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 6 THÁNG đầu năm 2020

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI
KHOA MÔI TRƯỜNG

VƯƠNG THỊ HƯỜNG

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
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
6 THÁNG ĐẦU NĂM 2020

Hà Nội – Năm 2020


TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI
KHOA MÔI TRƯỜNG

VƯƠNG THỊ HƯỜNG

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
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
6 THÁNG ĐẦU NĂM 2020
Ngành

: Công nghệ Kỹ thuật Môi trường

Mã ngành

: 751 04 06

NGƯỜI HƯỚNG DẪN: TS. BÙI THỊ THƯ

Hà Nội – Năm 2020


LỜI CẢM ƠN
Sau thời gian học tập và trau dồi kiến thức dưới sự giảng dạy tận tụy và nhiệt
tình của tập thể các thầy cô giáo Trường Đại Học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội
nói chung và các thầy cô trong Khoa Môi Trường nói riêng, em đã tiếp thu được
những kiến thức quý báu cho bản thân và là cơ sở để em thực hiện khóa luận tốt
nghiệp này.
Đầu tiên, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS. Bùi Thị Thư – Giảng viên
Trường Đại Học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội đã hướng dẫn, chỉ bảo tận tình,
giúp đỡ và truyền đạt cho em nhiều kinh nghiệm trong suốt quá trình làm khóa luận.
Đồng thời, em xin trân trọng cảm ơn Viện Địa Lý – Viện Hàn Lâm Khoa Học
và Công Nghệ Việt Nam và chính quyền địa phương huyện Nam Sách, tỉnh Hải
Dương đã tạo điều kiện tốt nhất để em có thể đi thực địa, làm phân tích và cung cấp
những kiến thức quý báu cũng như chia sẻ tài liệu, dữ liệu liên quan đến khóa luận.
Bên cạnh đó, em cũng xin gửi lời tri ân sâu sắc tới thầy, cô khoa Môi trường,
Trường Đại Học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội đã dạy dỗ, truyền đạt kiến thức
cho em trong những năm tháng em học tập tại trường. Cảm ơn các anh chị, bạn bè
đã có những ý kiến đóng góp cho em trong quá trình thực hiện đề tài.
Cuối cùng, em xin cảm ơn sâu sắc tới những người thân trong gia đình luôn
động viên, cổ vũ và tạo mọi điều kiện tốt nhất cho em trong quá trình học tập.
Do thời gian nghiên cứu và kiến thức của bản thân còn nhiều hạn chế nên khóa
luận của em không thể tránh khỏi những khiếm khuyết nhất định. Em mong nhận
được những ý kiến góp ý của các thầy cô để giúp em hoàn thiện hơn khóa luận của
mình.
Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 01 tháng 06 năm 2020
Sinh viên

Vương Thị Hường

3


LỜI CAM ĐOAN
Em xin cam đoan khóa luận tốt nghiệp với đề tài “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 6 tháng đầu năm 2020” là do em thực hiện dưới sự hướng
dẫn của TS. Bùi Thị Thư. Các số liệu trong đồ án là hoàn toàn trung thực và chưa
từng được công bố trong bất kỳ văn bản hay công trình nghiên cứu nào trước đó.
Em xin chịu trách nhiệm về những nội dung mà em trình bày trong khóa luận
này.
Hà Nội, tháng 6 năm 2020
Sinh viên

Vương Thị Hường

4


MỤC LỤC

5


DANH MỤC BẢNG

DANH MỤC HÌNH

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
VIẾT TẮT
AAS
AOAC
ICP-MS
SQG

TIẾNG ANH
Atomic Absorption Spectroscopy
Acconciation of oficial Analytical
chemists
Inductively Couple Plasma Mass
Spectroscopy
Geoaccumulation Index
Sediment Quality Guidelines

BTNMT
KLN

6

TIẾNG VIỆT
Phổ hấp thụ nguyên tử
Hiệp hội các nhà hóa phân
tích chính thức
Phổ khối lượng plasma cao
tần cảm ứng

Chỉ số tích lũy địa chất
Hướng dẫn chất lượng trầm
tích
Bộ Tài nguyên Môi trường
Kim loại nặng


QCVN

Quy chuẩn kỹ thuật quốc
gia
Tiêu chuẩn Việt Nam
Độ lệch chuẩn tương đối
Độ lệch chuẩn

TCVN
RSD
SD

7


MỞ ĐẦU

1. Tính cấp thiết của đề tài
Trong 30 năm gần đây, trên thế giới việc đô thị hóa, sự gia tăng dân số và sự
phát triển mạnh mẽ của nghành công nghiệp, nông nghiệp đã làm cho môi trường
sống của chúng ta, đặc biệt là nguồn nước ngày càng trở nên bị ô nhiễm nghiêm
trọng. Nguyên nhân là do các con sông không có khả năng tự làm sạch khối lượng
quá lớn các chất thải sinh hoạt và công nghiệp. 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 để đưa ra nhưng giải pháp hữu hiệu nhằm ngăn chặn và
xử lý kịp thời sự tăng ô nhiễm này.
Tỉnh Hải Dương thuộc vùng đồng bằng Bắc Bộ và nằm trong vùng kinh tế
trọng điểm Bắc Bộ, tiếp giáp với 6 tỉnh, thành phố Bắc Ninh, Bắc Giang, Quảng
Ninh, Hải Phòng, Thái Bình và Hưng Yên. Hệ thống giao thông đường bộ, đường
sắt, đường sông phân bố hợp lý, trên địa bàn có nhiều trục giao thông quốc gia quan
trọng chảy qua như quốc lộ 5A, quốc lộ 5B, quốc lộ 18, quốc lộ 37, đường sắt Hà
Nội – Hải Phòng, Bắc Giang – Phả Lại…Nằm gần cảng biển Hải Phòng, Cái Lân lại
có hệ thống giao thông đường thủy tương đối thuận lợi cho việc giao lưu trao đổi
với bên ngoài [3].
Hệ thống sông của tỉnh Hải Dương được chia làm hai loại là hệ thống sông tự
nhiên và hệ thống sông Bắc Hưng Hải (hệ thống sông nội đồng), trong đó hệ thống
sông tự nhiên nằm về phía đông bắc của tỉnh (bao gồm sông Thương, sông Phả Lại,
Sông Lai Vu, sông Thái Bình, sông Kinh Môn, sông Kinh Thày, sông Rạng, sông
Đá Vách, sông Văn Úc…). Hệ thống sông Bắc Hưng Hải nằm về phía tây nam của
tỉnh Hải Dương (bao gồm sông Sặt, sông Tứ Kỳ, sông Cầu Xe, sông Đình Đào,
sông Cửu An) [3].
Trong đó, sông Thái Bình là sông lớn chảy qua địa phận tỉnh Hải Dương có
vai trò 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 và đồng thời tiếp nhận chất thải phát sinh từ các hoạt động nông nghiệp, công
nghiệp, sinh hoạt.
Tuy nhiên, theo kết quả quan trắc định kỳ chất lượng nước môi trường 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. Do các nguyên nhân như gia tăng dân số, mặt

8

trái của quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa, cơ sở hạ tầng yếu kém, các hoạt
động quản lý bảo vệ môi trường chưa đảm bảo ngăn chặn được mức độ gia tăng ô
nhiễm…
Ngoài ra, dọc theo sông Thái Bình còn 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. Thực tế đã có rất nhiều những
nghiên cứu đánh giá các chỉ tiêu trong nước sông Thái Bình. Tuy nhiên, những
nghiên cứu về vấn đề ô nhiễm kim loại nặng trong trầm tích sông Thái Bình còn rất
ít. Để góp phần vào việc bảo vệ môi trường và khắc phục ô nhiễm môi trường nước
sông, em đã chọn hướng: “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 6 tháng
đầu năm 2020” làm đề tài nghiên cứu.

