Thông tin về trang thiết bị chính của dự án “Tăng cường năng lực nghiên cứu - triển khai trong lĩnh vực địa chất phục vụ sử dụng hợp lý tài nguyên, phòng tránh thiên tai và bảo vệ môi trường”

Thông tin về trang thiết bị chính của dự án “Tăng cường năng lực nghiên cứu - triển khai trong lĩnh vực địa chất phục vụ sử dụng hợp lý tài nguyên, phòng tránh thiên tai và bảo vệ môi trường” tại Viện Địa chất – Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
 

Thời gian thực hiện dự án: 2015-2017
 

I. Danh mục thiết bị chính và địa chỉ liên hệ
 

TT	Tên thiết bị	Đơn vị quản lý	Địa chỉ liên hệ
1	Hệ thống thiết bị vi phân tích đầu dò điện tử EPMA Model: SXFive Hãng: Cameca	Phòng Khoáng sản,  Viện Địa chất	TS. Trần Việt Anh – Phó trưởng phòng Khoáng sản e-mail: anhtr81@yahoo.com
2	Hệ thống thiết bị nhiễu xạ tia X (XRD) Model: Empyrean Hãng: PANalytical	Phòng Khoáng vật, Viện Địa chất	ThS. Nguyễn Ánh Dương e-mail: anhduongvdc@yahoo.com
3	Hệ thống thiết bị khảo sát địa vật lý bằng phương pháp địa chấn 24 kênh đo Model : TERRALOC PRO Hãng: ABEM Instrument	Phòng Địa vật lý, Viện Địa chất	TS. Lại Hợp Phòng – Trưởng phòng Địa vật lý e-mail: laihopphong@yahoo.co.uk
4	Hệ thống thiết bị định vị vệ tinh Model: Net R9 Hãng: Trimble Số lượng 05 hệ thống	Phòng Địa động lực hiện đại, Viện Địa chất	ThS. Trần Văn Phong e-mail: phongka160689@gmail.com
5	Hệ thống phân tích độ hạt bằng nhiễu xạ Laser Model: LA-960  Hãng: Horiba	Phòng Địa chất Đệ tứ, Viện Địa chất	TS. Mai Thành Tân – Trưởng phòng Địa chất Đệ tứ  e-mail: maithanh_tan@yahoo.com
6	Cụm thiết bị quan trắc, phân tích môi trường nước trong phòng và hiện trường	TT NC các vấn đề về nước, Viện Địa chất	ThS. Nguyễn Đức Rỡi  - Phó Giám đốc phụ trách - TT NC các vấn đề về nước e-mail: roivdc@gmail.com
6.1	Thiết bị quan trắc chất lượng nước Model: AP-7000 Hãng: Aquaread
6.2	Thiết bị xác định BOD Model: BOD Sensor System 6 Hãng: Velp
6.3	Tủ ấm BOD Model: FOC215E Hãng: Velp
6.4	Thiết bị lấy mẫu nước giếng khoan Model: Point Source Bailer 429 Hãng: Solinst
6.5	Thiết bị bơm lấy mẫu nước Model: WS700 Hãng: Global Water

 

Thông tin liên hệ chung:

Viện Địa chất – Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam

Ngõ 84, Phố Chùa Láng, Đống Đa, Hà Nội

e-mail: vanthu@igsvn.vast.vn  

Điện thoại: (+84)(24) 3775 4798; (+84)(24) 3834 3068
Fax: (+84)(24) 3775 4797

 

II. Tính năng chính của thiết bị

1. Hệ thống phòng thí nghiệm vi phân tích đầu dò điện tử (EPMA)

             Model: SXFive                       

             Hãng sản xuất: Cameca

             Cùng các thiết bị phụ trợ chuẩn bị mẫu (cắt, mài....)

