Luận án Đặc điểm địa hóa đất khu vực tả ngạn sông Hồng thuộc địa bàn Hà Nội

ào cơ thể KLN được tích tụ lại trong các mô bào và khi vượt quá ngưỡng thì bắt 
61 
đầu gây độc, Ví dụ: Cu, Cd, Hg, Pb, Sb, Cr, Mn, V, trong đó nguy hiểm nhất là 
Hg, Pb, Sb, Cd. Nguy cơ ô nhiễm kim loại nặng và thuốc bảo vệ thực vật (BVTV) 
trong đất là một vấn đề môi trường rất nghiêm trọng có ảnh hưởng trực tiếp và lâu 
dài đến sức khỏe của con người. Kết quả nghiên cứu trước đây cho thấy: 
- Ô nhiễm chất thải vào môi trường đất do hoạt động công nghiệp: tại cụm công 
nghiệp Phước Long, tỉnh Bến Tre chưa có các HTXLCT hoàn thiện dẫn đến hàm lượng 
Cr cao gấp 15 lần so với tiêu chuẩn, Cd cao từ 1,5 đến 5 lần, As cao hơn 1,3 lần. 
- Kết quả khảo sát tháng 11/1997 tại xã Chỉ Đạo, Mỹ Văn, Hưng Yên của Bộ 
môn Thổ nhưỡng - Môi trường đất, Đại học Khoa học Tự nhiên Hà Nội cho thấy đất 
ở đây đã bị ô nhiễm nghiêm trọng. Hàm lượng Pb linh động (chiết bằng HNO3 1N, tỷ 
lệ giữa đất và dung dịch chiết rút là 1:10 tác động 1 giờ) ở mẫu bùn trong ao đựng 
nước thải acquy có hàm lượng rất cao 2166,0 ppm, ở các mẫu đất trong các ruộng 
trồng lúa đều có hàm lượng Chì cao: đất lúa 1 là 387,60 ppm, đất lúa 2 là 125,00 
ppm, đất lúa 3 là 2911,40 ppm, trong khi đối với đất hàm lượng Chì cao hơn 100 
ppm là những nơi đất bị ô nhiễm. 
- Nghiên cứu môi trường của Hà Nội cũng bắt đầu được quan tâm tiến hành 
trong khoảng hơn hai chục năm trở lại đây nhưng hầu hết các công trình nghiên cứu 
đều tập trung vào môi trường nước mặt. Chỉ có một số ít liên quan đến môi trường 
đất, ví dụ như nghiên cứu của Lê Đức (1994) về phân bố kim loại nặng ở các đất ở 
huyện Gia Lâm, Từ Liêm, Thanh Trì, Sóc Sơn (Hà Nội); Hoài Đức, Ba Vì, Thạch 
Thất (Hà Tây cũ). Kết quả nghiên cứu tại thời điểm đó cho rằng đất phù sa trong 
vùng chưa bị ô nhiễm KLN. Nhưng cùng với sự phát triển kinh tế, vấn đề môi trường 
càng trầm trọng thêm, trong đó có vấn đề ô nhiễm đất ngày càng nghiêm trọng tại 
nhiều địa phương. 
Năm 2001, Trường Đại học Nông nghiệp 1 đã phối hợp với một số cơ quan 
nghiên cứu ô nhiễm môi trường tại các huyện ngoại thành và đã cho kết quả bước 
đầu đánh giá hiện trạng môi trường nước và đất tại một số khu vực. Ngay tại khu vực 
Đông Anh, kết quả nghiên cứu gần đây của Phạm Ngọc Thụy và nnk (2003) [19], 
[22], [33] cho thấy trong một số mẫu đất và rau, quả nghiên cứu có hàm lượng Hg và 
Cd là những kim loại nặng có độc tính cao. Nguồn nước mặt và nước ngầm cũng có 
những biểu hiện ô nhiễm. 
62 
- Đất nông nghiệp do dùng hóa chất bảo vệ thực vật (HCBVTV), khu vực xảy ra 
chiến tranh có vũ khí hóa học... bị ô nhiễm bởi các hợp chất hữu cơ nhân tạo. Ví dụ đất 
ở vùng Khe Sanh - Quảng Trị; Đak Tô, Tân Cảnh - Gia Lai; Tây Ninh; Năm Căn - Cà 
Mau là các ví dụ điển hình cho toàn thế giới về đất bị ô nhiễm bởi dioxin, [6]. 
