3.4. Biểu đồ thể hiện hệ số làm giàu EF theo độ sâu của 26 nguyên tố
trong core 160408-1 40
Hình 3.5. Biểu đồ thể hiện chỉ số lắng đọng địa chất I
geo
theo độ sâu
của 26 nguyên tố trong core 160408-1 41
Hình 3.6. Biểu đồ thể hiện hệ số làm giàu EF theo độ sâu của 26 nguyên
tố trong core 160408-2. 42
Hình 3.7. Biểu đồ thể hiện chỉ số lắng đọng địa chất I
geo
theo độ sâu
của 26 nguyên tố trong core 160408-2 43
Hình 3.8. Biểu đồ thể hiện hệ số làm giàu EF theo độ sâu của 26 nguyên tố
trong core 170408-3. 44
Hình 3.9. Biểu đồ thể hiện chỉ số lắng đọng địa chất I
geo
theo độ sâu
của 26 nguyên tố trong core 170408-3 45
Hình 3.10. Biểu đồ thể hiện hệ số làm giàu EF theo độ sâu của 26

nguyên tố trong core 070408-1. 47
Hình 3.11. Biểu đồ thể hiện chỉ số lắng đọng địa chất I
geo
theo độ sâu
của 26 nguyên tố trong core 070408-1 48
6
Khóa luận tốt nghiệp


MỞ ĐẦU
Phân tích kích hoạt neutron (Neutron Activation Analysis - NAA) là một kỹ thuật
phân tích hạt nhân đặc trưng có độ nhạy và chính xác cao, có khả năng phân tích
định tính và định lượng đa nguyên tố trong các dạng mẫu khác nhau, được ứng
dụng trong nhiều lĩnh vực như khai thác dầu khí, khảo sát ô nhiễm môi trường,
nghiên cứu các quá trình nông nghiệp, nghiên cứu khảo cổ, khảo sát địa chất, v.v…
Phương pháp chuẩn hóa k-zero trong NAA (hay còn gọi là k
0
-NAA) được giới
thiệu lần đầu tiên vào năm 1974 bởi hai tác giả là F. De Corte và A. Simonits. Từ đó
cho đến nay, k
0
-NAA luôn được quan tâm phát triển và sử dụng tại nhiều phòng thí
nghiệm NAA trên thế giới và đã được hiệp hội phân tích hạt nhân (Nuclear
Analytical Community) công nhận như một phương pháp phân tích chuẩn hóa [1].
Trong nghiên cứu trầm tích biển, phương pháp NAA mà cụ thể là k
0
-NAA là một
phương pháp phân tích được các nhà nghiên cứu sử dụng rộng rãi để phân tích
thành phần hóa học nhờ vào những đặc điểm nổi bật đã nêu ở trên. Ngoài những ưu
điềm chung vốn có của NAA, k

0
-NAA còn có một số ưu điểm riêng như: (i) không
cần sử dụng mẫu chuẩn hay mẫu tham khảo trong qui trình phân tích; (ii) sai số
phân tích khi dùng k
0
-NAA mang tích hệ thống khá ổn định, điều này đặc biệt hữu
ích khi nghiên cứu đối tượng; (iii) linh hoạt trong thực nghiệm (các điều kiện chiếu,
đo) và dễ dàng tự động hóa trong qui trình phân tích [2].
Tại Viện Nghiên cứu hạt nhân Đà Lạt, kĩ thuật phân tích k
0
-NAA trên lò phản
ứng đã được bắt đầu nghiên cứu từ những năm đầu thập niên 80 của thế kỷ trước.
Đến năm 2002, chương trình k
0
-Dalat được dùng để tính toán hàm lượng nguyên tố
do TS. Hồ Mạnh Dũng thiết kế và xây dựng chính thức ra đời và được sử dụng cho
đến ngày nay.
Việt Nam có đường bờ biển dài 3260 km và đặc khu kinh tế rộng gần 1,5 triệu
km
2
, là một quốc gia có lãnh hải lớn trong khu vực Đông Nam Á. Theo thống kê
cho thấy có gần 20% dân số Việt Nam sống dọc theo bờ biển và nhờ cậy vào biển.
Biển là hệ sinh thái chịu ảnh hưởng không những từ hoạt động kinh tế, xã hội địa
7
Khóa luận tốt nghiệp


phương mà còn chịu sự chi phối to lớn của những yếu tố xuyên quốc gia. Để phát
triển kinh tế biển bền vững, nhiều quốc gia cũng như các tổ chức quốc tế đang đặt
ra những yêu cầu cấp bách và cụ thể về quản lý và ngăn ngừa ô nhiễm môi trường

biển. Một trong những nhiệm vụ hàng đầu là thực hiện khảo sát theo dõi đánh giá
các loại ô nhiễm biển thông qua khảo sát đánh giá chất lượng trầm tích với mục
đích xác định hiện trạng và xu thế diễn biến chất lượng môi trường biển, nguyên
nhân và mức độ ô nhiễm, kịp thời phát hiện các sự cố môi trường nhằm giúp các
nhà quản lý tìm ra các biện pháp hạn chế và ngăn ngừa ô nhiễm, bảo vệ và phát
triển bền vững môi trường biển [3].
Trầm tích biển được xem là một trong những đối tượng có thể chỉ thị cho sự thay
đổi của quá trình ô nhiễm môi trường, chủ thể của các tác nhân gây ô nhiễm và nó
cũng cung cấp thông tin về quá trình chẳng hạn như quá trình trầm tích, động học
nước, quá trình tương tác gây ô nhiễm, quá trình tương tác giữa sinh vật và trầm
tích, và các chỉ thị mang tính lịch sử. Vì vậy, việc phân tích trầm tích bằng việc xác
định các nguyên tố vết có thể giúp tái tạo lại lịch sử của sự biến đổi, tìm hiểu tác
động do con người lên hệ sinh thái và đưa ra những biện pháp khắc phục [2].
Trong khóa luận này bên cạnh việc sử dụng phương pháp k
0
-NAA trên lò phản
ứng để phân tích hàm lượng 26 nguyên tố trong 59 mẫu trầm tích biển thu thập tại
01 địa điểm của vùng bờ biển tỉnh Cà mau và 04 địa điểm của vùng bờ biển tỉnh
Bạc liêu, tác giả còn dùng một số các tiêu chuẩn đánh giá mức độ ô nhiễm của các
nguyên tố trong trầm tích để đánh giá mức độ nhiễm bẩn như: (1) phương pháp
đánh giá hàm lượng các nguyên tố đa lượng và nguyên tố vết thông qua chỉ số lắng
đọng địa chất I
geo
; (2) đánh giá độ phì nhiêu của kim loại trong mẫu trầm tích qua
phương pháp tính hệ số làm giàu EF
x
.
Nội dung khóa luận được chia làm ba chương:
 Chương 1- Tổng quan về lý thuyết
 Chương 2 - Thực nghiệm