          Thiết bị vi phân tích đầu dò điện tử (gọi tắt là EPMA: Electron Probe Micro-Analysis) hiện có tại Viện Địa chất sử dụng chùm tia điện tử kích thước nhỏ cỡ micron (microbeam) kết hợp với quang phổ tán xạ bước sóng và phổ tán xạ năng lượng cho phép phân tích chính xác thành phần hóa học tại các vị trí khác nhau của mẫu đá, khoáng vật và quặng.  Do đó, đặc điểm quan trọng nhất của một EPMA là khả năng định vị chính xác, phân tích định lượng nguyên tố tại điểm có kích thước rất nhỏ (1-2 micron).

          Ưu điểm của phương pháp EPMA là phân tích có kết quả nhanh vì quá trình gia công chuẩn bị mẫu không phức tạp; có thể phân tích trên đối tượng mẫu rắn, bột và dung dịch. Kết hợp với phổ tán xạ năng lượng, EPMA cho phép lập bản đồ phân bố cùng định lượng chính xác các nguyên tố hóa học. Là phương pháp xác định thành phần vật chất chính xác và nhanh. EPMA có các ứng dụng quan trọng trong các ngành địa chất, môi trường, luyện kim, hạt nhân, vật liệu bao gồm cả thủy tinh, gốm sứ, chất siêu dẫn, xi măng .v.v.

          Trong nghiên cứu địa chất, trong hầu hết các trường hợp, EPMA được chọn để phân tích các pha và các tổ hợp khoáng vật  tạo đá (các giai đoạn hình thành khoáng vật trong các đá magma và biến chất), lập bản đồ phân bố nguyên tố, thành phần các kim loại quặng và qui luật  các nguyên tố tạo khoáng vật (kể cả quặng và đá). Lập bản đồ phân tích chính xác các nguyên tố vết có hàm lượng cực thấp. Một ứng dụng quan trọng nữa là phân tích thành phần đất hiếm trong các khoáng vật (và quặng đất hiếm) giàu các nguyên tố này như granat.

          

Phòng thí nghiệm EPMA tại Viện Địa chất

          Hiện tại ở Viện Địa chất, ứng dụng chủ yếu của hệ thống thiết bị EPMA cho việc nghiên cứu thành phần hóa học của khoáng vật, các nguyên tố hiếm-vết có ý nghĩa quan trọng trong khoáng vật, đặc biệt là khoáng vật quặng nhằm làm sáng tỏ điều kiện hình thành của chúng, khả năng chứa các nguyên tố quý-hiếm không hình thành các pha khoáng riêng biệt mà chỉ tồn tại dưới dạng nguyên tố đi kèm trong các khoáng vật quặng khác nhưng lại là nguồn cung cấp nguyên liệu duy nhất cho các ngành công nghiệp hiện đại. Một ví dụ điển hình là Indi – nguyên tố có nhu cầu rất cao trong các ngành công nghiệp hiện đại như sản xuất màn hình tinh thể lỏng, pin mặt trời có độ bền và dung lượng cao. Trong tự nhiên, In chủ yếu tồn tại trong sphalerit (khoáng vật của kẽm) và được thu hồi từ quá trình tuyển luyện quặng chì kẽm. Với sự hỗ trợ của hệ thống thiết bị EPMA chúng ta có thể xác định được trong các loại quặng chì kẽm nào ở Việt Nam có triển vọng cao về In để có định hướng công nghệ tuyển luyện phù hợp.

 

2. Hệ thống phân tích nhiễu xạ tia X (XRD)

          Model: Empyrean                                        Số lượng: 01 hệ thống

          Hãng sản xuất: PANalytical                         Xuất xứ: Hà Lan

          Phương pháp phân tích XRD là phương pháp phân tích cấu trúc vật liệu hiện đại được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Ngành khoa học Trái đất hay cụ thể là các nghiên cứu trong Địa chất có nhu cầu sử dụng phương pháp phân tích XRD rất lớn…

Hệ thống phân tích nhiễu xạ Rơn-ghen tại Viện Địa chất

          Thiết bị XRD tại Viện Địa chất chủ yếu thích hợp và có hiệu quả cao trong xác định cấu trúc của các khoáng vật được hình thành trong các quá trình biến đổi nhiệt dịch, quá trình phong hóa đá và quặng trong điều kiện nhiệt đới ẩm như ở nước ta với sự hình thành các khoáng chất mới, có tính chất đặc thù và hướng sử dụng mới với tính năng tốt hơn nhiều so với khoáng vật nguyên sinh. Điển hình là việc hỗ trợ nghiên cứu các đặc điểm cấu trúc của các loại khoáng sét làm nguyên liệu sản xuất vật liệu hấp thụ và siêu hấp thụ, mỹ phẩm cao cấp, vật liệu lót bao hố chôn rác thải hạt nhân,...