Sự tích tụ cao các chất độc hại như các HCBVTV, các kim loại nặng trong đất 
như Pb, Cd, As, Hg,.. sẽ làm tăng khả năng hấp thụ các nguyên tố có hại cho cây 
trồng, vật nuôi và gây ảnh hưởng xấu tới sức khỏe con người. 
Trong các năm 2002 - 2007, Nguyễn Thị Thục Anh và nnk, [1] đã nghiên cứu 
“Đặc điểm địa hóa môi trường trầm tích bãi triều cửa sông ven biển khu vực Quảng 
Ninh - Hải Phòng”, trong đó giải quyết các vấn đề đặc điểm thành phần vật chất, địa 
hóa môi trường của trầm tích bãi triều tới độ sâu 1m, hàm lượng các kim loại nặng, 
mối tương quan giữa các chỉ số môi trường và kim loại nặng xác định được quy luật 
phân bố trầm tích chứa KLN. Kết quả nghiên cứu đã chỉ ra diện tích ô nhiễm KLN ở 
một số khu vực thuộc bãi triều khu vực Quảng Ninh - Hải Phòng, nguồn gây ô nhiễm. 
Năm 2011 - 2014, Đặng Thị Vinh và nnk, [42] nghiên cứu “Đặc điểm các thành 
tạo trầm tích tầng mặt và mối liên quan với địa hóa môi trường trên địa bàn tỉnh Ninh 
Bình”. Tác giả đã làm sáng tỏ thành phần vật chất (đặc điểm độ hạt, thành phần khoáng 
vật, thành phần hóa học), quy luật phân bố, đặc điểm phân bố của các kim loại nặng 
trong trầm tích tầng mặt trên địa bàn tỉnh Ninh Bình, kết quả nghiên cứu làm cơ sở khoa 
học cho việc định hướng, quy hoạch, sử dụng bền vững tài nguyên thiên nhiên trên địa 
bàn tỉnh. 
Năm 2012 - 2016, Chu Anh Đào [15], đã nghiên cứu “Động thái và khả năng di 
chuyển của một số kim loại nặng (Cu, Pb, Zn) trong đất lúa sử dụng nước tưới từ 
sông Nhuệ khu vực Thanh Trì, Hà Nội”. Trong đó đã đánh giá động thái, sự tích lũy, 
di chuyển, giải phóng xu hướng chuyển hóa của KLN (Cu, Pb, Zn) dưới ảnh hướng 
của điều kiện môi trường (pH, Eh, CEC, SO42-, PO43-, Ca2+, Mg2+) trong điều kiện 
canh tác lúa sử dụng nước tưới từ sông Nhuệ. Góp phần cung cấp cơ sở khoa học 
trong việc tái sử dụng nước thải đô thị làm nước tưới cho nông nghiệp. 
Kết quả nghiên cứu của Trần Thị Hồng Minh và Nguyễn Khắc Giảng (2015 - 
2018),[24],[63] tại khu vực tả ngạn sông Hồng thuộc địa bàn Hà Nội cho thấy một số 
khu đất huyện Đông Anh và Mê Linh đã bị ô nhiễm kim loại nặng, đặc biệt là As. 
63 
2.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ KHỐI LƯỢNG THỰC HIỆN 
2.2.1. Khái quát chung 
Để nghiên cứu đặc điểm địa hóa đất, Nghiên cứu sinh (NCS) không những áp 
dụng các phương pháp nghiên cứu chung của địa chất mà còn phải sử dụng những 
phương pháp đặc thù trong lĩnh vực địa hóa môi trường, bao gồm: 
- Phương pháp tổng hợp, phân tích và kế thừa các kết quả nghiên cứu có trước. 