 Chương 3 - Báo cáo kết quả và bình luận
8
Khóa luận tốt nghiệp


Chương 1
TỔNG QUAN VỀ LÝ THUYẾT
1.1. Lý thuyết về phân tích kích hoạt neutron
1.1.1. Giới thiệu
Phân tích kích hoạt neutron là phương pháp xác định hàm lượng nguyên tố trong
mẫu vật đã được Georg von Hevesy và Hilde Levi áp dụng lần đầu tiên vào năm
1936. Đây được coi là một trong những phương pháp hiện đại và chính xác nhất
trong việc xác định hàm lượng các nguyên tố dựa vào việc kích hoạt các hạt nhân
hiện diện trong mẫu bằng hạt neutron. Ngày nay đây là một trong những phương
pháp được sử dụng rộng rãi trên các lò phản ứng nghiên cứu và các phòng thí
nghiệm hạt nhân trên toàn thế giới [4].
Mỗi hạt nhân trong mẫu đều có một xác suất bắt neutron xác định. Xác suất này
có thứ nguyên được mô tả bằng đơn vị diện tích và được gọi là tiết diện bắt neutron
(σ). Thông lượng neutron được biểu diễn là số neutron đi qua một đơn vị diện tích
trong một đơn vị thời gian (n/cm
2
/sec). Các hạt nhân có cùng số proton nhưng khác
số neutron là các đồng vị của nhau nhưng vẫn thuộc về cùng một nguyên tố. Tỉ số
hạt nhân tương đối giữa các đồng vị của một nguyên tố nào đó gọi là độ phổ biến
đồng vị (θ). Khi neutron tương tác với hạt nhân bia qua quá trình tán xạ không đàn
hồi, một hạt nhân hợp phần ở trạng thái kích thích được tạo ra. Năng lượng kích
thích của hạt nhân hợp phần chính là năng lượng liên kết của neutron với hạt nhân.
Hầu hết các hạt nhân hợp phần đều có xu hướng trở về trạng thái cân bằng hơn bằng
cách phát tia gamma tức thời đặc trưng. Trạng thái cân bằng mới này tạo ra một hạt
nhân phóng xạ hay còn gọi là đồng vị phóng xạ. Các đồng vị này phân rã bằng cách

phát ra một hay nhiều gamma trễ có năng lượng đặc trưng nhưng ở một tốc độ chậm
hơn nhiều so với quá trình phát ra tia gamma tức thời ở trên. Tia gamma phát ra với
một xác suất riêng được gọi là cường độ phát gamma tuyệt đối (γ). Các tia gamma
có thể được phát hiện bằng detector bán dẫn có độ phân giải năng lượng cao. Trong
9
Khóa luận tốt nghiệp


phổ gamma, năng lượng của đỉnh xác định sự có mặt của nguyên tố trong mẫu hay
còn gọi là phép định tính, và diện tích đỉnh cho phép ta định lượng nguyên tố đó [1].
1.1.2. Nguyên tắc cơ bản trong phân tich kích hoạt
Cơ sở cho việc phân tích kích hoạt neutron là dựa vào phản ứng hạt nhân của các
đồng vị bia với neutron lò phản ứng hạt nhân. Phản ứng được quan tâm nhiều nhất
trong phân tích kích hoạt neutron là phản ứng (n, γ) với một hạt nhân X (nhân bia)
hấp thụ một neutron sẽ tạo ra một nhân phóng xạ có cùng số Z nhưng khối lượng
nguyên tử tăng lên một đơn vị và phát ra bức xạ gamma tức thời. Quá trình này diễn
ra như sau:
A 1 A+1 * A+1
Z 0 Z z
X+ n ( X) X+γ

Trong đó:
A: số khối của nguyên tố bia,
Z: số điện tích hạt nhân bia,
Ký hiệu (*) biểu diễn nhân hợp phần.

Hình 1.1. Mô hình kích hoạt nhân bia tạo nhân phóng xạ.
10
Khóa luận tốt nghiệp

1.1.3 Phổ thông lượng neutron trong lò phản ứng hạt nhân
Neutron trong lò phản ứng hạt nhân ban đầu là các neutron nhanh được sinh ra từ
phản ứng phân hạch nhiên liệu, sau đó các neutron này bị mất dần năng lượng và bị
nhiệt hóa do tương tác với chất làm chậm (thường là nước) bên trong lò phản ứng.
Do vậy ở các vị trí khác nhau trong lò phản ứng phân bố thông lượng neutron cũng
bị thay đổi đáng kể. Ban đầu neutron sinh ra có năng lượng ban đầu khoảng từ 0 đến
20 Mev. Trong khoảng năng lượng này tính chất tương tác của neutron với vật chất
là khác nhau trong miền năng lượng khác nhau. Vì vậy, một cách tương đối, neutron
trong lò phản ứng được chia làm ba vùng năng lượng ứng với phân bố thông lượng
khác nhau của mỗi vùng như sau:
- Neutron nhiệt: có năng lượng nằm trong khoảng 0 < E
n
< 0,5 eV. Neutron nhiệt
có phổ neutron phân bố theo phân bố Maxwell-Boltzmann:
E
-
kT
1/ 2
n
3/ 2
n
2π
dn
= e .E dE
n
(πkT )
.
(1.1a)
Trong đó: dn là số neutron với năng lượng khoảng từ E đến E+dE, n là số

neutron tổng cộng trong hệ, k = 8,61x10
-5
eV/K là hằng số Boltzmann, T
n
là nhiệt
độ neutron hay môi trường (đơn vị K). Ở nhiệt độ phòng thí nghiệm T = 293,6 K
và E = kT = 0,0253 eV thì v = 2200 m.s
-1
.
Phổ thông lượng của neutron nhiệt tại nhiêt độ T
n
phân bố như sau:

-E/(kT )
n
mm
2
n
E
' (E) = e
(kT )

(1.1b)
Với
m


- thông lượng neutron toàn phân theo phân bố Maxwell. Khi đó phân bố
thông lượng tương ứng là:
mm

' (v) = n' (v).v 
(1.1c)
- Neutron trên nhiệt: Có năng lượng trong khoảng từ 0,5 eV < E < 0,5 MeV. Vùng
này còn được gọi là vùng trung gian hay vùng cộng hưởng. Sự phân bố neutron trên
11
Khóa luận tốt nghiệp


nhiệt tuân theo quy luật 1/E và phân bố thông lượng neutron trên nhiệt tỉ lệ nghịch
với năng lượng neutron:
e
e
(E) =
E


(1.2a)
Trong đó
e
(E)
- thông lượng neutron trên nhiệt ở năng lượng E và
e

- thông
lượng neutron trên nhiệt. Nhưng do cấu trúc vật chất trong lò phản ứng nên phổ
neutron nhiệt sẽ bị lệch khỏi quy luật 1/E và được thay bởi dạng 1/E
1+α
:
α
e

e
1+α
(E) = (1eV)
E


(1.2b)
Trong đó α là hằng số đặc trưng cho sự lệch phổ lý tưởng và nó độc lập với năng
lượng.
- Neutron nhanh (neutron phân hạch): là vùng neutron sinh ra trong phân hạch và
có năng lượng E > 0,5 MeV. Phân bố neutron nhanh cực đại ở 0,7 MeV và được mô
tả bởi phân bố Watt. Qua quá trình tương tác với chất làm chậm, neutron nhanh bị
nhiệt hóa và chuyển thành neutron trên nhiệt và nhiệt. Do sự tiếp diễn của quá trình
phân hạch nên cả neutron nhanh, nhiệt và trên nhiệt cùng tồn tại với nhau. Một số
công thức bán thực nghiệm mô tả phổ neutron nhanh thường được dùng:
Phổ phân hạch của Watt:
-E
ff
(E) = 0,484. e sinh 2E.
(1.3a)
Phổ phân hạch của Cranberg:
-E/0,965
ff
(E) = 0,453. e sinh 2,29E.
(1.3b)
Phổ phân hạch của Grundl và Usner:
- 0,776E
ff
(E) = 0,77. . E.e
(1.3c)

Trong đó
f

và
f
(E)
là thông lượng neutron nhanh và thông lượng neutron
nhanh ở năng lượng E [4].
12
Khóa luận tốt nghiệp



Hình 1.2 Thông lượng neutron biểu diễn theo năng lượng
1.1.4. Phương trình phân tích kích hoạt
Sau khi kích hoạt nhân bia từ lò phản ứng, và hoạt độ của các nhân hình thành
được đo bằng hệ phổ kế gamma sử dụng detector bán dẫn Germanium siêu tinh
khiết (HPGe), ta có được mối quan hệ giữa số đếm (N
p
) và tốc độ phản ứng (R)
được cho bởi phương trình sau:
.
pm
th th 0 e e
Ap
N /t
S.D.C.W
R = G . .σ +G . I(α) =
N.θ.ε .γ/A


(1.4)
Theo quy ước Hogdahl, phương trình cơ bản cho việc xác định một nguyên tố
dùng phản ứng (n, γ) và phổ kế γ là:

 
A
p m p th th 0 e e
W. .N
N / t . . . G G I( ) S.D.C
M

       
(1.5)
Với N
p
/t
m
Tốc độ xung đo được của đỉnh gamma quan tâm, đã được hiệu chỉnh
cho thời gian chết và các hiệu ứng ngẫu nhiên cũng như trùng phùng thực [4].
N
A
: Hằng số Avogadro,
N
p
: Diện tích đỉnh,
13
Khóa luận tốt nghiệp


t

m
: Thời gian đo,
t
i
: Thời gian chiếu,
t
d
: Thời gian rã,
W : Khối lượng nguyên tố được chiếu xạ (g),

θ
: Độ phổ cập đồng vị bia,
M : Khối lượng nguyên tử của nguyên tố bia,
G
th
: Hệ số hiệu chỉnh tự che chắn neutron nhiệt,
G
e
: Hệ số hiệu chỉnh tự che chắn neutron trên nhiệt,

i
S = 1-exp(-λt )

: Hệ số hiệu chỉnh thời gian chiếu,

d
D = exp(-λt )

: Hệsố hiệu chỉnh thời gian phân rã,

mm
C = [1-exp(-λt )]/(λt )
: Hệ số hiệu chỉnh thời gian đo,

γ
: Cường độ tuyệt đối của tia gamma được đo,

p
ε

: Hiệu suất ghi tuyệt đối tại đỉnh năng lượng,
I : Tích phân cộng hưởng hay tiết diện phản ứng trên nhiệt,
α : Độ lệch khỏi quy luật 1/E tại vùng neutron trên nhiệt,

0
σ
: Tiết diện phản ứng (n, γ) có vận tốc 2200ms
-1
.
Theo quy ước Hogdahl, phương trình cho phép ta tính hàm lượng (g) của nguyên
tố như sau:
pm
A p th th 0 e e
N / t
M1
W . .
S.D.C N . . . G . . G . .I( )

       
(1.6)

