Đất nước Việt Nam có diện tích biển 3.500.000 km2 với độ dài đường bờ là 3.260 km rất thuận lợi cho việc phát triển kinh tế biển, đặc biệt là khai thác nguồn tài nguyên đất ngập nước.
Các vùng đất ngập nước ven biển thường là nơi cư trú, bãi sinh sản, nơi ươm nuôi nguồn giống hải sản cho các vùng nước lợ và các vùng lân cận, cung cấp thức ăn phong phú cho các động vật vùng triều.
Không những thế, hệ sinh thái đất ngập nước ven biển còn đóng vai trò quan trọng trong việc chống sóng, bão, chắn gió, điều hòa khí hậu, điều tiết nước ngầm, chống xói lở bờ biển, bờ sông Ngoài ra, các vùng đất ngập nước ven biển còn là đối tượng du lịch sinh thái quan trọng đem lại nguồn lợi ích khổng lồ cho đất nước. Đồng thời, với tốc độ lắng đọng trầm tích cao làm cho quĩ đất ngày càng mở rộng (chẳng hạn như cửa sông Hồng có tốc độ trầm tích lấn biển ~ 50 – 100 m/năm ) góp phần làm tăng diện tích đất sử dụng cho đời sống và sản xuất.
Mặc dù đất ngập nước ven bờ có ý nghĩa hết sức lớn lao đối với nước ta, song do sự phát triển quá nhanh của dân số ở vùng cửa sông ven biển và do việc quản lí còn lỏng lẻo hoặc chưa được quan tâm đúng mức nên các hệ sinh thái ven biển đã và đang bị suy thoái một cách nghiêm trọng. Phần lớn các rừng ngập mặn rộng lớn đã bị phá để phát triển khu dân cư, đô thị đăc biệt là để nuôi tôm quảng canh thô sơ dẫn đến tình trạng đất hoang hóa ngày càng tăng, môi trường nước bị ô nhiễm nghiêm trọng, xói lở vùng cửa sông và bờ biển ngày càng lớn.
Trước tình trạng khai thác thiếu kiểm soát trên, việc nghiên cứu sự biến đổi địa hóa môi trường trầm tích ven bờ đã góp phần vào việc xác định mức độ ô nhiễm của môi trường. Từ đó, đưa ra những biện pháp xử lý kịp thời nhằm qui hoạch để sử dụng, khai thác và bảo vệ tài nguyên môi trường ven biển một cách hợp lý, giảm thiểu tác hại của các hoạt động nhân sinh.
Xuất phát từ những định hướng đầu tiên và cơ bản đó, mục tiêu và nhiệm vụ của đề tài được xác định là:
1. Mục tiêu:
Tính toán các thông số thu được bằng phương pháp phân tích thành phần chính nhằm tìm ra các xu hướng biến đổi địa hóa của môi trường, cho phép dự đoán và đặt ra các giả thiết về sự biến động đó.
2. Nhiệm vụ:
- Xác định vai trò của các yếu tố địa phương tới trầm tích ven biển (so sánh các dấu ấn lưu lại trong trầm tích ở 3 khu vực khác nhau về kiểu đường bờ, nền địa chất, mức độ trưởng thành của thực vật ngập mặn, hoạt động nhân sinh, để xác định sự tác động của từng yếu tố địa phương).
- Xác định khả năng ô nhiễm ở mỗi khu vực (so sánh hàm lượng KLN với chuẩn Canada).
- Xác định sự phân dị môi trường khi chuyển hóa RNM thành ĐNT về:
Điều kiện thủy thạch động lực và mức độ phong hóa của nguồn trầm tích (phản ánh qua thông số độ hạt).
Nguồn vật liệu hữu cơ (phản ánh qua thông số cacbon hữu cơ) (nếu có)
Địa hóa học (các nguyên tố đa lượng)
Các chất ô nhiễm vi lượng (các kim loại nặng)
- Nghiên cứu sự phân dị ở 3 khu vực khác nhau để xác định tính phổ biến của các xu hướng.
Các kết quả xác minh sự phân dị này sẽ giúp cho việc phát hiện các nguyên nhân gốc rễ dẫn đến việc suy thoái môi trường, giảm năng suất thủy – hải sản. Đó cũng chính là cơ sở khoa học cho việc đề xuất các giải pháp sử dụng khôn khéo tài nguyên và môi trường ven biển, phục vụ phát triển bền vững kinh tế - xã hội.