- Phương pháp khảo sát thực địa, lấy mẫu 
- Các phương pháp phân tích: phân tích độ hạt, nhiệt vi sai, rơnghen, đo các chỉ 
số địa hóa, các thông số số môi trường 
- Phương pháp mô hình, phương pháp xử lý các tài liệu bằng các phần mềm 
như Minpet, Excel 
Trước khi nghiên cứu ở ngoài thực địa, NCS đã thu thập và tổng hợp các tài 
liệu về đặc điểm địa chất, điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội và môi trường, chi tiết 
như sau: 
NCS tiến hành thu thập các tài liệu liên quan về vấn đề kinh tế - xã hội (dân cư, 
xã hội, kinh tế...) và điều kiện địa lý tự nhiên (địa hình, sông ngòi, khí hậu, thổ 
nhưỡng,...) của khu vực tả ngạn sông Hồng (huyện Mê Linh, Đông Anh, Gia Lâm và 
quận Long Biên, Hà Nội).. Đồng thời NCS đã tiến hành thu thập các tài liệu địa chất, 
địa tầng, địa chất thủy văn, . và môi trường tự nhiên liên quan đến khu vực nghiên 
cứu. Tài liệu thu thập là cơ sở để NCS lựa chọn và tiến hành các tuyến khảo sát thực 
địa. 
Trong quá trình nghiên cứu phục vụ làm luận án, NCS đã khảo sát 318 phẫu 
diện đất và lấy 788 mẫu các loại, đã phân tích 324 mẫu địa hóa, 168 mẫu về kim loại 
nặng, 30 mẫu (CEC,OM,OC); 42 mẫu thành phần hóa học các nguyên tố (các oxit), 
146 mẫu thành phần độ hạt, 48 mẫu nhiễu xạ rơnghen; 46 mẫu nhiệt vi sai; 42 mẫu 
hiển vi điện tử quétCác mẫu phân tích được gửi tới các phòng thí nghiệm có uy 
tín, độ tin cậy cao như các Phòng phân tích của Viện Địa chất; Viện Hóa học - Viện 
Hàn Lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam; Trung tâm Phân tích Thí nghiệm Địa 
chất, Bộ Tài nguyên và môi trường; Trường Đại học Vũ Hán, Trung Quốc, Phòng thí 
nghiệm, Trường Đại học Tài nguyên và môi trường Hà Nội,.. Các kết quả phân tích 
là cơ sở của luận án để luận giải chứng minh các nội dung nghiên cứu. 
64 
2.2.2. Các phương pháp khảo sát thực địa 
Khảo sát thực địa và tiến hành lấy mẫu là khâu rất quan trọng quyết định chất 
lượng nghiên cứu của NCS. Trên cơ sở các tài liệu đã thu thập được và căn cứ vào 
mục tiêu và nội dung nghiên cứu, NCS đã tiến hành rất nhiều đợt thực địa khác nhau, đã 
tiến hành thu thập các số liệu về cây trồng và các cây nông nghiệp khác trên địa bàn 
nghiên cứu; quan sát và thu thập các số liệu về phân bố nước mặt, nước ngầm, tình hình 
sử dụng nước, sử dụng phân bón và thuốc trừ sâu để tăng năng suất, sản lượng các loại 
rau, củ quả trên địa bàn... 
Quá trình nghiên cứu thực địa đã được tiến hành theo 3 bước: 
- Bước I: Khảo sát tổng quan, bước đầu khảo sát chung trên phạm vi diện tích toàn 
khu vực nghiên cứu để hiểu được đặc điểm tổng thể của đất, nước và cây trồng, phân bố 
dân cư và sản xuất công nông nghiệp trên địa bàn. Bước này thực hiện giữa năm 2015. 