2. Mục tiêu nghiên cứu
Xác định được hàm lượng kim loại nặng (Cu, Pb, Zn, Cd, Cr,…) trong trầm
tích sông Thái Bình đoạn chảy qua huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dương.
Đánh giá được mức độ tích lũy kim loại nặng (Cu, Pb, Zn, Cd, Cr,… ) trong
trầm tích sông Thái Bình đoạn chảy qua huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dương.
3. Nội dung nghiên cứu
Tổng quan tài liệu về điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội, nguồn gốc kim loại
nặng trong trầm tích sông, số liệu liên quan đến sông Thái Bình đoạn chảy qua
huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dương và các hoạt động kinh tế của huyện.
Khảo sát, đánh giá sơ bộ về chất lượng trầm tích sông Thái Bình và đoạn chảy
qua huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dương.
Lấy mẫu trầm tích đáy sông Thái Bình đoạn chảy qua huyện Nam Sách, tỉnh
Hải Dương. Tần suất quan trắc: 1 đợt; Số vị trí quan trắc: 10 vị trí; Thông số phân
tích: Hàm lượng chất hữu cơ, hệ số khô kiệt, thành phần cấp hạt và các nguyên tố
kim loại nặng: Đồng (Cu), Chì (Pb), Kẽm (Zn), Cadimi (Cd), Crom (Cr),...
Đánh giá độ lặp lại của các phương pháp xác định các thông số phân tích trong
phòng thí nghiệm tại một vị trí, xác định giá trị RSD%.

Phân tích các thông số trong phòng thí nghiệm.
Đánh giá mức độ tích lũy hàm lượng kim loại (Cu, Pb, Cd, Zn, Cr,…) trong
trầm tích sông Thái Bình đoạn chảy qua huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dương thông
qua chỉ số tích lũy địa chất Igeo.

9


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan về khu vực nghiên cứu
1.1.1. Điều kiện tự nhiên
a. Vị trí địa lý
Nam Sách là một trong 12 huyện, thành phố của tỉnh Hải Dương, nằm ở phía
Đông Bắc tỉnh.
Phía Bắc giáp thành phố Chí Linh
Phía đông giáp thị xã Kinh Môn và huyện Kim Thành
Phía nam giáp thành phố Hải Dương
Phía tây giáp huyện Lương Tài, tỉnh Bắc Ninh và huyện Cẩm Giàng.
Huyện cách thủ đô Hà Nội hơn 60 km về phía Tây, cách thành phố Hải Phòng
40 km về phía Đông.
Huyện có 19 đơn vị hành chính trực thuộc, gồm 18 xã (An Bình, An Sơn, An
Lâm, Cộng Hòa, Đồng Lạc, Hiệp Cát, Hồng Phong, Hợp Tiến, Minh Tân, Nam
Chính, Nam Hồng, Nam Hưng, Nam Tân, Nam Trung, Phú Điền, Quốc Tuấn, Thái
Tân, Thanh Quang), 01 thị trấn Nam Sách - là trung tâm kinh tế- chính trị của
huyện. Toàn huyện có 102 thôn, khu dân cư [21].

10


Hình 1.1. Bản đồ huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dương

b. Diện tích, đất đai
Diện tích tự nhiên của huyện Nam Sách là 111 km2. Tính chất đất đai mang
đặc tính địa hình của đất phù sa sông Thái Bình. Độ cao so với mực nước biển trung
bình là 0,6m.
Nam Sách nằm trong vùng Đồng bằng châu thổ sông Hồng, đất đai được hình
thành bởi sự bồi lắng phù sa của các sông Thái Bình, Kinh Thầy và Lai Vu… Đất
đai màu mỡ phù hợp với sự sinh trưởng phát triển của các cây nông nghiệp, đặc biệt
là các cây vụ đông như hành, tỏi, các cây vụ đông...
c. Địa hình, sông ngòi

Địa hình Nam Sách tương đối bằng phẳng, thuận lợi cho việc thâm canh trong
sản xuất nông nghiệp và phát triển một số ngành nghề khác.
Huyện Nam Sách về cơ bản cả bốn phía đều có sông bao bọc, gồm các sông
Thái Bình, sông Kinh Thày, sông Lai Vu. Do vậy nguồn nước khá dồi dào, phục vụ
sản xuất nông nghiệp và sinh hoạt dân cư. Tuy nhiên, đây cũng là một khó khăn cho
huyện do giao thông không được thuận lợi và nguy cơ ngập lụt về mùa mưa.

11


d. Khí hậu

Khí hậu ở Nam Sách mang rõ nét tính chất khí hậu nhiệt đới gió mùa, hội tụ
đầy đủ điều kiện để phát triển một nền nông nghiệp toàn diện.
Vào giai đoạn từ tiết lập xuân đến tiết thanh minh (khoảng đầu tháng 2 - đầu
tháng 4 dương lịch) có hiện tượng mưa phùn và nồm là giai đoạn chuyển tiếp
từ mùa khô sang mùa mưa. Mùa mưa kéo dài từ tháng tư đến tháng mười hàng năm.
Lượng mưa trung bình hàng năm: 1.300 – 1.700 mm
Nhiệt độ trung bình: 23,3 °C

Số ngày trời nắng trong năm: 1.524 giờ
Độ ẩm tương đối trung bình: 85 – 87%
Khí hậu thời tiết thuận lợi cho sản xuất nông nghiệp, bao gồm cây lương thực,
thực phẩm và cây ăn quả, đặc biệt là sản xuất cây rau màu vụ đông [3].
1.1.2. Điều kiện kinh tế - xã hội
a. Dân số
Tính đến ngày 1 tháng 4 năm 2019, dân số toàn huyện có 126.325 người, mật
độ trung bình 1.159 người/km². Công dân thứ 90 triệu là người Nam Sách, Hải
Dương. Nguyễn Thị Thùy Dương sinh lúc 2h45 phút ngày 1 tháng 11 năm 2013,
nặng 3,2 kg [21].
b. Nông nghiệp
Khuyến khích phát triển kinh tế hộ và kinh tế trang trại, ứng dụng tiến bộ khoa
học kỹ thuật, công nghệ sinh học, đưa giống cây trồng, vật nuôi mới vào sản xuất.
Mở rộng diện tích mặt nước nuôi trồng thuỷ sản, với những con có giá trị kinh tế
cao như tôm, cá rô phi đơn tính, cá chim trắng. Giai đoạn 2006 - 2010, phấn đấu
đưa tốc độ phát triển của ngành nông nghiệp đạt 7,6 - 7,8% /năm; tổng thu trên 1 ha
diện tích đất nông nghiệp vào năm 2010 đạt 53 triệu đồng/ha.
Diện tích trên 800 ha nuôi trồng thuỷ sản, 1.038,5 ha sông ngòi tự nhiên và
500 ha đất bãi trũng cấy lúa được chuyển đổi sang đào ao lập vườn phát triển nuôi
trồng thuỷ sản.