35 trang |
Chia sẻ: oanhnt | Lượt xem: 1710 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đề tài Nghiên cứu sự phân dị trầm tích bãi triều khi chuyển đổi môi trường rừng ngập mặn thành đầm nuôi tôm bằng phương pháp phân tích thành phần chính, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Website: Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368
Báo cáo khoa học
Đề tài
NGHIÊN CỨU SỰ PHÂN DỊ TRẦM TÍCH BÃI TRIỀU KHI CHUYỂN ĐỔI MÔI TRƯỜNG RỪNG NGẬP MẶN THÀNH ĐẦM NUÔI TÔM BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN CHÍNH
MỤC LỤC
Trang
Më ®Çu
3
1. Môc tiªu
3
2. NhiÖm vô
4
Ch¬ng 1: §iÒu kiÖn ®Þa lý tù nhiªn vµ nh©n sinh ¶nh hëng tíi m«i trêng trÇm tÝch khu vùc nghiªn cøu
5
1.1. Cöa s«ng Hång
5
1.2. §Çm M«n
8
1.3. §Çm Nha Phu
9
Ch¬ng 2: lÞch sö vµ ph¬ng ph¸p nghiªn cøu
10
2.1. LÞch sö nghiªn cøu
10
2.2. Ph¬ng ph¸p nghiªn cøu
10
Ch¬ng 3: Tæng hîp vµ ®¸nh gi¸ kÕt qu¶
13
3.1. So s¸nh sù ph¶n dÞ gi÷a ba khu vùc - vai trß cña c¸c yÕu tè ®Þa ph¬ng
13
3.2. ¶nh hëng cña qu¸ tr×nh chuyÓn ho¸ rõng ngËp mÆn thµnh ®Çm nu«i t«m ®Õn m«i trêng ®Þa ho¸ cña khu vùc.
18
Ch¬ng 4: KiÕn nghÞ vµ gi¶i ph¸p
28
4.1. KiÕn nghÞ
28
4.2. Gi¶i ph¸p
28
Tµi liÖu tham kh¶o
33
MỞ ĐẦU
Đất nước Việt Nam có diện tích biển 3.500.000 km2 với độ dài đường bờ là 3.260 km rất thuận lợi cho việc phát triển kinh tế biển, đặc biệt là khai thác nguồn tài nguyên đất ngập nước.
Các vùng đất ngập nước ven biển thường là nơi cư trú, bãi sinh sản, nơi ươm nuôi nguồn giống hải sản cho các vùng nước lợ và các vùng lân cận, cung cấp thức ăn phong phú cho các động vật vùng triều.
Không những thế, hệ sinh thái đất ngập nước ven biển còn đóng vai trò quan trọng trong việc chống sóng, bão, chắn gió, điều hòa khí hậu, điều tiết nước ngầm, chống xói lở bờ biển, bờ sông…Ngoài ra, các vùng đất ngập nước ven biển còn là đối tượng du lịch sinh thái quan trọng đem lại nguồn lợi ích khổng lồ cho đất nước. Đồng thời, với tốc độ lắng đọng trầm tích cao làm cho quĩ đất ngày càng mở rộng (chẳng hạn như cửa sông Hồng có tốc độ trầm tích lấn biển ~ 50 – 100 m/năm ) góp phần làm tăng diện tích đất sử dụng cho đời sống và sản xuất.
Mặc dù đất ngập nước ven bờ có ý nghĩa hết sức lớn lao đối với nước ta, song do sự phát triển quá nhanh của dân số ở vùng cửa sông ven biển và do việc quản lí còn lỏng lẻo hoặc chưa được quan tâm đúng mức nên các hệ sinh thái ven biển đã và đang bị suy thoái một cách nghiêm trọng. Phần lớn các rừng ngập mặn rộng lớn đã bị phá để phát triển khu dân cư, đô thị…đăc biệt là để nuôi tôm quảng canh thô sơ dẫn đến tình trạng đất hoang hóa ngày càng tăng, môi trường nước bị ô nhiễm nghiêm trọng, xói lở vùng cửa sông và bờ biển ngày càng lớn.