 

3. Máy phân tích độ hạt bằng laser bao gồm: hệ thống quang học nhiễu xạ laser và các thiết bị phụ trợ

           Model: LA-960                                  Số lượng: 01 hệ thống

           Hãng sản xuất: Horiba.

Hệ thống phân tích độ hạt bằng laser LA-960 / Horiba

         Phân tích độ hạt trầm tích bở rời trong khoa học Địa chất trong nhiều năm trở lại đây ngày càng tăng cao, đòi hỏi của các nghiên cứu cơ bản cũng như yêu cầu trong các nhiệm vụ sản xuất và các nghiên cứu ứng dụng trong lĩnh vực địa chất, môi trường, xây dựng, y tế.... cần có độ chính xác cao và phân cấp độ hạt chi tiết. Các phương pháp phân tích kinh điển hiện đang áp dụng hiện nay như tỷ trọng kế, pippet... không thể đáp ứng. Thiết bị máy phân tích độ hạt bằng Laser hiện có tại Viện Địa chất có đủ các tính năng kỹ thuật đáp ứng được các yêu cầu phân tích độ hạt phục vụ cho các đề tài, nhiệm vụ nghiên cứu cơ bản, ứng dụng và phục vụ sản xuất.

       Thiết bị này kết hợp với máy phân tích XRD tạo thành một hệ thống phân tích hoàn chỉnh về thành phần khoáng vật, đặc biệt là khoáng vật sét.

 

Một số thông số kỹ thuật :

• Nguyên lý đo tán xạ ánh sáng laser
• Có thể đo với mẫu khô và mẫu lỏng
• Dải đo kích thước hạt (toàn dải): 0,01 – 5000µm
• Dải đo kích thước hạt (chế độ đo bột phân tán khô): 0,1 – 5000µm
• Số lượng loại hạt: 93 (người dùng điều chỉnh được)
• Độ chính xác: tốt hơn dao động 0,6% (định nghĩa cho sự hồi quy cỡ hạt trung bình)
• Độ lặp lại: tốt hơn dao động 0,1% (định nghĩa cho sự hồi quy cỡ hạt trung bình).

 

4. Hệ thống thiết bị khảo sát địa vật lý bằng phương pháp đo địa chấn

Thiết bị thăm dò địa chấn Terraloc Pro / ABEM

          Máy địa chấn Viện Địa chất mới đầu tư năm 2016 là máy Terraloc Pro gồm 24 kênh và các phụ kiện đi kèm. Thiết bị này có thể tham gia giải quyết các nhiệm vụ như sau:

- Phát hiện các đới dập vỡ phá hủy kiến tạo, phá hủy đứt gãy ẩn trong lòng đất phục vụ nghiên cứu các đứt gãy hoạt động trẻ. Nếu tiến hành đo bằng phương pháp phản xạ còn cho phép ta phát hiện các dịch chuyển không lớn theo chiều thẳng đứng của đứt gãy.

- Khảo sát xác định chiều dày của các khối trượt đủ độ tin cậy phục vụ cho các nghiên cứu dự báo về trượt lở đất.

- Phân tầng chi tiết các cấu trúc nông, xác định phân bố nền đá gốc, phát hiện các vùng hang hốc ẩn cung cấp tài liệu cho quy hoạch xây dựng các nhà máy thủy điện, nhà máy nhiệt điện, phát triển đường giao thông đặc biệt là các đường hầm và cho nghiên cứu các dạng thiên tai địa chất khác như sụt đất, v.v...