1.1.5. Các phương pháp chuẩn hóa trong phân tích kích hoạt neutron
1.1.5.1. Phương pháp chuẩn hóa tuyệt đối
Hàm lượng nguyên tố
ρ(μg/g)
có thể thu được bằng việc chiếu kèm mẫu với một
monitor chuẩn (*) được tính theo phương trình:

pm
* * * * * *
p
6
0 th e 0
* * *
th e 0
sp 0 p
N /t
ε
Mθ σ γ G f+G Q (α)
w.D.S.C
ρ(μg/g) = . . . .10
G f+G Q (α)
AMθσ γ ε
(1.7)
14
Khóa luận tốt nghiệp



th
e

f =


: Tỉ số thông lượng neutron nhiệt/trên nhiệt,
*
pm
*
sp
N /t
A =
W.S.D.C



: Hoạt độ riêng của monitor (*) (phân rã/giây/gam),

0
0
0
I(α)
Q(α) =
σ
=
r
0
Q -0,429
0,429
+
E (2α+1).0,55
 

Với: w: Khối lượng mẫu (g), W: Khối lượng nguyên tố làm chuẩn (g).
Phương pháp chuẩn hóa tuyệt đối về mặt thực nghiệm thì rất đơn giản, chỉ cần
xác định được chính xác các thông số A, θ, γ, σ
0
,

v.v của nguyên tố phân tích và
mornitor. Phương pháp này đòi hỏi phải sử dụng một loạt số liệu hạt nhân và số liệu
thực nghiệm nên kết quả phân tích sẽ bị ảnh hưởng bởi nhiều nguồn sai số, vì vậy
phương pháp này ít được sử dụng trong thực tế [5].
1.1.5.2. Phương pháp chuẩn hóa tương đối
Trong phương pháp chuẩn hóa tương đối mẫu cần đo được chiếu kèm với một
mẫu chuẩn với hàm lượng W
s
đã được biết trước, mẫu cần đo và và mẫu chiếu được
đo trong cùng một điều kiện hình học do đó các thông số liên quan sẽ bị triêt tiêu và
phương trình (1.4) sẽ được viết lại như sau:
mm
6
*
pm
N /t
w.S.D.C
ρ(μg/g) = .10
N /t
W.S.D.C




(1.8)
Cần chú ý là mẫu phân tích và mẫu chuẩn sử dụng trong phương pháp này phải
đồng nhất về thành phần hóa học (đồng matrice), dạng hình học mẫu, cấu hình đo,
phải được hiệu chỉnh hiệu ứng tự che chắn neutron khi chiếu và hiệu chỉnh hiệu ứng
suy giảm tia gamma trong khi đo mẫu.
Tuy nhiên, nhược điểm của phương pháp này là trong một số trường hợp không
tìm được mẫu chuẩn có thành phần và hàm lượng tương đồng với mẫu phân tích
15
Khóa luận tốt nghiệp


dẫn đến khó khăn trong việc xác định hàm lượng của nguyên tố trong mẫu phân
tích.
1.1.5.3. Phương pháp chuẩn hóa đơn nguyên tố
Chuẩn hóa đơn nguyên tố là phương pháp dựa trên việc gộp các thông số hạt
nhân, điều kiện chiếu xạ và điều kiện đo vào trong hệ số k, lúc đó ta tính hàm lượng
nguyên tố như sau:

pm
6
*
pm
N /t
1
w.S.D.C
ρ(μg/g) = . .10
k
N /t
W.S.D.C




(1.9
Đối với các nguyên tố được lựa chọn làm chuẩn thì hệ số k được xác định thông
qua thực nghiệm:
*
p
th e 0
* * * * * *
th e P
ε
G f+G Q (α)
M.θ.σ.γ
k = . .
M.θ .σ .γ G f+G Q(α) ε

(1.10)
Ưu điểm của phương pháp này là dễ dàng cho việc phân tích tất cả các nguyên tố
mà không cần mẫu chuẩn đa nguyên tố. Tuy nhiên, phương pháp này đòi hỏi ta phải
xác định chính xác thư viện hệ số k cho tất cả các nguyên tố cần phân tích đối với
nguyên tố đơn chuẩn, mà hệ số này lại phụ thuộc vào phổ neutron (cấu hình hệ
chiếu) và hiệu suất ghi của detector (cấu hình hệ đo), do đó, khi có bất kỳ một sự
thay đổi của hệ chiếu hay hệ đo thì phải xác định lại toàn bộ thư viện hệ số k, điều
này làm cho phương pháp chuẩn hóa đơn nguyên tố thiếu đi tính linh hoạt [5].
1.1.5.4. Phương pháp chuẩn hóa k
0

Việc sử dụng các phương pháp chuẩn hóa thông thường trong thực tế dùng để
phân tích mẫu gặp phải những khó khăn nhất định về tính linh hoạt trong điều kiện
đo cũng như ảnh hưởng của sai số trong phép đo. Người ta đã đưa ra một phương

pháp mới là phương pháp chuẩn hóa k
0
-NAA để khắc phục được các nhược điểm
cũng như thỏa mãn được yều cầu về độ chính xác cao, linh họat và thuận tiện trong
16
Khóa luận tốt nghiệp


việc tính toán. Dựa trên hệ số k từ phương pháp chuẩn hóa đơn nguyên tố, hệ số k
0
trong phương pháp chuẩn hóa k
0
được xác định theo phương trình sau:

*
0
0
* * *
0
M.θ.γ.σ
k =
M.θ .γ .σ

(1.11)
Hằng số k
0
là đại lượng độc lập với điều kiện chiếu và đo, đóng vai trò quan
trọng trong việc tính toán hàm lượng mẫu phân tích.
Mẫu và mẫu chuẩn Au có thể có hình dạng và các đặc điểm hấp thụ neutron và
tia gamma khác nhau. Quá trình hiệu chỉnh những khác biệt cũng được xem là một

phần không thể thiếu của phương pháp k
0
. Mẫu phân tích chỉ cần chiếu cùng với
một mẫu so sánh (hay còn gọi là lá dò thông lượng), thường là Au. Các sai số trong
việc tính toán thông thường cho phép sai số của hằng số k
0
là dưới 3,5% [4].
Theo quy ước Hogdahl, hằng số k
0
của các đồng vị được xác định bằng thực
nghiệm dựa vào phương trình:

pm
p,Au
0,Au
6
a
0,Au
pm
p,a
0,a
Au
N /t
W.S.D.C
ε
f+Q (α)
1
k (a) = . . . .10
N /t
ρ(a) ε

f+Q (α)
w.S.D.C






(1.12)
Với k
0
được xác định bằng thực nghiệm với độ chính xác cao (~ 1%), chất so
sánh tối ưu là vàng (Au) dùng phản ứng Au
197
(n, γ) Au
198
với các số liệu hạt nhân:

0
σ = 98,65 ± 0,9
barn,

0
Q = 15,71 ± 0,28
,

0
I = 1550 ± 28
barn,
(a) là hàm lượng nguyên tố a có đơn vị là g/g.

Khi đó công thức tính hàm lượng của nguyên tố quan tâm a trở thành:
pm
*
* * *
p
6
th e 0
*
0,Au
sp th e 0 p
N /t
ε
G f+G Q (α)
1
w.S.D.C
ρ(μg/g) = . . . .10
k (a)
A G f+G Q (α) ε
(1.13)
17
Khóa luận tốt nghiệp


Phương trình (1.13) được gọi là phương trình cơ bản trong phương pháp chuẩn
hóa k
0
-INAA [1].
Với những ưu điểm của phương pháp k
0
, các phòng thí nghiệm NAA của Cơ

quan Năng lượng Nguyên tử Quốc tế (IAEA) và Cộng đồng kinh tế châu Âu (EEC)
đã khuyến cáo dùng k
0
như một phương pháp chuẩn trong nhiều đối tượng nghiên
cứu. Với vai trò quan trọng như vậy, phương pháp k
0
-INAA đã và đang ngày càng
được nghiên cứu phát triển và hoàn thiện [1].
1.2. Giới thiệu về trầm tích biển
Trong tự nhiên trầm tích biển là môi trường sống của các loài thủy sinh học,
nguồn hấp thụ dinh dưỡng của các loài thực vật biển, mỗi sự tác động lên môi
trường biển đều có thể được biểu hiện thông qua sự thay đổi về thành phần tính chất
của trầm tích, rõ nhất là sự thay đổi của hàm lượng của các nguyên tố chứa trong
trầm tích. Tùy thuộc vào mục đích nghiên cứu, điều kiện tự nhiên và đường bờ biển
của mỗi quốc gia, thông thường nghiên cứu về trầm tích biển thường được sử dụng
như một công cụ hữu ích để các nhà khoa học tìm hiểu một số thông tin quan trọng
về vùng biển khảo sát như xác định tốc độ bồi lắng của trầm tích thông qua việc xác
định vị trí của đồng vị phóng xạ (
137
Cs) xuất hiện từ các vụ thử bom hạt nhân hay từ
vụ nổ lò phản ứng Chernobyl, định tuổi trầm tích sử dụng
210
Pb, nghiên cứu trầm
tích để phục vụ công tác dò tìm khoáng sản hoặc dầu mỏ dưới lòng biển, đánh giá
chất lượng hệ sinh thái trong vùng biển, xác định cấu trúc địa tầng, v.v… Trong
khuôn khổ khóa luận này tác giả chủ yếu đề cập tới nghiên cứu về đối tượng trầm
tích ở một số địa điểm ven bờ biển thuộc hai tỉnh Bạc Liêu và Cà Mau nhằm mục
đích chính để đánh giá mức độ ô nhiễm của các nguyên tố, tìm hiểu và đưa ra một
vài nguyên nhân chính gây nên sự ô nhiễm lên trầm tích biển.
1.2.1. Khái niệm và nguồn gốc hình thành trầm tích biển

Trầm tích biển là một dạng vật chất không hòa tan trong nước biển chủ yếu là các
hạt cát sỏi, các mảnh vụn vô cơ, hữu cơ được vận chuyển từ đất liền ra biển bởi các
dòng nước và gió hoặc do sự tác động của thủy triều, mặt khác trầm tích biển có thể
18
Khóa luận tốt nghiệp


là phần còn lại của các sinh vật biển sau khi phân hủy hoặc các sản phẩm từ sự phun
trào của hoạt động núi lửa ngầm dưới lòng đại dương, do sự kết tủa của các khoáng
chất trong lòng biển, và các vật chất từ bên ngoài vũ trụ rơi xuống lòng đại dương.
Lâu dần các vật chất này tích tụ và lắng đọng lại trên bề mặt đáy biển [6].
Phần lớn các dạng trầm tích tồn tại dưới đáy biển có nguồn gốc tự nhiên như tro
bụi, nham thạch sinh ra từ hoạt động phun trào của núi lửa, đất đá do quá trình bào
mòn dưới sự tác động của mưa gió hoặc các dòng sông ở lục địa chảy ra biển, một
số các trầm tích có nguồn gốc từ sinh vật sống trong lòng biển hay các hạt bụi và
mảnh vỡ từ bên ngoài vũ trụ. Tuy nguồn gốc hình thành khác nhau nhưng nhìn
chung trong tự nhiên quá trình hình thành trầm tích dưới đáy biển có quan hệ mật
thiết với các yếu tố tự nhiên như thủy triều, sóng biển và các dòng hải lưu. Kích cỡ
các hạt trầm tích phản ánh độ sâu của mực nước biển, kích cỡ cho thấy sự khác
nhau về năng lượng trong quá trình dịch chuyển của các hạt trầm tích. Do sự khác
biệt về kích cỡ hạt trầm tích ở mỗi độ sâu khác nhau là không giống nhau nên người
ta thường chia trầm tích trong tự nhiên làm hai loại đó là trầm tích biển lục địa và
trầm tích biển khơi.
Đặc điểm của trầm tích biển lục địa hay còn được gọi là trầm tích thềm lục địa,
được giới hạn trong khoảng độ sâu từ 100 đến 200 m gần bờ biển. Trầm tích biển
lục địa hình thành trong quá trình tích tụ và bồi lắng của các hạt đất đá được mang
ra từ các dòng sông do sự tác động bào mòn của mưa, gió lên bề mặt lớp vỏ trái đất.
Tuy chỉ bao phủ khoảng 25% diện tích bề mặt đáy biển nhưng trầm tích lục địa
chiếm hơn 90% thể tích của tất cả các loại trầm tích biển khác gộp lại. Dựa trên
vùng hoạt động của thủy triều và sóng biển trầm tích biển lục địa được chia làm hai