12


Sản xuất nông nghiệp phát triển theo hướng sản xuất hàng hoá với nhiều vùng
sản xuất tập trung, quy mô lớn như vùng sản xuất cà rốt ở xã Thái Tân, trồng hành
vụ đông ở xã Nam Trung, trồng bí xanh ở xã Hợp Tiến, trồng dưa hấu ở xã Nam
Hưng, lúa chất lượng cao ở xã Quốc Tuấn, nuôi cá lồng ở xã Nam Tân,...[3] [21].

c. Công nghiệp

Trước kia Nam Sách có làng nghề gốm cực kỳ nổi tiếng là gốm Chu Đậu, từ
năm 1995 bắt đầu phục hồi làng nghề gốm này. Huyện đã có khu công nghiệp Nam
Sách được Chính phủ phê duyệt trên 63 ha, cụm công nghiệp An Đồng đã được tỉnh
phê duyệt trên 35 ha. Khu Công nghiệp Cộng Hoà. Ngoài ra một số doanh nghiệp
đã đầu tư vào thị trấn Nam Sách, xã Minh Tân; khả năng dành đất cho công nghiệp
ở dọc đường 183, đường 17 của huyện còn lớn. Được sự quan tâm của chính quyền
địa phương, nhiều doanh nghiệp đã phát triển và trở thành các doanh nghiệp lớn
trong nhiều lĩnh vực trọng yếu của đất nước như một số Công ty cổ phần được xây
dựng, góp phần phát triển kinh tế địa phương ổn định quốc phòng và an ninh, giúp
cho hàng ngàn thanh niên có việc làm...
Đến nay, trên địa bàn huyện có trên 420 doanh nghiệp, trong đó có 08 doanh
nghiệp có vốn đầu tư nước ngoài. Huyện có 7 làng được UBND tỉnh công nhận làng
nghề gồm: Làng nghề chế biến nông sản Mạn Đê xã Nam Trung; 03 làng nghề sản
xuất hương thơm (An Xá, Đông Thôn, Trực Trì) ở xã Quốc Tuấn; làng nghề mộc
Ngô Đồng, xã Nam Hưng; làng nghề hoa Phù Liễn - xã Hồng Phong; làng nghề
gốm Chu Đậu, xã Thái Tân; làng nghề sản xuất hương thơm tại thôn Tống Xá - xã
Thanh Quang [3] [21].

d. Giáo dục
Hệ thống giáo dục huyện Nam Sách gồm các trường Phổ thông trung học từ
lớp 10->12. Ở mỗi xã đều có các trường phổ thông cơ sở từ lớp 6->9 và các trường
tiểu học từ lớp 5 trở xuống. Có 3 trường phổ thông trung học chính quy là: Phổ
thông trung học Nam Sách,Phổ thông trung học Mạc Đĩnh Chi và Phổ thông trung
học Nam Sách II [3].
e. Hạ tầng điện nước giao thông
Nam Sách nằm ở trung tâm của tam giác kinh tế Hà Nội - Hải Phòng - Quảng
Ninh, có hệ thống giao thông tổng thể không phải là không thuận lợi, mặc dù có
sông bao bọc gần như bốn phía: đường 37 nối Hà Nội, Hải Phòng với Quảng Ninh

13

(qua cầu Bình), có đường sông dài gần 50 km. Đây là một huyện có đầy đủ các điều
kiện về địa lý, giao thông, cơ sở hạ tầng để phục vụ cho việc phát triển các khu công
nghiệp, kinh tế trang trại, mặt khác theo chủ trương phát triển tổng thể của Tỉnh đến
năm 2015 thì việc xây dựng thêm Cầu nối liền Thành phố Hải Dương (chạy thẳng
từ Thành phố Hải Dương xuyên qua đường vành đai các Thôn Trúc Khê, Nham
Cáp, Nhân Lễ và La Xuyên nối thẳng với đường quốc lộ 37 để hình thành một
tuyến lộ Hải Dương - Quảng Ninh). Đây chính là tiền đề để biến Nam Sách thành
một trung tâm khu vực, điểm liên kết với các Tỉnh như Hà Nội, Hải Phòng và
Quảng Ninh. Nhờ điều kiện thuận lợi về cơ sở hạ tầng, giao thông mà Nam Sách
đang dần trở thành một huyện có lợi thế thu hút vốn đầu tư lớn nhất so với các
huyện trong toàn Tỉnh. Ở đây có dự án đường cao tốc Nội Bài - Hạ Long - Móng
Cái đi qua hiện đang được đầu tư [21].
1.1.3. Tổng quan về sông Thái Bình và tình hình ô nhiễm nước sông Thái Bình
đoạn chảy qua huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dương
a. Tổng quan về sông Thái Bình
Sông Thái Bình là tên gọi của hai đoạn sông chính trong hệ thống sông Thái
Bình.
Đoạn sông ở phía thượng lưu có chiều dài khoảng 64 km được bắt đầu từ địa
phận xã Đồng Phúc (huyện Yên Dũng, tỉnh Bắc Giang), nơi giao nhau của hai con
sông cầu và sông Thương (còn có tên gọi là Ngã Ba Lác), chảy ngoằn ngoèo theo
hướng Bắc- Nam, đi qua và làm ranh giới tự nhiên giữa tỉnh Bắc Ninh và huyện Chí
Linh, Nam Sách của Hải Dương. Từ địa phận xã Minh Tân (huyện Nam Sách) đổi
hướng chảy theo hướng Tây-Đông Nam. Đoạn sông này làm thành ranh giới tự
nhiên giữa các địa phương của ba tỉnh Bắc Giang, Bắc Ninh và Hải Dương. Bao
gồm các huyện, thị như thành phố Hải Dương, huyện Nam Sách, Cẩm Giàng,
Thanh Hà, Tứ Kỳ (tỉnh Hải Dương), Yên Dũng (tỉnh Bắc Giang) và Quế Võ, Gia
Bình, Lương Tài (tỉnh Bắc Ninh). Tại địa phận thành phố Hải Dương nó nhận thêm
nước của sông Sặt và sau đó tại ngã ba Mũi Gươm nó nhận nước từ sông Gùa (dài

khoảng 4 km, nối sông Thái Bình và sông Văn Úc). Đoạn này của sông Thái Bình
kết thúc tại ngã ba Mía (ranh giới giữa bốn xã Vĩnh Lập (huyện Thanh Hà), An
Thanh, Quang Trung (huyện Tứ Kỳ), Đại Thắng (huyện Tiên Lãng, Hải Phòng). Tại
đây nó gặp sông Mía (tên gọi của đoạn sông dài khoảng 3 km nối sông Thái Bình
với sông Văn Úc) và sông Cầu Xe.