- Bước II: Tiến hành khảo sát chi tiết tại các ô chìa khóa điển hình cho đối 
tượng nghiên cứu. Tiến hành nghiên cứu các khu vực ô chìa khóa ở các xã Kim Hoa, 
xã Đại Thịnh, huyện Mê Linh; xã Vân Nội, xã Tiên Dương, huyện Đông Anh và xã 
Cổ Bi, huyện Gia Lâm,... Đây là các địa điểm điển hình cho nền đất tại khu vực Tả 
ngạn sông Hồng Hà Nội. Trong các ô chìa khóa này đã tiến hành khảo sát chi tiết các 
phẫu diện đất xám bạc màu phân bố trên nền hệ tầng Vĩnh Phúc, đất phù sa hiện đại 
không được bồi đắp (trong đê) của hệ tầng Thái Bình, đất phù sa và các trầm tích 
hiện đại được bồi đắp ngoài đê (sông Hồng, sông Đuống và sông Cà Lồ), đất ruộng 
trũng trồng lúa (đất Glei), đất ruộng cao trồng màutại các vị trí khảo sát đã đào, 
quan trắc, mô tả các phẫu diện. Các hố đào trên các nền đất trồng của các loại rau 
khác nhau (su hào, bắp cải, súp lơ, cà chua,..). Kích thước các hố đào dao động 0,8m 
- 1,2m; độ sâu tương ứng với độ sâu mặt cắt đất trong mô tả và phân loại đất của Việt 
Nam và quốc tế (tối đa 1,25m, đa số độ sâu dao động từ 0,8 đến 1m); trong mỗi phẫu 
diện, đã lấy từ 2 đến 3 mẫu đất theo các tầng đất (tầng O,A, B) khác nhau (lấy mẫu 
rãnh theo tầng đất). Các mẫu đất được lấy và đựng trong 2 lớp túi nilon với trọng 
lượng mỗi mẫu gồm 1kg/1 túi, được dán nhãn và bảo quản trong tủ lạnh với nhiệt độ 
5 - 10oC trước khi phân tích (hình 2.10 a,b). Bước II đã được NCS tiến hành từ năm 
2015 đến giữa năm 2016. 
65 
a b 
Hình 2.10. Phẫu diện đất xám bạc màu trên các trầm tích hệ tầng Vĩnh Phúc, Vân 
Nội, huyện Đông Anh (a) và các mẫu đất lấy phục vụ cho phân tích trong phòng (b) 
- Bước III: Mở rộng khảo sát ra toàn bộ khu vực nghiên cứu. Công tác khảo sát 
thực địa tiến hành theo các tuyến trục ngang (vuông góc với hướng dòng chảy) của 
hệ thống sông Hồng và hướng phát triển địa hình khu vực nghiên cứu và các tuyến 
dọc song song với dòng sông. Các điểm khảo sát cũng được bố trí bằng các phẫu 
diện (trong phẫu diện đã lấy mẫu của các tầng các tầng O, tầng A và tầng B) đại diện 
cho từng nhóm đất tại khu vực (phát triển trên các loại trầm tích khác nhau), như: 
trên các trầm tích của hệ tầng Vĩnh Phúc, hệ tầng Thái Bình, đất phân bố trong đê, 
ngoài đê, ở các triền ruộng cao trồng màu, tại các khu vực ruộng thấp (trũng) trồng 
lúa, đất ở xung quanh các khu công nghiệp, ven các đường quốc lộ, các điểm dân 
cư với các vị trí lấy mẫu để nghiên cứu các loại đất một cách toàn diện về bản chất 
và ảnh hưởng đến tác động của tự nhiên và con người. 
Trong quá trình thực địa, NCS cũng tiến hành khảo sát các nguồn nước mặt và 
nước dưới đất thuộc huyện Mê Linh, Đông Anh, Gia Lâm và quận Long Biên, đo đạc 
các thông số môi trường (pH, Eh, Ec) ngay tại hiện trường bằng thiết bị cầm tay 
HANA8314, đồng thời tiến hành phân tích thành phần hóa học. Các mẫu nước được lấy 
và bảo quản theo TCVN. Ngoài ra, NCS thu thập các mẫu rau trồng chủ yếu trong vùng 
(rau cải, rau dền, su hào, đỗ) phân tích, xác định hàm lượng các KLN trong các loại 
rau, củ, trong khu vực. 
Trong các giai đoạn khảo sát thực địa phục vụ luận án, NCS tiến hành khảo sát 26 
tuyến lộ trình trong khu vực Tả ngạn sông Hồng, (mỗi tuyến có khoảng 10 - 15 điểm 
nghiên cứu), tổng cộng đã đào 318 phẫu diện, lấy 788 mẫu đất và nước. 