Trước tình trạng khai thác thiếu kiểm soát trên, việc nghiên cứu sự biến đổi địa hóa môi trường trầm tích ven bờ đã góp phần vào việc xác định mức độ ô nhiễm của môi trường. Từ đó, đưa ra những biện pháp xử lý kịp thời nhằm qui hoạch để sử dụng, khai thác và bảo vệ tài nguyên môi trường ven biển một cách hợp lý, giảm thiểu tác hại của các hoạt động nhân sinh.
Xuất phát từ những định hướng đầu tiên và cơ bản đó, mục tiêu và nhiệm vụ của đề tài được xác định là:
Mục tiêu:
Tính toán các thông số thu được bằng phương pháp phân tích thành phần chính nhằm tìm ra các xu hướng biến đổi địa hóa của môi trường, cho phép dự đoán và đặt ra các giả thiết về sự biến động đó.
2. Nhiệm vụ:
- Xác định vai trò của các yếu tố địa phương tới trầm tích ven biển (so sánh các dấu ấn lưu lại trong trầm tích ở 3 khu vực khác nhau về kiểu đường bờ, nền địa chất, mức độ trưởng thành của thực vật ngập mặn, hoạt động nhân sinh, …để xác định sự tác động của từng yếu tố địa phương).
- Xác định khả năng ô nhiễm ở mỗi khu vực (so sánh hàm lượng KLN với chuẩn Canada).
- Xác định sự phân dị môi trường khi chuyển hóa RNM thành ĐNT về:
Điều kiện thủy thạch động lực và mức độ phong hóa của nguồn trầm tích (phản ánh qua thông số độ hạt).
Nguồn vật liệu hữu cơ (phản ánh qua thông số cacbon hữu cơ) (nếu có)
Địa hóa học (các nguyên tố đa lượng)
Các chất ô nhiễm vi lượng (các kim loại nặng)
- Nghiên cứu sự phân dị ở 3 khu vực khác nhau để xác định tính phổ biến của các xu hướng.
Các kết quả xác minh sự phân dị này sẽ giúp cho việc phát hiện các nguyên nhân gốc rễ dẫn đến việc suy thoái môi trường, giảm năng suất thủy – hải sản. Đó cũng chính là cơ sở khoa học cho việc đề xuất các giải pháp sử dụng khôn khéo tài nguyên và môi trường ven biển, phục vụ phát triển bền vững kinh tế - xã hội.
Chương 1
ĐIỀU KIỆN ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN VÀ NHÂN SINH ẢNH HƯỞNG TỚI MÔI TRƯỜNG TRẦM TÍCH KHU VỰC NGHIÊN CỨU
1.1 Cửa sông Hồng
Đồng bằng sông Hồng thuộc Bắc bộ Việt Nam nằm ngay cạnh phía Nam của đường Bắc chí tuyến, giữa vĩ độ 22°00’ và 20°30’ Bắc với kinh độ 105°30’ và 107°00’ Đông. Nó có hình dáng điển hình của vùng châu thổ (Ảnh 1), với đáy là đường bờ biển kéo dài 130 km từ trung tâm mỏ than và cảng thành phố Hạ Long ở phía Bắc, đến điểm cực Nam của tỉnh Ninh Bình ở phía Nam. Nếu coi đỉnh tam giác là ở Việt Trì, thì diện tích tổng cộng của đồng bằng sông Hồng khoảng 16.644 km2.
Ảnh 1. Châu thổ sông Hồng nhìn từ vệ tinh. Nguồn: Google Earth 2007
Khu trung tâm của vùng đồng đồng bằng sông Hồng rất bằng phẳng, phần lớn nằm ở độ cao từ 0,4m đến 12m so với mực nước biển, với 56% độ cao thấp hơn 2m. Tuy nhiên, cũng có những khu vực đất cao, dưới dạng cacxtơ đá vôi hình thành các đồi riêng biệt giống như các đỉnh núi nhọn và những dãy đồi núi chạy dọc theo 2 cánh Tây – Nam và Đông – Bắc của vùng.