14


Đoạn sông ở phía hạ lưu cũng có tên gọi là Thái Bình, được bắt đầu từ Quý
Cao, điểm tiếp giáp của xã Giang Biên (huyện Vĩnh Bảo, Hải Phòng) với các xã
Quang Trung, Nguyên Giáp (huyện Tứ Kỳ), nơi được tính là điểm cuối của sông
Luộc. Sông chảy theo hướng Tây-Đông khoảng 3 km để nhận thêm nước của sông
Kênh Khê (đoạn sông dài 3 km nối sông Thái Bình với sông Văn Úc), đổi hướng
thành Bắc Nam, đến địa phận xã Kiến Thiết (Tiên Lãng) uốn vòng cung đổi hướng
chảy sang hướng Tây Bắc-Đông Nam và đổ ra biển Đông tại cửa Thái Bình. Cách
cửa sông khoảng 7 km nó tiếp nhận nước từ sông Hóa. Đoạn sông Thái Bình thứ 2
này có chiều dài 36 km và làm ranh giới tự nhiên của huyện Tiên Lãng và Vĩnh
Bảo, giữa huyện Tiên Lãng và một phần Đông Bắc của huyện Thái Thụy (tỉnh Thái
Bình).
Ngày trước, hai đoạn sông Thái Bình ở thượng lưu và hạ lưu đều thông với
nhau, tuy nhiên về sau do bồi đắp nên dòng chảy bị thu hẹp lại và không thuận lợi
cho giao thông cũng như thoát nước. Đoạn bị bồi đắp này dài khoảng 5 km theo
hướng Bắc Nam, hiện nay nó đã được kè lại làm thành một đoạn đập ngăn nước
giữa hai đoạn sông Thái Bình [2].
Sông Thái Bình đoạn chảy qua huyện Nam Sách có chiều dài 18km ôm lấy
phía Tây và phía Nam của huyện. Chảy qua 4 xã, bắt đầu từ xã Minh Tân, Thái Tân,
An Sơn và xã Hiệp Cát.
b. Tình hình ô nhiễm tại sông Thái Bình đoạn chảy qua huyện Nam Sách, tỉnh
Hải Dương

Theo báo tài nguyên môi trường: Những ngày qua, những người nuôi cá lồng
bè trên địa bàn tỉnh Hải Dương lại gặp nạn khi nguồn nước tại sông Thái Bình bị ô
nhiễm nặng, cá chết hàng loạt. Nguồn nước sông ô nhiễm tràn tới đâu, cá chết tới
đó. Dọc sông Thái Bình đoạn chảy qua huyện Nam Sách, nhiều lồng cá 2 bên sông
cũng bị ảnh hưởng bởi nguồn nước ô nhiễm này. Những hộ nào lắp đặt sẵn hệ thống
sục khí, phát hiện kịp thời thì cá chết không đáng kể. Những hộ hỏng máy, mất
điện, chủ quan thấy nước sông lớn là nguồn nước sạch, cho rằng không thể ô nhiễm
nên chịu hậu quả nghiêm trọng.
Ô nhiễm là do các hoạt động xả thải không đúng quy định. Theo thống kê của
Chi cục Thủy lợi tỉnh Hải Dương, hiện trên địa bàn tỉnh Hải Dương có 180 điểm vi
phạm của tổ chức, doanh nghiệp; 65 vi phạm của cá nhân. Các điểm xả thải chủ yếu
ở các cống dân sinh, trang trại chăn nuôi, doanh nghiệp... Các huyện: Gia Lộc, Nam

15


Sách, thị xã Kinh Môn, TP. Chí Linh... có nhiều điểm xả thải vi phạm. Những điểm
xả thải này đang gây hệ lụy lớn đến môi trường, ảnh hưởng không nhỏ đến đời sống
sinh hoạt, sản xuất… của nhiều hộ dân. Nhiều huyện như: Bình Giang, Nam Sách,
Gia Lộc… các hộ nông nghiệp, trồng trọt, nuôi trồng thủy sản, đã phải gánh chịu
hậu quả nặng từ việc ô nhiễm môi trường, do nguồn nước xả thải này [1].
Các nguồn thải mà sông Thái Bình đoạn chảy qua huyện Nam Sách tiếp nhận.
Nguồn thải sinh hoạt: Sông Thái Bình tiếp nhận nước thải sinh hoạt từ các hộ
dân sống ven bờ và người dân trong huyện, lượng nước thải này chứa các chất hữu
cơ, dinh dưỡng, lơ lửng, vi khuẩn cao làm suy giảm chất lượng nước. Các loại chất
thải rắn, nước thải từ hoạt động sinh hoạt không qua xử lý đều được đổ thẳng ra
sông.
Nguồn thải công nghiệp: Các loại hình sản xuất kinh doanh phát sinh nguồn
nước thải gây ô nhiễm môi trường là: khai thác và chế biến khoáng sản, chế biến
giấy, chế biến hoa quả,…nước thải trong khai thác và chế biến chỉ được xử lý sơ bộ

trước khi xả vào nguồn tiếp nhận và đều vi phạm qui định về xử lý và xả nước thải.
Tóm lại nguồn gây ô nhiễm chính cho sông Thái Bình là các hoạt động khai thác và
chế biến khoáng sản (cụ thể là có rất nhiều các điểm khai thác cát, các lò nung thải
trực tiếp chất thải ra sông).
Nguồn thải từ hoạt động giao thông đường thủy: Bên bờ sông có các bến đò và
hoạt động của các phương tiện này cũng thải ra một lượng chất thải nhất định xuống
sông.
Nguồn thải làng nghề: Huyện Nam Sách hiện có 8 làng nghề với 5 loại hình
sản xuất khác nhau như mộc, nông sản, gốm, hương, hoa. Hầu hết các cơ sở sản
xuất làng nghề hình thành và phát triển tự phát nằm xen kẽ trong khu dân cư, hỗn
hợp nhiều loại hình sản xuất khác nhau, quy mô sản xuất nhỏ, phân tán, manh mún
vì thế rất khó khăn cho việc kiểm soát ô nhiễm tại làng nghề. Bên cạnh đó công
nghệ sản xuất ở các làng nghề lạc hậu, thải nhiều chất thải. Đa số lao động trong các
làng nghề có chuyên môn, trình độ học vấn thấp, kiến thức nghề nghiệp không toàn
diện, cộng với ý thức của người dân sống trong làng nghề đối với việc bảo vệ môi
trường sinh thái còn hạn chế, nên gây ra nhiều hậu quả xấu đối với môi trường.
Các nguồn thải khác: Nước thải phát sinh từ các bệnh viện, cơ sở y tế ở từng
phường, xã địa phương trên khu vực. Nguồn nước thải này là sản phẩm từ các
phòng mổ, sinh hoạt hằng ngày của bệnh nhân, người nhà bệnh nhân, đội ngũ y bác