66 
2.2.3. Các phương pháp nghiên cứu - phân tích trong phòng 
2.2.3.1. Công tác gia công mẫu 
- Gia công chuẩn bị mẫu đất đo các chỉ tiêu môi trường (pH, Eh, Ec): Mẫu đất 
được lấy ra cân để có khối lượng 500gam (0,5kg); hòa tan bằng nước cất với tỷ lệ 1:1 
(khoảng 1 lít nước cất cho 0,5kg đất), dùng đũa thủy tinh khuấy đều đến khi đất tơi, sánh 
không bị vón cục khi đó mới đo các chỉ số địa hóa nêu trên. Các mẫu sau khi gia công 
sơ bộ được NCS tiến hành đo đạc trực tiếp các chỉ tiêu môi trường và phân tích thành 
phần độ hạt tại phòng thí nghiệm, Bộ môn Khoáng Thạch và Địa hóa, Đại học Mỏ - Địa 
chất và Phòng thí nghiệm, Khoa Địa chất, Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội. 
Các mẫu phân tích thành phần hóa (ICP, XRF) được gia công sơ bộ (nghiền 
đến cỡ hạt <0,1mm) và đóng gói gửi đi phân tích. 
Các mẫu phân tích thành phần khoáng vật được sàng phân loại với cỡ rây 
0,1mm. 
+ Phần trên rây (hạt thô) được cân tính tỷ lệ, sau đó rửa sạch bằng nước và phân 
tích thành phần khoáng vật bằng kính hiển vi nổi (kính hai mắt) tại bộ môn Khoáng 
Thạch và Địa hóa, trường Đại học Mỏ - Địa chất. 
+ Phần hạt mịn (dưới sàng) được gửi đi phân tích ICP - MS, XRF, XRD, SEM 
tại các phòng thí nghiệm của Viện Địa chất; Viện Hóa Học, Viện Hàn lâm Khoa học 
và Công nghệ Việt Nam; Phòng Phân tích, Trung tâm Phân tích Thí nghiệm Địa 
chất; Phòng phân tích, Liên đoàn Xạ Hiếm, Tổng Cục Địa chất. Các mẫu kiểm tra 
được gửi phân tích tại Đại học Địa chất Vũ Hán, Trung Quốc. 
2.2.3.2. Các phương pháp phân tích mẫu 
a. Xác định thành phần độ hạt của đất 
Thành phần độ hạt ảnh hưởng rất nhiều đến khả năng lưu giữ nước cũng như 
hấp phụ, giải phóng các tổ phần dinh dưỡng và độc hại trong đất. 
Thành phần độ hạt được xác định bằng phương pháp rây ướt hoặc rây khô để phân 
ra các cấp hạt; sử dụng đo hạt trong huyền phù bằng máy đo lazer đối với các mẫu có 
hạt mịn chiếm ưu thế. Phương pháp rây: sử dụng bộ rây có các mắt sàng khác nhau: 
0,064mm; 0,1mm; 0,5mm; 1mm; 2mm (xem các mắt sàng, điều chỉnh cho phù hợp). 
Trong quá trình thực hiện luận án, NCS đã sử dụng phương pháp rây ướt tại 
PTN Bộ môn Khoáng Thạch và Địa hóa, Đại học Mỏ - Địa chất và PTN Đại học Tài 
67 
nguyên và Môi trường Hà Nội, quy trình như sau: Các mẫu đất được sấy độ ẩm tự 
nhiên, sau đó cân trọng lượng để lấy 0,5kg (hoặc 1kg), được ngâm trong nước cất 
tinh khiết từ 12h đến 24h; sau đó được khuấy đều cho tan rữa hết và được đưa lên 
sàng ở các cấp rây khác nhau. Mẫu trên các cấp mắt sàng và mẫu sét được có độ hạt 
<0,064mm được sấy khô, cân trọng lượng để tính % thành phần các cấp hạt. Một số 
mẫu đất được phân tích kiểm tra tại phòng phân tích, Viện Khoa học Địa chất và 
Khoáng sản. Số lượng mẫu xác định thành phần độ hạt là 140 mẫu đất. Kết quả phân 
tích được trình bày chi tiết ở chương 3. 
b. Phân tích các chỉ số địa hóa môi trường đất 
Công tác này do NCS đo trực tiếp tại thực địa bằng các máy đo cầm tay (pH, 
Eh, Ec meter), một số chỉ tiêu được đo kiểm tra tại PTN bộ môn Khoáng Thạch và 
Địa hóa, Đại học Mỏ - Địa chất và khoa Địa chất, Đại học Tài nguyên Môi trường. 