Khí hậu là nhiệt đới và cận nhiệt đới, với gió mùa của vùng Đông Á đóng vai trò chủ đạo. Nhiệt độ không khí trung bình năm khoảng 22,5°C - 23,5° C và lượng mưa trung bình năm 1400 mm – 2000 mm.
Hệ thống sông Hồng bao gồm các cửa : Ba Lạt ở bờ biển giáp ranh hai tỉnh Nam Định và Thái Bình và các cửa phụ : Lạch Giang (sông Ninh Cơ tỉnh Nam Định, cửa Đáy (sông Đáy tỉnh Ninh Bình), cửa Lân ( Thái Bình), cửa Trà Lý (sông Trà Lý tỉnh Thái Bình), cửa Diêm Điền (sông Diêm Điền, tỉnh Thái Bình) và cửa Hà Lận (tỉnh Nam Định). Sông Hồng có chiều dài 1142 km, là kênh dẫn nước và vật liệu trầm tích từ khắp vùng lưu vực rộng lớn đổ ra biển. Tải lượng phù sa đạt tới 114.000 tấn/m3, lắng đọng chủ yếu tại khu vực cửa sông, làm cho tốc độ mở rộng đất lấn biển tại cửa chính Ba lạt đạt tới 50 – 100 m / năm.
Vùng cửa sông và ven biển châu thổ sông Hồng là nơi có tiềm năng lớn về thủy sản cùng với hệ sinh thái đa dạng của rừng ngập măn nước, các vùng bãi triều cũng như các sinh cảnh khác đặc biệt là các rừng ngập mặn. Tuy nhiên rừng ngập mặn bao phủ ở Việt Nam đã giảm từ 400,000 – 500,000 ha từ năm 1943 xuống còn 180,000 – 200,000 ha năm 1995 và còn tiếp tục suy giảm cho tới ngày nay. Tiềm năng thủy sản lớn, tiềm năng du lịch
Mật độ dân cư ở đồng bằng châu thổ là cao nhất Việt Nam (1.192 người/km2) với tổng dân số của vùng là 17.649.700 nghìn người. Chính điều này cùng với việc gia tăng dân số nhanh cộng với tăng trưởng kinh tế làm cho việc sử dụng các nguồn tài nguyên ở các vùng ven biển và cửa sông bị quá mức và thiếu ổn định. Việc thay thế chặt phá các khu rừng ngập mặn để làm đầm nuôi thủy sản và sự khai thác thủy sản thiếu tính bền vững đã gây ra quá trình suy thoái môi trường, giảm năng suất thủy hải sản, ảnh hưởng xấu đến sự đa dạng sinh học. Ngoài ra, việc phát triển công nghiệp, nông nghiệp trên khắp lưu vực sông Hồng đã tạo ra nguồn thải lớn, chứa nhiều chất ô nhiễm độc hại (kim loại nặng, thuốc trừ sâu) có thể theo các kênh dẫn và hệ thống sông đưa ra lắng đọng ven biển.
Các yếu tố này đều có thể là nguyên nhân dẫn đến các biến đổi địa hóa môi trường trong trầm tích ven biển.