16


sĩ trong việc vệ sinh, chăm sóc bệnh nhân…Nước thải từ các hoạt động canh tác
nông nghiệp và nuôi trồng thủy sản cũng gây ảnh hưởng đến chất lượng nước sông.
1.2. Tổng quan về kim loại nặng
1.2.1. Định nghĩa
Kim loại nặng là các kim loại có khối lượng riêng lớn hơn 5 g/cm 3, nhưng
thông thường ta dùng để chỉ những kim loại độc hại và gây ô nhiễm môi trường.
Trong trầm tích, kim loại nặng có thể tồn tại ở các dạng khác nhau, có khả năng tích

lũy trong trầm tích, khả năng tích lũy sinh học và độc tính khác nhau.
1.2.2. Nguồn phát sinh kim loại nặng
Nguồn tự nhiên: KLN phát hiện ở mọi nơi (trong đá, đất và xâm nhập vào
thủy vực qua các quá trình tự nhiên, phong hóa, xói mòn và rửa trôi).
- Nguồn nhân tạo: Sự gia tăng tích lũy KLN trong môi trường không chỉ từ các
nguồn tự nhiên mà còn từ hoạt động công nghiệp của con người như việc đốt cháy
các nhiên liệu hóa thạch, việc sử dụng các vật liệu và các sản phẩm công nghiệp có
thể chứa hàm lượng cao các nguyên tố kim loại độc hại,... Rất nhiều các kim loại
này tích lũy trong đất, trong nước dẫn đến tạo ra sự nguy hiểm đối với động vật và
thực vật [6] [7].
Một số nguồn phát sinh và độc tính của kim loại nặng điển hình:

a. Đồng (Cu)
Nguồn phát sinh:
Đồng đã được sử dụng ít nhất là cách nay 10,000 năm, nhưng có hơn 95% tất
cả đồng đã từng được khai thác và nấu chảy đã được tách chỉ bắt đầu từ thập niên
1900. Đồng là nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn nguyên tố có ký hiệu Cu và
số nguyên tử bằng 29. Đồng là kim loại có màu đỏ cam, nhiệt độ nóng chảy là 1,083
O
C có độ bền cao, độ chống ăn mòn tốt. Đồng là kim loại quan trọng nhất trong
nghành công nghiệp. Do đó nguy cơ tích lũy của đồng trong môi trường là rất lớn.
Nó được sử dụng nhiều trong sơn chống thấm nước trên tàu thuyền, các thiết bị điện
tử, ống nước. Nước thải sinh hoạt là nguồn chính đưa Cu vào nước. Đồng tồn tại ở
hai dạng: dạng hòa tan và các hạt nhỏ.
Nguồn tích lũy chủ yếu trong trầm tích sông hồ là so đồng thoát ra từ nước
thải của các nhà máy chế biến quặng đồng, từ chất thải rắn, nước thải và phân bón

17

nông nghiệp. Ngoài ra nguồn tích lũy đồng còn từ việc sử dụng rộng rãi đồng làm
đồ dùng nấu ăn, hệ thống dẫn nước, thuốc diệt vi khuẩn, thuốc diệt nấm, chất diệt
tảo, sơn chống gỉ, chất bảo quản gỗ, phẩm màu,...Đồng cũng được sử dụng trong
các chất kích thích sinh trưởng và phụ gia trong thức ăn gia súc, hạn chế bệnh tật
cho các thú nuôi và gia cầm...[12].
Độc tính của đồng
Đồng là nguyên tố vi lượng rất cần thiết cho các loài động, thực vật bậc cao.
Đồng là nguyên tố cần thiết cho sự hình thành enzyme trong cơ thể con người lượng
đưa vào cơ thể từ thực phẩm từ 1-3 mg/ngày. Dùng liều lượng đồng quá mức dẫn
đến kích ứng nặng niêm mạc, gan và tổn thương thận, dây thần kinh trung ương,
kích thích thần kinh trung ương dẫn đến trầm cảm. Nhiễm độc đồng bao gồm các
triệu chứng như: Tiêu chảy đi phân xanh và suy giảm chức năng thận. Trai, ốc
thường tích tụ lượng lớn đồng trong cơ thể chúng [9].
b. Chì (Pb)
Nguồn phát sinh
Chì là một nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn viết tắt là Pb, có số hiệu
nguyên tử là 82. Chì là một kim loại mềm, dễ uốn, nặng, độc hại và dẫn điện kém so
với các kim loại khác. Chì có màu trắng xanh khi mới cắt nhưng bắt đầu xỉn màu
thành xám khi tiếp xúc với không khí.
Ngày nay, quá trình sản xuất và tiêu thụ chì đang tăng trên toàn thế giới. Chì
được ứng dụng trong:
Chế tạo ắc quy, sử dụng cho xe.
Chì được sử dụng như chất nhuộm trắng trong sơn.
Chì sử dụng như thành phần màu trong tráng men đặc biệt là tạo màu đỏ và
vàng.
Chì làm các tấm ngăn để chống phóng xạ hạt nhân.
Chì được sử dụng trong nhựa PVC....
Do chì được dùng để hàn các mối nối đường ống nước, các hộp đồ
chứa thực phẩm, chai đóng rượu, trong lớp men của đồ gốm sứ, trong các bộ
đồ ăn pha lê, và ngay cả trong thuốc chữa bệnh dân gian,…cũng góp phần

gây ô nhiễm môi trường và ảnh hưởng đến sức khỏe con người.

18


Nguồn gốc tự nhiên của chì bao gồm quá trình phong hóa địa chất và
phun trào núi lửa ước tính khoảng 19.000 tấn/năm, trong khi việc khai thác
mỏ, nấu chảy quặng và tiêu thụ hơn 3 triệu tấn chì hằng năm đã phóng thích
một lượng chì vào khí quyển khoảng 126.000 tấn/năm. Cùng với sự đốt cháy
nhiên liệu xăng có phụ gia chì từ các phương tiện xe cộ và máy bay hay đốt
cháy than và dầu [12].
Độc tính của chì
Chì tác động đến hệ thần kinh, làm giảm sự phát triển não của trẻ nhỏ, gây
rối loạn nhân cách ở người lớn, giảm chỉ số thông minh (IQ). Nó gây áp huyết cao,
bệnh tim, gan và bệnh thận mãn tính. Trai, ốc hấp thụ chì từ nước, thức ăn phản ánh
mức độ ô nhiễm môi trường, EU đã đưa ra giới hạn trên cho hàm lượng Pb trong
trai, ốc là 1,5 mg/kg trọng lượng tươi (loại dùng làm thực phẩm cho con người) [ 4]
[5].
Chì có tác dụng âm tính lên sự phát triển của não bộ trẻ em, Pb ức chế mọi
hoạt động của các enzym, không chỉ ở não mà còn ở các bộ phận tạo máu, nó là tác
nhân phá hủy hồng cầu. Khi hàm lượng Pb trong máu khoảng 0,3 ppm thì nó ngăn
cản quá trính sử dụng oxi để oxi hóa glucoza tạo ra năng lượng cho quá trình sống,
do đó làm cho cơ thể mệt mỏi. Ở nồng độ cao hơn (>0,8 ppm) có thể gây thiếu máu
do thiếu hemoglobin. Hàm lượng chì trong máu nằm trong khoảng (>0,5-0,8 ppm)
gây ra sự rối loạn chức năng của thận và phá hủy não. Xương là nơi tàng trữ, tích tụ
chì trong cơ thể, ở đó chì tương tác với photphat trong xương rồi truyền vào các mô
mềm của cơ thể và thể hiện độc tính của nó [26].
c. Kẽm (Zn)
Nguồn phát sinh
Kẽm chủ yếu được dùng làm chất chống ăn mòn, ở dạng mạ. Năm 2009 ở