loại là trầm tích vùng duyên hải và trầm tích thềm lục địa. Trầm tích vùng duyên hải
được giới hạn trong khoảng độ sâu 20 - 30 m và rộng một vài ki-lô-mét, bao gồm
các vịnh, vùng rìa các đảo và các bãi biển. Sự khác biệt về đặc tính kích thước và
thành phần cấu tạo của trầm tích vùng duyên hải phụ thuộc vào ba yếu tố: (i) tốc độ
dòng chảy của các con sông ở lục địa, (ii) các yếu tố tự nhiên như thủy triều, sóng
và gió, (iii) phụ thuộc vào sự thay đổi của mực nước biển. Mối quan hệ giữa ba yếu
19
Khóa luận tốt nghiệp


tố trên ảnh hưởng tới các mẫu trầm tích biển thu được. Mặt khác trầm tích thềm lục
địa là vùng trầm tích nằm trong khoảng giữa trầm tích biển khơi và trầm tích vùng
duyên hải, sự hiện diện của trầm tích thềm lục địa phản ảnh sự tăng của mực nước
biển. Đại đa số các hạt trầm tích biển lục địa có kích cỡ hạt lớn và thành phần cấu
tạo chủ yếu là từ hợp chất của Al - Silicats hoặc đất đá. Nhìn chung trầm tích biển
lục địa có tốc độ lắng đọng tương đối cao.
Trầm tích biển khơi chiếm khoảng 75% bề mặt đáy biển, được hình thành do quá
trình lắng đọng của các hạt đất đá hay các mảnh vụn vô cơ hoặc hữu cơ ở độ sâu
khoảng 3000 đến 4000 m dưới đáy biển. Đặc điểm của trầm tích biển khơi là kích
cỡ các hạt mịn và có tỉ lệ lắng đọng tương đối thấp. Dựa vào thành phần cấu tạo hóa
học chúng ta có thể chia trầm tích biển khơi thành hai loại chính: trầm tích có nguồn
gốc hữu cơ và nguồn gốc vô cơ. (i) trầm tích có nguồn gốc hữu cơ được tạo thành từ
quá trình phân hủy xác các loài động vật và thực vật sống trong lòng biển, thành
phần chủ yếu trong trầm tích hữu cơ chủ yếu là CaCO
3
và SiO
2
. Nguồn đóng góp
canxi cacbonat vào trầm tích đa số từ tảo đơn bào, sinh vật nguyên sinh, thực vật
phù du và các loài ốc biển, sên biển. Sự đa đạng của chủng loại trầm tích hữu cơ tùy

thuộc vào đặc tính sinh học của các loài sinh vật biển sống trong khu vực đó. (ii)
trầm tích có nguồn gốc vô cơ chủ yếu là các hợp chất của nhôm silicat và các hợp
chất Oxit kim loại như Mn, Fe, Cu. Nguồn gốc trầm tích vô cơ có thể được chia làm
hai thành phần chính. Thứ nhất là trầm tích có nguồn gốc từ trầm tích biển lục địa
do các dòng hải lưu mang tới, loại thứ hai có nguồn gốc do các hoạt động địa chất
hay các phản ứng hóa học xảy ra trong lòng đại dương.
1.2.2. Thành phần cấu tạo hóa học và khoáng chất trong trầm tích
Về mặt cấu tạo hóa học và khoáng chất, thành phần hóa học hiện diện trong trầm
tích phụ thuộc chủ yếu vào nguồn gốc hình thành và đặc tính của từng vùng biển
khác nhau. Theo đó thành phần cấu trúc hóa học và khoáng chất của trầm tích phụ
thuộc vào bốn nhóm trầm tích sau: Thành phần trầm tích có nguồn gốc lục địa,
thành phần trầm tích có nguồn gốc sinh vật, thành phần trầm tích có nguồn gốc từ
20
Khóa luận tốt nghiệp


sự lắng đọng hay kết tủa hóa học và cuối cùng là thành phần trầm tích có nguồn gốc
từ bên ngoài vũ trụ.
a) Thành phần trầm tích có nguồn gốc lục địa: là dạng trầm tích có nguồn gốc từ
sự di chuyển của các hạt đất đá do sự phong hóa hay bào mòn của các yếu tố tự
nhiên lên lớp bề mặt lục địa, bụi khí, nham thạch từ hoạt động phun trào của núi
lửa từ đất liền. Phần lớn trầm tích có nguồn gốc lục địa lắng đọng chủ yếu trong
vùng biển gần bờ, vùng cửa sông. Chúng bao phủ khoảng gần 45% diện tích bề mặt
đáy biển, thành phần khoáng chất chủ yếu là hợp chất của SiO
2
như các tinh thể
thạch anh, hoặc hợp chất của nhôm như đất sét. Tốc độ lắng đọng của trầm tích có
nguồn gốc từ lục địa dưới đáy biển khoảng gần 1/1000 (m/năm).
b) Thành phần trầm tích có nguồn gốc sinh vật: là những trầm tích có cấu tạo chủ
yếu là hóa thạch hoặc những phần còn lại của sinh vật sống trong lòng biển sau khi

bị phân hủy. Tốc độ lắng đọng của trầm tích có nguồn gốc sinh học vào khoảng
1/1000 (cm/năm) và kích cỡ hạt trung bình thường khoảng 0,005 mm. Vì đặc tính
kích thước nhỏ nên trầm tích có nguồn gốc sinh vật thường tồn tai dưới dạng bùn là
chủ yếu, bao gồm hai loại bùn chính là bùn Silicat và bùn đá vôi với thành phần hóa
học chính theo thứ tự là CaCO
3
và SiO
2
hoặc SiO
2
.nH
2
O.
Bùn Silicat với thành phần chính là Silic, bao phủ khoảng 15% bề mặt đáy biển.
Có nguồn gốc chủ yếu từ tảo và các loài thực vật biển, sự phân bố của bùn Silicat
phản ảnh đặc tính sinh học của mỗi vùng biển.
Bùn đá vôi bao phủ khoảng ~ 50% bề mặt biển, thành phần chính của bùn đá vôi
là CaCO
3
.