Bảng 1.1 Những hệ số cơ bản trong sự hình thành và hoàn thiện trầm tích ven biển
Thông Số
Cửa sông Hồng
Đầm Môn và Nha Phu
I. Khí Hậu
Khí hậu nhiệt đới gió mùa ẩm (1)
Lượng mưa
1300 - 1800 mm/năm
1285 mm/năm
Nhiệt độ ( C)
Mùa hè: 27 – 29 C
Mùa đông: 16 – 21 C
24 – 29 C
Độ ẩm
80%
80%
Tính chất mùa
Nóng, ẩm ướt vào mùa hè
Lạnh vào mùa đông
Mùa mưa vào mùa hè
Mùa khô vào mùa đông
II. Đại dương học
Chế độ thủy triều
Diễn ra hằng ngày
Trung bình: 1.9 – 2.6 m
Cao nhất: 3.2 – 4 m
Diễn ra không theo chu kì nhất định
Trung bình: 0.5 m
Cao nhất: 1.5 – 2 m
Sóng
Ở cửa sông: (2)
Độ cao trung bình: 0.73 m
Độ cao lớn nhất: 5.6 m
Trong giông bão: 7 – 8 m
Dọc theo đường bờ: (3)
Cao trung bình: 1.0 m
Cao nhất: 3.5 m
Trong giông bão: 7 – 12 m
Sự phổ biến của gió:
Hướng Đông Bắc mùa đông
Hướng Đông Nam mùa hè
Hướng Bắc Đông Bắc
Hướng Tây Tây Nam
Độ pH của nước biển:
8.0 - 8.4
III. Thủy văn
Sông
Hệ thống sông Hồng dài, có tải trọng lớn ( dài 1126 km, 114 tấn/ năm) (3)
Sông và các rãnh thoát nước ngắn với bề mặt dốc nghiêng (3)
IV. Bối cảnh địa chất
Cấu trúc địa chất
Là sự kế thừa trên nền móng của Neogen và trầm tích Đệ Tứ (4, 5)
Là sự phân tán đan xen có chọn lọc của các đá macma , trầm tích tuổi Jura – Kreta và trầm tích Đệ Tứ. (6 )
Kiểu đường bờ
Cửa sông châu thổ
Đường bờ bị chia cắt bởi các bán đảo, vũng vịnh và cửa sông
Sự mở rộng về phía biển
80 m/năm (3)
Gần như không đổi (3)
Lắng đọng trầm tích
1-7 cm/năm trong bùn ven biển (7)
~5 cm/năm ở bãi triều thấp
~3 cm/năm ở rừng ngập mặn
~ 1cm/năm ở đầm nuôi tôm
0.05 – 0.1 cm/ năm trong các khiên bờ biển (3)
~0.03 cm/năm
~0.02 cm/năm
~0.02 cm/năm
Vòng đổi mực nước biển
Trong thời kì biển tiến hiện đại
Thời kì biển tiến hiện đại
V. Thực vật
Rừng ngập mặn trẻ ( < 30 năm tuổi)
Rừng ngập mặn già ( có tuổi hàng trăm năm)
Thời gian của vùng sinhvật
< 30 năm
Khoảng vài trăm năm
VI. Ảnh hưởng nhân sinh
Tác động lớn trong việc chặt phá rừng ngập mặn
(1): Pfeiffer (1984) (4): Mathers and Zalasiewicz (1999) (6): Nhuận, nnk.(2002, 2003)
(2): Hori, nnk. (2004) (5): Nghi (1989), Lâm & Boyd (2003),
(3): Schimanski & Stattegger (2005) Mathers, nnk (1996), Tanabe, nnk. (2003a)
1.2 Đầm Môn
Khu vực Đầm Môn nằm trong vịnh Văn Phong và thuộc bán đảo Hòn Gốm.
Ảnh 2: Khu vực Đầm Môn nhìn từ vệ tinh. Nguồn: Google Earth 2007
Đầm Môn có diện tích khoảng 128 km2, và số dân 4.300 người. Đây là nơi có rất nhiều thuận lợi về kinh tế và du lịch nhờ thiên nhiên ưu đãi. Nằm cách thành phố Nha Trang khoảng 80 km về phía Bắc, Đầm Môn gắn liền với hệ thống những cồn cát chạy dài và khoảng 20 đảo lớn nhỏ. Nơi đây còn đặc trưng bởi những khu rừng nguyên sinh và những cánh rừng ngập mặn hàng trăm năm tuổi là nơi có đa dạng sinh học khá cao.
Do cấu tạo đường bờ của khu vực tạo ra nhiều vũng vịnh, bãi triều cửa sông ven biển rất thuận lợi cho việc nuôi trồng thủy sản đặc biệt là tôm, cá con và nuôi trai ngọc. Tuy nhiên, do sự phát triển ồ ạt, công tác quy hoạch vùng nuôi và xử lý môi trường của các đầm tôm chưa theo kịp nên đã xảy ra tình trạng ô nhiễm môi trường. Hàng trăm hecta rừng ngập mặn và rừng phòng hộ bị chặt phá để lấy diện tích canh nuôi đã gây ra những tác hại lớn đến môi trường. Hiện nay chỉ còn lại 25 hecta rừng ngập mặn phân bố ven dọc bờ bán đảo Hòn Gốm, điển hình như ở thôn Tuần Lễ. Đây cũng chính là vị trí lấy mẫu phân tích để thực hiện các mục tiêu của báo cáo (Ảnh 2 ).