Hoa Kỳ, 55% tương đương 893 tấn kẽm kim loại được dùng để mạ. Oxit kẽm có lẽ
là hợp chất được sử dụng rộng rãi nhất của kẽm, do nó tạo ra nền trắng tốt, cho chất
liệu màu trắng trong sản xuất sơn. Nó cũng có ứng dụng trong công nghiệp cao su
và nó được mua bán như là chất chống nắng mờ.
Zn còn có một lượng đáng kể trong thực vật và động vật. Kẽm có trong
enzim cacbahidrazo là chất xúc tác quá trình phân hủy của hidrocacbonat ở trong
máu và do đó đảm bảo tốc độ cần thiết của quá trình hô hấp và trao đổi khí. Kẽm

19


còn có trong insulin là hocmon có vai trò điều chỉnh độ đường ở trong máu.
Nguồn ô nhiễm kẽm từ tự nhiên lớn nhất trong nước là do xói mòn. Nguồn ô
nhiễm kẽm từ tự nhiên và do con người cũng tương đương nhau. Nguồn kẽm chính
do con người tạo ra là từ khai thác mỏ, sản xuất các sản phẩm kẽm, sản xuất sắt và
thép, sự ăn mòn các vật liệu mạ kẽm, quá trình đốt than và nhiên liệu, vứt bỏ và đốt
chất thải, sử dụng phân bón và thuốc trừ sâu có chứa kẽm...[12].
Độc tính của kẽm
Kẽm là nguyên tố cần thiết cho tất cả cơ thể sống, với con người hàng ngày
cần 9 mg Zn cho chức năng thông thường của cơ thể. Nếu thiếu kẽm sẽ dẫn đến suy
giảm khứu giác, vị giác và suy giảm chức năng miễn dịch của cơ thể. Cơ thể con
người có thể tích tụ kẽm và nếu kẽm tích tụ với hàm lượng quá cao thì chỉ trong
thời gian ngắn sẽ gây bệnh nôn mửa, đau dạ dày. Nước chứa hàm lượng kẽm cao rất
độc đối với sinh vật. Trai, ốc cũng tích tụ một lượng lớn Zn trong cơ thể chúng [9].
d. Cadimi (Cd)
Nguồn phát sinh
Nguồn ô nhiễm Cd xuất phát từ ô nhiễm không khí, khai thác mỏ, pin Ni-Cd,
nhà máy luyện kim [12]. Nguồn thải chính thải Cd vào nước là các điện cực dùng
trên tàu thuyền. Cd tồn tại chủ yếu dưới dạng hòa tan trong nước. Trong tự nhiên
cadimin thường được tìm thấy trong các khoáng vật có chứa kẽm.

Độc tính của Cadimin
Cadimin là nguyên tố rất độc, Nhiễm độc Cd gây nên chứng bệnh giòn
xương. Ở nồng độ cao Cadimin gây đau thận, thiếu máu và phá hủy tủy xương.
Phần lớn cadimin thâm nhập vào cơ thể con người được giữ lại ở thận
(khoảng 1%), phần còn lại được được đào thải, do cadimin liên kết với protein tạo
thành metallotionein có ở thận. Phần còn lại được giữ lại trong cơ thể và dần dần
được tích lũy cùng với tuổi tác. Khi lượng cadimin được tích trữ lớn, nó có thể thế
chỗ ion Zn2+ trong các enzim quan trọng và gây rối loạn tiêu hóa và các chứng bệnh
rối loạn chức năng thận, thiếu máu, tăng huyết áp, phá hủy tủy sống, gây ung thư.
Nhiễm độc cấp tính Cd có triệu chứng giống như cúm, sốt, đau đầu, đau khắp
mình mẩy. Nhiễm độc mãn tính Cd gây ung thư (phổi, tuyến tiền liệt). EU đã đưa ra
giới hạn trên của Cd là 1,0 mg/kg trọng lượng tươi trai, ốc loại dùng làm thực phẩm

20


cho con người.[26]
e. Crom (Cr)
Nguồn phát sinh
Crom là một kim loại thuộc nhóm VI B trong bảng tuần hoàn, có số hiệu
nguyên tử là 51,996. Crom là một kim loại cứng, dòn, ánh kim, trắng xám, chịu
được sự ăn mòn và có thể đánh bòng tốt. Crom không tan trong nước, tan trong các
axit H2SO4 và HCl. Crom xuất hiện ở trạng thái oxi hóa +3 và +6 trong môi trường.
Do các hợp chất của crom đã từng sử dụng trong thuốc nhuộm và sơn cũng
như trong thuộc da, nên các hợp chất này thông thường hay được tìm thấy trong đất
và nước ngầm tại các khu vực công nghiệp đã bị bỏ hoang. Các loại sơn lót chứa
Crom hóa chị 6 vẫn còn được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng sửa chữa lại tàu
vũ trụ và ô tô...
Độc tính của crom
Crom xâm nhập vào cơ thể qua các con đường như hô hấp, tiêu hóa và tiếp

xúc qua da. Khi vào cơ thể, crom sẽ thấm qua màng tế bào và máu sẽ gây các chứng
bệnh như thủng và loét vách ngăn phổi, viêm phế quản, suy giảm chức năng phổi,
viêm phổi, tổn thương giác mạc, gây ung thư. Bên cạnh đó, khả năng gây độc của
crom còn phụ thuộc vào dạng tồn tại hóa trị, theo đó Cr (III) có độc tính thấp hơn so
với Cr (VI) do khả năng xâm nhập qua màng tế bào của Cr (III) kém hơn [8].
1.2.3. Ảnh hưởng của ô nhiễm kim loại nặng đến môi trường
Ô nhiễm do các kim loại nặng thường gặp trong các khu công nghiệp, khu
khai thác mỏ, nơi chôn cất các chất thải công nghiệp và những khu vực gần bệnh
viện.
Ô nhiễm kim loại nặng biểu hiện ở nồng độ cao của các kim loại nặng trong
nước, một phần nhỏ trong trầm tích. Trong một số trường hợp, xuất hiện hiện tượng
chết hàng loạt cá và thủy sinh vật. Nhiễm bẩn kim loại nặng trong nước có thể bằng
những con đường chính sau: Lắng đọng từ khí quyển, đổ thải trực tiếp từ nước thải,
nước mưa, nước chảy tràn. Nhưng nguyên nhân chủ yếu gây ô nhiễm kim loại nặng
vẫn là quá trình đổ vào môi trường nước nước thải công nghiệp và nước thải độc hại
không xử lý hoặc xử lý không đạt yêu cầu.
Ô nhiễm nước bởi kim loại nặng có tác động tiêu cực đến môi trường sống của