Bùn đá vôi bắt nguồn tự quá trình phân hủy của các loài động vật sống
trong biển, chủ yếu là các loài giáp xác, san hô. Thành phần CaCO
3
có tính tan
mạnh theo độ sâu, tại những nơi có áp suất cao hoặc trong môi trường Axit, do vậy
bùn đá vôi chủ yếu được tìm thấy tại những vùng nước nông nơi có nhiệt độ môi
trường cao.
c) Thành phần trầm tích có nguồn gốc từ sự kết tủa hóa học: được hình thành từ
sự kết tủa của các kim loại không hòa tan tạo thành các Manganese nodule (thành

21
Khóa luận tốt nghiệp


phần cấu tạo chủ yếu là 25% Mn, 5% Fe, 1% Ni, 1.5% Cu và một số các kim loại
khác) hoặc một số được kết tủa dưới dạng các hợp chất muối vô cơ không tan tồn
tại trong lòng biển. Ở nhiệt độ cao hoặc tại những khu vực nơi có sự vận động mạnh
của lớp vỏ trái đất như tại các khu vực giao nhau của các mảng lục địa hoặc tại các
miệng núi lửa nằm sâu dưới đáy đại dương, các ion kim loại bị oxi hóa và xảy ra
phản ứng hóa học với một số các gốc oxit axit tạo thành các muối vô cơ chủ yếu là
các muối gốc sulfide, photphat, hoặc các hợp chất của kim loại. Với tỉ lệ lắng đọng
rất thấp khoảng 1/1000 (mm/năm). Trầm tích có nguồn gốc từ sự kết tủa thường
được tìm thấy ở vùng biển sâu hoặc đáy biển với tỉ lệ không quá 1% tổng số trầm
tích đáy biển.
d) Thành phần trầm tích có nguồn gốc từ bên ngoài vũ trụ: là những trầm tích bắt
nguồn từ những sự va chạm của các các thiên thạch và bụi ngoài vũ trụ với bề mặt
trái đất, Một phần trong số các thiên thạch và bụi khí không bị đốt cháy ở hết tầng
khí quyển rơi xuống bề mặt đại dương, sau đó các vật chất này sau một thời gian
khá dài tích tụ và lắng đọng lại thành trầm tích, trầm tích có nguồn gốc vũ trụ chủ
yếu được tìm thấy tại những vùng biển sâu và với tỉ lệ lắng đọng cực kì thấp vào
khoảng 1/10
6
(mm/năm), do vậy số lượng trầm tích có nguồn gốc vũ trụ tồn tại dưới
đáy biển chỉ chiếm là một phần rất nhỏ (~ 0%) và không đáng kể so với các trầm
tích dưới đáy biển. Vì có nguồn gốc từ bên ngoài vũ trụ nên thành phần chủ yếu là
các hợp chất của Fe-Ni và Mn [6].
1.2.3. Một số tiêu chuẩn đánh giá mức độ ô nhiễm của các nguyên tố trong
mẫu trầm tích biển
Để đánh giá mức độ ô nhiễm của một số nguyên tố hóa học chứa trong trầm tích,
ngoài việc xác định hàm lượng của các nguyên tố bằng các phương pháp phân tích,

người ta còn sử dụng một số tiêu chuẩn nhằm đánh giá hàm lượng của các nguyên
tố, từ đó có thể đánh giá mức độ ô nhiễm của môi trường thông qua mẫu trầm tích.
Các phương pháp thường được sử dụng như xác định hệ số làm giàu (EF), chỉ số
lắng đọng địa chất (I
geo
), hệ số nhiễm bẩn (Cf), hệ số lắng đọng sinh học (BAF),
22
Khóa luận tốt nghiệp


đánh giá hệ sinh thái thông qua kim loại nặng độc, v.v Trong khuôn khổ khóa luận
này tác giả sử dụng hai phương pháp bổ trợ để đánh giá mức độ ô nhiểm của hàm
lượng các nguyên tố trong phân tích mẫu trầm tích đó là:
a) Hệ số làm giàu EF
x
: hệ số làm giàu EF
x
dùng để đánh giá mức độ phì nhiêu
của một nguyên tố nào đó có trong mẫu phân tích so với hàm lượng ban đầu của
nguyên tố đó trong môi trường tự nhiên. Đây là một trong những công cụ tiện lợi và
đơn giản để đánh giá mức độ ô nhiễm dựa trên tỉ số hàm lượng của nguyên tố x và
nguyên tố so sánh trong mẫu phân tích với tỉ số hàm lượng của nguyên tố x và
nguyên tố so sánh trong nền trầm tích biển tự nhiên (background) [7], thường được
sử dụng để so sánh giữa các vùng khác nhau. Nguyên tố so sánh dùng để xác định
hệ số EF
x
thường là Al, Fe, Sc vì hàm lượng của các nguyên tố này rất cao và ít biến
động trong tự nhiên. Theo đó hệ số EF của nguyên tố x chứa trong mẫu trầm tích sử
dụng nguyên tố so sánh M được tính theo công thức sau:
 

 
sample
x
background
[x]/[M]
EF =
[x]/[M]
(1.14)
Trong đó:
 
sample
[x]/[M]
là tỉ số hàm lượng của nguyên tố x và nguyên tố so sánh
M chứa trong mẫu phân tích;
 
Background
[x]/[M]
là tỉ số hàm lượng của nguyên tố x và
nguyên tố so sánh M trong tự nhiên [8, 9].
Hệ số EF
x
được sử dụng để đánh giá sự khác biệt giữa các nguyên tố có nguồn
gốc trong tự nhiên với nguồn gốc do hoạt động của con người. Từ đó đánh giá mức
độ ảnh hưởng của hoạt động của con người lên môi trường biển. Để đánh giá độ
giàu của các nguyên tố chứa trong mẫu trầm tích người ta chia thành năm thang đo
khác nhau dựa trên chiều tăng của hệ số EF
x
:
 EF
x

< 2 : Ít hoặc làm giàu ở mức tối thiểu,
 2 < EF
x
< 5 : Làm giàu ở mức trung bình,
 5 < EF
x
< 20 : Làm giàu mức độ đáng kể,
 20 < EF
x
< 40 : Làm giàu ở mức cao,
23
Khóa luận tốt nghiệp