Thiết bị dùng để đo các chỉ số địa hóa bằng các thiết bị: máy đo Hana 8314 và 
máy đo Eh, pH cầm tay Extech SDL 100...để xác định chỉ số địa hóa môi trường của 
mẫu đất: pH, Eh, Ec (hình 2.11). 
 a b 
Hình 2.11. a-Thiết bị đo các thông số môi trường đất (thế oxy hóa - khử (Eh), 
b- Đo đạc, các thông số môi trường đất tại PTN Đại học Tài nguyên 
và Môi trường Hà Nội 
Kết quả phân tích 324 mẫu địa hóa đặc trưng cho các nhóm đất phân bố trên 
các diện tích khác nhau đã thể hiện các đặc điểm đặc trưng của thành tạo đất trong 
khu vực nghiên cứu, NCS trình bày ở các chương tiếp theo. 
c. Các phương pháp xác định thành phần khoáng vật của đất 
68 
Kết quả khảo sát cho thấy, tại các phẫu diện, thành phần độ hạt không đồng 
nhất, có sự phân dị rõ rệt, tạo nên tầng đất theo tỷ lệ cỡ hạt khác nhau. Để diễn giải 
cho các tỷ lệ này, NCS sử dụng thuật ngữ “bè khoáng vật” hay bè vật liệu hạt”. 
Hiện nay, có rất nhiều phương pháp xác định thành phần khoáng vật, mỗi 
phương pháp đều có các ưu điểm khác nhau. Do đối tượng nghiên cứu là các nhóm 
đất mềm bở chứa nhiều khoáng vật sét có kích thước nhỏ nên NCS chủ yếu sử dụng 
các phương pháp phân tích kính hiển vi hai mắt (trọng sa) để xác định thành phần 
của bè khoáng vật hạt thô (hạt có kích thước hạt >0,1mm) và các phương pháp hiển 
vi điện tử, nhiệt vi sai và nhiễu xạ Rơnghen để xác định thành phần khoáng vật của 
bè hạt mịn (<0,1mm). 
* Xác định thành phần khoáng vật bè hạt thô (>0,1mm) 
Mẫu đất được sấy khô và sử dụng rây (các khoáng vật trên rây 0,01mm) để tách 
các khoáng vật có kích thước độ hạt khác nhau. Các khoáng vật thu nhận được ở các 
cấp rây khác nhau được rửa sạch bùn đất bám theo và được xác định bằng kính hiển 
vi nổi (kính hai mắt hay kính trọng sa) tại Bộ môn Khoáng Thạch và Địa hóa, 
Trường Đại học Mỏ - Địa chất. Dựa vào màu sắc, hình dạng hạt, độ cứng... để xác 
định chính xác TPKV (thành phần khoáng vật) của bè hạt thô. Kết quả phân tích 
TPKV trình bày ở chương 3. 
* Xác định các khoáng vật của bè hạt mịn (<0,1mm) 
+ Phương pháp phân tích Nhiệt vi sai 
Phương pháp này dựa trên cơ sở biến đổi nhiệt độ (nhiệt độ phân ly) của mỗi 
khoáng vật khác nhau. Trong quá trình nung nóng khoáng vật các phản ứng xảy ra có 
đặc trưng riêng (biểu diễn bằng các đường cong vi sai nhiệt và tổn thất trọng lượng). 
Qúa trình thay đổi trạng thái của khoáng vật kèm theo các hiệu ứng thu hay tỏa nhiệt 
và sự biến đổi khối lượng của nó. Vì vậy dựa vào nhiệt độ xuất hiện và mất đi của 
hiệu ứng thu hoặc tỏa nhiệt, sự giảm khối lượng tương ứng của khoáng vật để nghiên 
cứu chúng bằng phương pháp nung nóng, [50]. 