Khí hậu, thủy hải văn của vùng được tổng kết rất đầy đủ trong bảng 1.1
1.3 Đầm Nha Phu
Đầm Nha Phu thuộc tỉnh Khánh Hòa, nằm ở phía Bắc thành phố Nha Trang sát quốc lộ 1A, cách trung tâm 15 km. Vịnh tuy không lớn nhưng có nhiều đảo đẹp và nằm rải rác.( Ảnh 3 )
Ảnh 3. Khu vực đầm Nha Phu nhìn từ vệ tinh. Nguồn: Google Earth 2007
Khí hậu tương tự giống Đầm Môn (bảng 1.1)
Thủy hải văn: gắn liền với 2 con sông nhỏ ngắn và dốc từ núi đổ trực tiếp vào hệ đầm phá là sông Cái và sông Giang. Các trầm tích tích tụ ven biển có nguồn gốc từ các con sông này và từ sự phong hóa các sản phẩm của các dãy núi bao quanh.
Khác với khu vực cửa sông Hồng tiếp xúc trực tiếp với biển, các trầm tích trong đầm Nha Phu bị che chắn bởi chính hệ đầm phá và các đảo nhỏ, do đó có chế độ đối lưu nước kém hơn.
Các trầm tích ven biển cũng gắn liền với đường bờ dốc núi và delta nhỏ, là nơi tập trung dân cư. Rừng ngập mặn ở đây phát triển khá phong phú, có tuổi khoảng 20 – 30 năm, tuy nhiên từ những năm 1980 trở lại đây đã bị khai thác mạnh mẽ để làm đầm nuôi trồng thủy sản.
Chương 2
LỊCH SỬ VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Lịch sử nghiên cứu
Do tầm quan trọng về kinh tế - xã hội cũng như về tài nguyên – môi trường của các khu vực cửa sông ven biển, đã có rất nhiều các công trình nghiên cứu đặt trọng tâm vào việc tìm hiểu các xu hướng biến động địa hóa môi trường bãi triều, liên quan đến tác động nhân sinh (Báo cáo hiện trạng môi trường tỉnh Nam Định các năm; Báo cáo hiện trạng môi trường tỉnh Khánh Hòa các năm; Nguyễn Đức Cự, 1998, 1999; Nguyễn Thị Minh Ngọc, 2006, Nguyễn Thị Thục Anh, 2007 vv.). Tuy nhiên, các tài liệu này đều chưa sử dụng phương pháp phân tích xu hướng phân dị dựa vào tương quan giữa các thông số.
Vào những năm 40 của thế kỉ XX các phương pháp toán học bắt đầu xâm nhập vào địa chất học. Ngày nay, nhờ sự hỗ trợ của máy tính điện tử, toán học ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong tất cả các lĩnh vực của ngành khoa học này, và góp phần quan trọng vào sự phát triển rực rỡ của khoa học Địa Chất trong thời đại này. Các phương pháp toán như phân tích thống kê, lập ma trận tương quan, phân tích thành phần chính được sử dụng khá rộng rãi cho các thông số phân tích của địa chất nội sinh. Đối với các thành tạo ngoại sinh như trầm tích ven biển thì các phương pháp phân tích thống kê và lập ma trận tương quan hầu như chỉ được sử dụng cho số liệu độ hạt.
Do vậy, chúng tôi đặt vấn đề nghiên cứu sự phân dị địa hóa của môi trường bãi triều chịu tác động nhân sinh bằng phương pháp phân tích thành phần chính, nhằm mục đích xác minh các quá trình biến đổi và nguyên nhân gốc rễ của chúng.
2.2.Phương pháp nghiên cứu
2.2.1. Phương pháp phân tích
Đối tượng khảo sát chú trọng vào tầng trầm tích bề mặt tới độ sâu 1m, tương ứng với khoảng 50 năm bồi tích ở cửa sông Hồng và < 500 năm bồi tích ở đới bờ Nam Trung Bộ.