 EF
x
> 40 : Làm giàu ở mức cực kì cao.
Khi giá trị EF
x
tăng đồng nghĩa với việc có sự đóng góp từ một nguồn nào đó
làm tăng hàm lượng nguyên tố x trong mẫu trầm tích, có thể là nguyên nhân từ hoạt
động sản xuất của con người.
b) Chỉ số lắng đọng địa chất I
geo
: Chỉ số lắng đọng địa chất đã được sử dụng một
cách rộng rãi để đánh giá mức độ nhiểm bẩn của các nguyên tố hoặc mức độ ô
nhiễm môi trường biển. Chỉ số lắng đọng địa chất của nguyên tố trong trầm tích
biển được xác định như sau:
x
geo 2

x
C
I = Log ( )
1,5×B
(1.15)
Trong đó :
C
x
(μg/g) là hàm lượng của nguyên tố x có trong mẫu phân tích, B
x
(μg/g)

là hàm
lượng của nguyên tố x có trong trầm tích trước khi nhiễm bẩn [K.K Turekian và
K.H. Wedepohl 1961] [7]. Hệ số 1,5 chỉ sự ảnh hưởng tối thiểu của sự biến thiên
theo chiều tăng trong mẫu tham khảo (backgound). Dựa theo chiều tăng của I
geo

mức độ nhiểm bẩn của nguyên tố trong mẫu trầm tích được đánh giá dựa trên 7
mức:
 I
geo
< 0 : Không bị nhiểm bẩn,
 0 ≤ I
geo
< 1 : Không bị nhiễm tới nhiểm bẩn ở mức trung bình,
 1 ≤ I
geo
< 2 : Nhiểm bẩn ở mức trung bình,
 2 ≤ I

geo
< 3 : Mức độ trung bình hoặc nhiễm bẩn cao,
 3 ≤ I
geo
< 4 : Nhiễm bẩn ở mức cao,
 4 ≤ I
geo
< 5 : Nhiễm bẩn từ cao tới rất cao,
 I
geo
≥ 5 : Mức nhiễm bẩn rất cao.
Dựa vào mỗi mức độ khác nhau trong thang đo I
geo
người ta có thể đánh giá được
mức độ nhiểm bẩn của từng nguyên tố trong mẫu trầm tích từ đó đánh giá mức độ
ảnh hưởng của chúng lên môi trường tự nhiên [9].

24
Khóa luận tốt nghiệp


Chương 2
THỰC NGHIỆM
2.1. Quá trình chuẩn bị mẫu phân tích, mẫu chuẩn và lá dò
a) Bản đồ khu vực lấy mẫu:

Hình 2.1. Bản đồ khu vực lấy mẫu trầm tích biển
- Core GH01: cách bờ biển huyện Đông Hải, tỉnh Bạc Liêu 120m, ở độ sâu nằm
giữa vùng thủy triều lên và xuống. Thời điểm lấy mẫu lúc 17 giờ ngày 18/10/2009.
- Core 160408-1: cách bờ biển huyện Đông Hải, tỉnh Bạc Liêu 3,5km, ở độ sâu

cách mặt biển 2m. Thời điểm lấy mẫu lúc 16 giờ 58 phút, ngày 16/4/2008.
- Core 160408-2: cách bờ biển huyện Đông Hải, tỉnh Bạc Liêu 8,5km, ở độ sâu
cách mặt biển 8,8m. Thời điểm lấy mẫu lúc 18 giờ 15 phút, ngày 16/4/2008.
25
Khóa luận tốt nghiệp


- Core 170408-3: cách bờ biển huyện Đông Hải, tỉnh Bạc Liêu 13,5km, ở độ sâu
cách mặt biển 8,8m. Thời điểm lấy mẫu lúc 8 giờ 36 phút, ngày 17/4/2008.
- Core 070408-1: cách bờ biển huyện U Minh, tỉnh Cà Mau 5,7km, ở độ sâu
cách mặt biển 9,4m. Thời điểm lấy mẫu lúc 13 giờ 50 phút, ngày 7/4/2008.
Bảng 2.1. Tọa độ khu vực lấy mẫu trầm tích
Core
GH01
070408-1
160408-1
160408-2
170408-3
Vĩ độ
105
o
27’59”
104
o
46’22”
105
o
32’5”
105
o

33’48”
105
o
35’09”
Kinh độ
9
o
04’2”
9
o
20’19”
9
o
05’19”
9
o
02’45”
9
o
0’22”
Quá trình lấy mẫu trầm tích được thực hiện bởi TS. Lê Xuân Thuyên và các cộng
sự thuộc khoa Sinh học, trường đại học Khoa Học Tự Nhiên - thành phố Hồ Chí
Minh.
b) Quá trình chuẩn bị mẫu phân tích, mẫu chuẩn và lá dò:
Các mẫu trầm tích sau khi được lấy từ khu vực vùng biển ven bờ thuộc hai tỉnh
Bạc Liêu và Cà Mau được chuyển tới phòng thí nghiệm INAA trung tâm phân tích
viện Nghiên cứu hạt nhân Đà Lạt để tiến hành phân tích.
Tại phòng chuẩn bị mẫu các mẫu trầm tích được nghiền thành bột mịn tới khoảng
200 mesh (hoặc < 0,08 mm) bằng cối nghiền mẫu chuyên dụng, mẫu sau khi đã
được nghiền cho vào cốc thủy tinh và đem đi sấy khô ở nhiệt độ 105

0
C trong thời
gian khoảng 3 giờ. Tiến hành đóng gói mẫu trong các túi polyethylene sạch rồi đem
đi cân bằng cân điện tử với độ chính xác tới 0,0001g theo thời gian chiếu mẫu ngắn,
trung bình và dài với khối lượng tương ứng là 30 mg, 50 mg và 100 mg. Sau khi
hoàn tất cân và đóng gói mẫu tiến hành bịt kín túi đựng mẫu polyethylene bằng mỏ
hàn chuyên dụng tại phòng thí nghiệm. Mẫu được đánh dấu theo thứ tự và thời gian
chiếu để đảm bảo đúng quy trình.
Các mẫu trầm tích sau khi được đóng gói và kiểm tra đảm bảo độ kín được cho
vào các container nhựa hoặc nhôm chiếu cùng với mẫu chuẩn và lá dò để kiểm soát