21


sinh vật và con người. Kim loại nặng tích lũy theo chuỗi thức ăn thâm nhập vào cơ
thể con người. Nước mặt bị ô nhiễm sẽ lan truyền các chất ô nhiễm vào nước ngầm,
vào đất và các thành phần môi trường liên quan khác. Tai nạn ở vịnh Minamata
Nhật Bản là một ví dụ điển hình, đã gây tửu vong cho hàng trăm người và gây ra
nhiễm độc nặng hàng ngàn người khác. Nguyên nhân ở đây là do người dân ăn cá
và các động vật biển khác đã bị nhiễm thủy ngân do nhà máy ở đó thải ra. Thủy
ngân ít bị phân hủy sinh học, bị tích đọng trong cơ thể sinh vật thông qua chỗi mắt
xích thức ăn. Rong biển có thể tích tụ lượng thủy ngân hơn 100 lần trong nước, cá
có thể chứa 120 ppm Hg.

1.3. Tổng quan về trầm tích và sự tích lũy kim loại trong trầm tích
1.3.1. Trầm tích và sự hình thành trầm tích
Trầm tích là các vật chất tự nhiên bị phá vỡ bởi các quá trình xói mòn hoặc do
thời tiết, sau đó được các dòng chảy vận chuyển đi và cuối cùng được tích tụ thành
các lớp trên bề mặt hoặc đáy của một khu vực chứa nước như ao, hồ, sông , suối,
biển. Quá trình hình thành trầm tích là quá trình tích tụ và lắng đọng các chất cặn
các chất lơ lửng (cả chất vô cơ và chất hữu cơ) để tạo nên các lớp trầm tích. Ao, hồ,
sông, suối, biển tích lũy trầm tích thành các lớp theo thời gian. Nồng độ kim loại
trong trầm tích thường lớn gấp nhiều lần so với trong lớp nước phía trên. Đặc biệt
các dạng kim loại không nằm trong cấu trúc tinh thể của trầm tích có khả năng di
động và tích lũy sinh học cao vào các sinh vật trong môi trường nước. Các kim loại
nặng tích lũy tronng các sinh vật này sẽ trở thành mối nguy hiểm cho con người
thông qua chuỗi thức ăn. Vì vậy trầm tích là một hỗn hợp phức tạp của các pha rắn
bao gồm đất, đá, chất vô cơ, chất hữu cơ, vi sinh vật [15].
1.3.2. Nguy cơ tích lũy kim loại nặng trong trầm tích
Trầm tích lòng sông, hồ là những tích tụ vật chất được tạo thành do sự tích lũy
của khoáng vật, các nguyên tố, hợp chất hóa học. Trong đó vật liệu trầm tích được
cung cấp dưới tác dụng vận chuyển của dòng chảy, gió, yếu tố sinh vật đã tập trung
vật liệu và lắng đọng ở những vùng trũng, thấp của lòng sông, lòng hồ tạo thành lớp
bùn dưới đáy sông, hồ.
Quá trình trầm tích bùn đáy sông, hồ là quá trình tích tụ và hình thành các chất
cơ học, chất cặn, chất keo lơ lửng trong môi trường nước với điều kiện địa hóa môi
trường thuận lợi làm lắng đọng các vụ cơ học, chất keo, theo thời gian tạo nên các
lớp trầm tích gồm: Thành phần thạch học chủ yếu là bột, sét chiếm đến 80 90%,

22


còn lại các thành phần cát hạt nhỏ, vụn cơ học, mùn hữu cơ chiếm khoảng 20%;
Thành phần hóa học chủ yếu gồm SiO2, Al2O3, Fe2O3, các nguyên tố kim loại như

Cu, Zn, Cd, As, Pb, Hg, Cr, Sb, Mn chiếm một lượng nhỏ; Thành phần khoáng vật
chính gồm thạch anh, sét kaolinit, sét montmorilonit, một ít felspat, gơtit và mảnh
vụn đá. Đối với mỗi lớp trầm tích sẽ phản ánh điều kiện địa hóa môi trường, nguồn
cung cấp vật liệu trong thời gian chúng hình thành. Theo kết quả nghiên cứu thực
tiễn của các nhà địa hóa học thì tầng trầm tích phản ánh môi trường trong thời gian
hiện tại có chiều dày từ 0 30 cm tính từ bề mặt đáy hồ trở xuống.
Trong môi trường sông, hồ, ao luôn tồn tại pha hòa tan ( Các chất ở dạng ion)
và pha không hòa tan ( Các chất ở dạng keo). Quá trình tích lũy các nguyên tố kim
loại nặng Cu, Zn, Cd, As, Pb, Hg, Cr, Sb, Mn liên quan mật thiết với pha không hòa
tan, trong đó dạng tồn tại chủ yếu là dạng liên kết các hạt keo hoặc tích lũy trong
trầm tích hạt nhỏ ( khoáng vật sét). Các khoáng vật sét, các chất keo có độ dính kết
cao luôn có xu hướng hấp thụ các ion kim loại nặng từ pha hòa tan vào trong liên
kết hình thành hạt keo chứa nguyên tố kim loại ở dạng bền vững và có xu hướng thể
tích tụ trong trầm tích [11].

1.3.3. Cơ chế và các yếu tố ảnh hưởng đến sự tích lũy kim loại vào trầm tích
Sự tích lũy các kim loại vào trầm tích có thể xảy ra theo 3 cơ chế sau:
Sự hấp phụ hóa lý từ nước;
Sự hấp thụ sinh học bởi các sinh vật hoặc các chất hữu cơ;
Sự tích lũy vật lý của các hạt vật chất bởi quá trình lắng đọng trầm tích [7].
Sự tích lũy kim loại vào trầm tích phụ thuộc chủ yếu vào các tính chất lý hóa
học môi trường nước (Eh, pH..), thành phần hạt trầm tích (thành phần sét), hàm
lượng vật chất hữu cơ, nguồn cung cấp vật liệu trầm tích và khoảng cách đối với
nguồn phát tán các nguyên tố kim loại [12].
Thành phần cấp hạt của trầm tích là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến sự tích
lũy kim loại. Trầm tích có độ hạt mịn, thành phần khoáng vật sét cao thì khả năng
hấp thụ kim loại lớn. Các khoáng vật có kích thước nhỏ, diện tích và diện tích bề
mặt lớn thì khả năng hấp phụ các nguyên tố kim loại càng lớn. Các khoáng vật sét
(keo sét) mang điện tích âm có ái lực đối với các ion KLN hòa tan và tạo thành liên