Phân tích thành phần độ hạt bằng phương pháp nhiễu xạ Laser, sử dụng máy đo Analysette 22
Phân tích thành phần hóa học bằng phương pháp nhiễu xạ hình quang tia X, sử dụng máy đo X – Ray Fluorescence
Các nguyên tố chính (SiO2, MgO, FeO, Al2O3,...), nguyên tố vết ( các kim loại nặng..) được phân tích bằng phương pháp nhiễu xạ hình quang sử dụng máy đo Philips PW 2404
Phân tích hàm lượng cacbon hữu cơ bằng phương pháp p/t C-S với sự hỗ trợ của máy đo C-S 500
Các thông số chúng tôi dùng cho việc tính toán trong đề tài này được dựa trên kết quả phân tích nêu trong tài liệu của Nguyễn Thị Minh Ngọc (2006).
2.2.2 Phương pháp xử lý số liệu
a. Phân tích thống kê
Đối với mỗi môi trường trầm tích, chúng tôi thực hiện tính giá trị trung bình, giá trị lớn nhất (max), giá trị nhỏ nhất (min) và độ lệch chuẩn (stdv) bằng phần mềm Excel.
b. Phương pháp phân tích thành phần chính (PCA)
Số liệu được phân tích bằng phương pháp phân tích thành phần chính dựa trên sự hỗ trợ của các phần mềm SPSS và Origin..Vậy phương pháp phân tích thành phần chính là gì?
Phương pháp phân tích thành phấn chính là một phương pháp toán dùng để thu gọn hệ đa biến các thông số phân tích thành một số ít các nhóm thông số tương quan chặt với nhau, tương ứng với các xu hướng tiềm ẩn chi phối toàn bộ tập số liệu. Đây là một trong những phương pháp có hiệu lực nhất để phân tích các tham số chính yếu.
Ý nghĩa quan trọng của phương pháp này là ở chỗ từ những tham số ít đăc trưng tạo ra được những tham số đặc trưng hơn và có thể rút bớt tham số nhận dạng mà lượng thông tin mất đi không đáng kể.
Giả sử trên một đối tượng Địa chất, ta quan trắc m tham số và được bộ m vectơ (x1, x2, ….,xm). Vấn đề đặt ra là tìm phép biến đổi tuyến tính m vectơ ngẫu nhiên đó thành p véctơ mới (z 1, z2, …,zp), với p < m, sao cho mỗi vectơ này (vectơ mới) chứa nhiều thông tin ban đầu nhất. Các biến đó được viết dưới dạng:
z1 = α11x1 + α12x2 + … + α1mxm
z2 = α21x1 + α22x2 + … +α2mxm
……………………………..
zp = αp1x1 + αp2x2 + … +αpmxm
z1, z2, ……, zp được gọi là các thành phần chính.. Trong mỗi thành phần chính, các thông số có tương quan chặt với nhau và các thành phần chính thì độc lập tuyến tính với nhau.
Trong thực tế, p thường được chọn bé hơn m, nhưng lượng thông tin chứa trong đó vẫn tương đối đầy đủ. Khả năng chứa đựng thông tin của các thành phần chính so với các giá trị thông số ban đầu được xác định bằng tham số V (%) (total variance explained). Do vậy, phương pháp thành phần chính cho phép rút bớt tham số nhận dạng một cách đáng kể. Điều đó làm nhẹ nhàng các công thức tính toán, tránh được các nhiễu loạn ngẫu nhiên. Ngoài ra việc nhận dạng dựa trên thành phần chính lại dễ dàng và chính xác. Trong nghiên cứu Địa Chất ta thường lựa chọn hai thành phần chính thứ nhất và thứ hai để quy chiếu tập số liệu (khả năng chứa đựng thông tin C = ~ 70 - 90%) và do vậy có thể đưa lên hệ trục tọa độ vuông góc, thuận lợi cho việc bình luận kết quả. Trên biểu đồ này, các thông số được biểu diễn bằng vectơ và quy chiếu vào trục loading của 2 thành phần chính.
Các thông số càng có tương quan chặt tương ứng với các vectơ có vị trí đỉnh mũi tên càng gần nhau . Các tham biến (tương ứng với trọng số giá trị phân tích của mỗi mẫu trầm tích) được biểu diễn bằng điểm (xy), và quy chiếu vào trục score của 2 thành phần chính. Các tham biến càng có tương quan chặt tương ứng với các điểm có tọa độ càng gần nhau.