 Phương pháp phân tích nhiệt vi sai rất có hiệu quả trong việc nghiên cứu các 
khoáng vật có chứa nước cấu trúc và nước kết tinh như các khoáng vật sét, các 
khoáng vật silicat ngậm nước, carbonat, sulphat và hydroxit kim loại nặng. 
69 
Để xác định thành phần khoáng vật trong bè hạt mịn trong đất vùng nghiên cứu 
NCS đã gửi 48 mẫu phân tích nhiệt Vi sai tại Trung tâm Phân tích Thí nghiệm Địa 
chất, Tổng cục Địa chất Khoáng sản Việt Nam và lựa chọn 16 mẫu gửi phân tích của 
Viện Địa chất, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam để đối sánh. 
+ Phương pháp nhiễu xạ Rơnghen (XRD) 
Nguyên lý cơ bản của phương pháp nhiễu xạ Rơnghen là tia Rơnghen (tia X) có 
bước sóng ngắn khi tới các hệ mặt mạng (do ion, nguyên tử xếp thành) trong cấu trúc 
tinh thể của từng khoáng vật thì phản xạ trở lại với góc phản xạ (2) đúng bằng góc 
tới (1) theo luật Bragg: 
n = 2d sin d = 
n 
2dsin 
Trong đó: n là số nguyên,  là bước sóng của tia X (có giá trị xác định); 1, 2 
- góc tới và góc phản xạ, d là khoảng cách mặt mạng. 
Dựa vào công thức trên có thể tính được giá trị khoảng cách (d ) giữa các mặt 
mạng có ký hiệu tổng quát là (hkl). Mỗi một khoáng vật có sự sắp xếp các ion, 
nguyên tử trên từng mặt mạng khác nhau nên mức độ phản xạ của tia Rơnghen với 
cường độ khác nhau tạo ra các peak trên hình nhiễu xạ Rơnghen có hình dạng và độ 
cao so với nền phông sẽ khác nhau. Do đó theo giản đồ nhiễu xạ Rơnghen chuẩn của 
từng khoáng vật có thể xác định sự có mặt của khoáng vật có trong mẫu, [67]. 
+ Phương pháp Hiển vi điện tử quét (Scaning Electronic Microscope - SEM) 
Nguyên lý hoạt động của Hiển vi điện tử quét (SEM) là dùng dòng thứ cấp và các 
điện tử bức xạ từ vật liệu bị bắn phá bởi nguồn điện tử để tạo thành hình ảnh về cường 
độ của vật liệu. Kết quả là cho thấy hình ảnh mẫu theo dạng không gian ba chiều. 
Phương pháp này rất hữu ích để xác định kết cấu và hình dạng của tập hợp các hạt 
khoáng vật nhỏ tới 1nm (10-6m). Ưu điểm của phương pháp này là có độ phóng đại lớn 
(bình thường tới 50.000 lần, nhiều kính có độ phóng đại tới hàng triệu lần), độ phân giải 
cao, có khả năng xác định mối quan hệ giữa các hạt khoáng vật có kích thước rất nhỏ để 
nghiên cứu chính xác. Kính SEM với các thiết bị phụ trợ còn có thể phân tích thành 
phần hóa học của các đơn khoáng, tương tự như khả năng phân tích của máy vi dò. Loại 
kính này rất hữu ích khi nghiên cứu các khoáng vật thuộc nhóm khoáng vật sét với kích 
thước nhỏ hơn 0,001mm. 
70 
Trong quá trình nghiên cứu, NCS đã phân tích 16 mẫu Hiển vi điện tử quét tại 
phòng Phân tích Công nghệ Cao, Đại học Mỏ - Địa chất và gửi 26 mẫu tại Viện Địa 
chất, Viện Hàn Lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam. Kết quả được thể hiện ở hình 
2.12 (a,b). 
Hình 2.12 (a,b). Thành phần khoáng vật sét trong các mẫu đất 
phân tích bằng phương pháp SEM 
2.2.2.3. Các phương pháp xác định thành phần hóa học của đất và nước 
Để xác định thành phần hóa học của đất và nước trong vùng nghiên cứu, NCS