23


kết ở dạng bền vững, tích tụ trong trầm tích.
Theo nhiều nghiên cứu trước đây, chất hữu cơ là yếu tố ảnh hưởng nhiều đến
mức độ tích lũy KLN trong đất, nước do chất hữu cơ có khả năng liên kết với các
ion kim loại hình thành phức chất. Quá trình này sẽ dẫn đến những vấn đề môi
trường rất lớn. Một kết quả không mong đợi là các KLN sẽ được giải phóng một
cách nhanh chóng có thể dẫn đến thảm họa môi trường. Cơ chế của quá trình này
được ví như quả bom hóa học nổ chậm. Cơ chế này được xác định có liên quan đến
quá trình tích lũy và đột ngột giải phóng các chất độc hại ra môi trường. Các chất
hữu cơ có thể đóng vai trò như những vật mang của các ion kim loại độc hại, hình
thành các phức hệ bền vững và làm tăng cường quá trình di chuyển chúng trong
nước.
Tác động của chất hữu cơ lên sự di chuyển của KLN trong trầm tích là tác
động hai chiều. Chúng có thể giữ lại, khiến cho các KLN di chuyển chậm hơn hoặc
thúc đẩy sự di chuyển của các KLN nhờ các chất hữu cơ hòa tan. Vai trò của CHC
trong việc cố định các KLN bị ảnh hưởng bởi phản ứng của môi trường trầm tích:
trong môi trường trung tính và chua, chỉ có nhóm cacboxyl tham gia vào phản ứng
trao đổi. Trong môi trường kiềm, chẳng những các nhóm cacboxyl mà các nhóm
hydroxyl phenol và một vài nhóm hydroxyl khác cũng có khả năng phân ly làm cho
các mẫu trầm tích nghiên cứu, ảnh hưởng của CHC đến khả năng di động của các
kim loại trong trầm tích là khá lớn [12].
1.3.4. Một số nghiên cứu về phân tích kim loại nặng trong trầm tích trong nước
Nguồn nước mặt ở Việt Nam đang phải đối diện với nhiều thách thức, trong
đó vấn đề ô nhiễm kim loại nặng đang rất được quan tâm, nghiên cứu. Với mạng
lưới sông ngòi dày đặc, trong đó có 13 hệ thống sông lớn có diện tích trên 10.000
km2. Tài nguyên nước mặt của Việt Nam chiếm khoảng 2% tổng lượng dòng chảy
của các sông trên thế giới. Sông ngòi Việt Nam cũng đang phải đối mặt với hiện
tượng ô nhiễm kim loại nặng trong nước và trầm tích sông nghiêm trọng. Ví dụ như

một số địa điểm thuộc vùng biển từ Nghệ An đến Quảng Trị, dọc bờ biển Hải
Phòng, Lưu vực sông Nhuệ, sông Hồng...
Đề tài: “ Nghiên cứu sự tích lũy 1 số kim loại nặng ( Cu, Pb, Zn) trong trầm
tích sông Nhuệ” được Nguyễn Thị Hiếu thực hiện năm 2013. Đề tài đã đánh giá
được mối quan hệ giữa mức độ tích lũy Cu, Pb, Zn trong trầm tích với một số tính
chất lý hóa học như hàm lượng chất hữu cơ, CEC và thành phần sét trong trầm tích

24


có mối quan hệ chặt chẽ với nhau. Xác định được hàm lượng các kim loại trong
trầm tích là: 75-130 mg/kg đối với Cu, 65-156 mg/kg đối với Pb và 277-1226
mg/kg đối với Zn. Kết quả cho thấy chưa có dấu hiệu ô nhiễm kim loại đồng trong
trầm tích sông Nhuệ. Nhưng Zn và Pb có hàm lượng vượt qua quy chuẩn nhiều lần
nên cần có các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm đối với hai kim loại này [12].
Luận văn thạc sĩ: “Nghiên cứu, xác định mối quan hệ giữa hàm lượng một số
kim loại nặng trong hến sông, trùng trục và trầm tích sông Cầu” được Mai Đăng
Khoa thực hiện năm 2019. Đề tài thực hiện tại 5 tỉnh mà sông Cầu chảy qua bao
gồm Bắc Cạn, Thái Nguyên, Bắc Giang, Bắc Ninh, Hải Dương với hàm lượng kim
loại nặng trong trầm tích lần lượt là: 17,333-66,601 mg/kg đối với Cu; 21,208196,470 mg/kg đối với Pb; 40,876-365,777 mg/kg đối với Zn và từ 0,370-4,955
mg/kg đối với Cd; 29,357-120,046 mg/kg đối với Cr. Kết quả cho thấy chưa có dấu
hiệu ô nhiễm kim loại đồng trong trầm tích sông Cầu. Nhưng Pb, Zn, Cd, Cr có hàm
lượng vượt quy chuẩn cho phép [11].
Năm 2017, Lê Thị Trinh đã công bố kết quả nghiên cứu đánh giá sự tích lũy và
rủi ro sinh thái một số KLN trong trầm tích cửa sông Hàn, thành phố Đà Nẵng.
Nghiên cứu này sử dụng phương pháp ICP-AES để phân tích hàm lượng kim loại.
Kết quả nghiên cứu cho thấy trong tất cả các mẫu trầm tích đều phát hiện sự có mặt
của các kim loại với hàm lượng trung bình của As, Cd, Cr, Cu, Pb và Zn lần lượt là
9,16; 0,083; 52,50; 45,40; 23,20; 41,10 mg/kg trọng lượng khô. Chỉ số của các kim
loại nhỏ hơn 8 cho thấy mức độ ô nhiễm kim loại thấp tại cửa sông Hàn, Đà Nẵng

[10].
1.4. Tổng quan về phương pháp xác định kim loại nặng
1.4.1. Phương pháp xử lý mẫu
Xử lý mẫu theo hướng dẫn của EPA 3051A – Kỹ thuật phá mẫu bằng lò vi
sóng. Dùng axit mạnh đặc nóng HNO3 và peroxid (H2O2) để phân hủy mẫu trong
điều kiện đung trong ống nghiệm. Trước khi xử lý các mẫu cần nghiền nhỏ qua rây.
Các mẫu kim loại hợp kim cần phải bào mỏng, các mẫu sinh học, rau quả phải thái
nhỏ hay xay nhuyễn về dạng bột nhão đồng nhất sau đó có thể sử dụng axit mạnh
đặc nóng HNO3 và peroxid (H2O2) để phá mẫu.
Xử lý theo TCVN 6496: 2009 (ISO 11047:1998)- Chất lượng nước – Xác định
crom, cadimin, coban, đồng, chì, mangan, niken, kẽm trong dịch chiết đất bằng
cường thủy ( 3HNO3:9HCL) sử dụng lò vi sóng để phá mẫu.

25