Các số liệu dùng cho phân tích thành phần chính bao gồm 2 nhóm chính:
Phân tích 3 bộ các thông số trầm tích tương ứng với 3 khu vực: cửa sông Hồng, Đầm Môn, Nha Phu nhằm mục đích xác định xu hướng phân dị dọc bờ biển Việt Nam, liên quan với các yếu tố khác nhau về địa hình, địa chất, thủy – hải văn, lưu vực đi kèm, hoạt động nhân sinh, mức độ trưởng thành của rừng ngập mặn,…
Tại mỗi khu vực, phân tích xu hướng phân dị giữa các thông số của trầm tích bãi triều thấp, rừng ngập mặn và đầm nuôi tôm nhằm mục đích xác định xu hướng phân dị địa hóa do các quá trình biến đổi môi trường gây ra.
Cùng với sự hỗ trợ của các phần mềm SPSS và Origin, phương pháp phân tích thành phần chính đã cho phép chúng tôi thu được nhưng kết quả khả quan về sự phân dị thành phần hóa học cũng như thành phần độ hạt, các kim loại nặng ở 3 khu vực nghiên cứu, phục vụ đắc lực cho việc đánh giá mức độ, tác hại của việc chuyển hóa rừng ngập mặn thành đầm nuôi tôm. Kết quả này sẽ được nêu rõ ở chương 3.
Chương 3
TỔNG HỢP VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ
3.1. So sánh sự phân dị giữa ba khu vực – vai trò của các yếu tố địa phương
3.1.1. Sự phân dị cấp hạt giữa 3 khu vực
Kết quả phân tích thành phần chính cho ba nhóm thông số độ hạt của trầm tích 3 khu vực cửa sông Hồng (RRD), Đầm Môn (DM) và đầm Nha Phu (NP) được chỉ ra trong hình 3.1.
Có thể thấy các thông số độ hạt có xu hướng tách thành 3 nhóm:
cấp 200 – 630 µm đi cùng với > 630 µm, tương ứng với các cấp hạt cát thô
cấp 20 – 63 µm đi cùng với 63 - 200 µm, tương ứng với các cấp hạt bột – cát mịn
cấp < 2 µm đi cùng với 2 – 6.3 µm và 6.3 – 20 µm, tương ứng với các cấp hạt bột – sét
Điều này phản ánh khả năng có 3 quá trình thủy thạch động lực chính đã được lưu dấu lại bằng sự phân dị này. Chúng tôi dự đoán là: tác động do gió mang cát từ các đảo đến (ứng với các cấp hạt cát thô), tác động do thủy triều - biển (ứng với các cấp hạt bột – cát mịn) và tác động do sông – đất liền (tương ứng với các cấp hạt bột – sét). Tuy nhiên, để khẳng định thì cần phải có các nghiên cứu chi tiết hơn về các thông số thủy – hải văn.
Hình 3.1 Biểu đồ phân dị thành phần độ hạt giữa 3 khu vực: cửa sông Hồng (RRD), Đầm Môn (DM) và đầm Nha Phu (NP). C = 85.6%
Mặt khác, quan sát trên biểu đồ ở hình 3.1 còn có thể thấy vị trí trọng số của các mẫu ở Đầm Môn gần với vị trí các thông số cấp hạt cát thô, trong khi trọng số các mẫu ở cửa sông Hồng gần với vị trí các thông số cấp hạt mịn, và trọng số mẫu ở Nha Phu thì lại nằm ở vị trí trung gian giữa 2 khu vực Đầm Môn và cửa sông Hồng.
% Sand
% Silt
% Clay
RRD
5
70
25
DM
74
23
6
NP
43
50
13
Bảng 3.1 giá trị trung bình độ hạt 3 khu vực
So sánh với số liệu trung bình nêu trong bảng 3.1 thì thấy hàm lượng cát ở bãi triều Đầm Môn (74%) cao hơn nhiều so với bãi triều đầm Nha Phu (43%) và cửa sông Hồng (5%). Trong khi hàm lượng sét ở cửa Sông Hồng (25%) lại cao hơn hẳn Nha Phu (13%) và Đầm Môn (6%).
Điều này cho thấy rằng các yếu tố địa phương đã để lại dấu ấn rất rõ rệt về mặt độ hạt tại c