- Nếu tiến hành đo đồng thời cả sóng dọc và sóng ngang trong các lỗ khoan sẽ cho phép ta xác định các thông số đàn hồi phục vụ cho công tác thiết kế kháng chấn các công trình quan trọng.

- Ngoài các công dụng trên các khảo sát địa chấn cũng có thể ứng dụng trong tìm kiếm nguồn nước ngầm, trong thăm dò các loại khoáng sản nếu phân bố của chúng được phản ánh thông qua các dấu hiệu cấu trúc đặc thù như đứt gãy, các vòm nâng, hạ, v.v... Các khảo sát nghiên cứu sâu hơn đến vài ba km có thể cung cấp cho ta thông tin đủ độ tin cậy về phân bố và cấu trúc của các bồn địa nhiệt, là đối tượng đang bắt đầu  được quan tâm nghiên cứu phát triển năng lượng sạch ở Việt Nam.

          Thăm dò địa chấn với 24 kênh đo phục vụ nghiên cứu chi tiết các tầng nông và khi cần thiết cũng có thể triển khai nghiên cứu đến độ sâu một vài km.

          Việc nghiên cứu đặc điểm cấu trúc thạch quyển dưới mặt đất, phát hiện các thể địa chất quan tâm như các lớp đất đá có thành phần khác nhau, bồn nhiệt, các đứt gãy và đới dập vỡ ngầm có ý nghĩa quan trọng trong nghiên cứu địa chất học hiện đại. Ngoài việc phục vụ các nghiên cứu cơ bản, phương pháp này còn có hiệu quả tốt trong nghiên cứu ứng dụng thực tiễn quan trọng: Phát hiện các đới dập vỡ phá hủy kiến tạo, phá hủy đứt gãy ẩn trong lòng đất phục vụ nghiên cứu các đứt gãy hoạt động trẻ; Khảo sát xác định chiều dày của các khối trượt đủ độ tin cậy phục vụ cho các nghiên cứu dự báo về trượt lở đất; Phân tầng chi tiết các cấu trúc nông, xác định phân bố nền đá gốc, phát hiện các vùng hang hốc ẩn cung cấp tài liệu cho quy hoạch xây dựng các nhà máy thủy điện, nhà máy nhiệt điện, phát triển đường giao thông đặc biệt là các đường hầm và cho nghiên cứu các dạng thiên tai địa chất khác như sụt đất,...; Ngoài các công dụng trên, các khảo sát địa chấn cũng có thể ứng dụng trong tìm kiếm nguồn nước ngầm, trong thăm dò các loại khoáng sản nếu phân bố của chúng được phản ánh thông qua các dấu hiệu cấu trúc đặc thù như đứt gãy, các vòm nâng, hạ,... Các khảo sát nghiên cứu sâu hơn đến vài ba km có thể cung cấp cho ta thông tin đủ độ tin cậy về phân bố và cấu trúc của các bồn địa nhiệt, là đối tượng đang bắt đầu được quan tâm nghiên cứu phát triển năng lượng sạch ở Việt Nam.

 

5. Máy thu số liệu định vị vệ tinh toàn cầu

        +  Model: Trimble@NetR9TMGNSS

        + Hãng sản xuất: Trimble Inc (Mỹ)

         Số lượng trang bị: 05 hệ thống

Máy thu số liệu định vị vệ tinh toàn cầu Trim NetR9^TM GNSS

        Thu và xử lý được tín hiệu đa hệ (GPS/GLONASS, tương lai có thể cả Galilleo …);

 

        Tính năng chủ yếu của thiết bị:

• Thiết bị nghiên cứu ngoài thực địa;
• Thu nhận tín hiện GNSS, quan trắc liên tục trong mọi điều kiện thời thiết.

        Phần mềm BERNESE 5.2 dùng để xử lý dữ liệu:

       Chạy trên Window đĩa CD  phần mền Licene bản quyền-khóa cứng (dùng cho nghiên cứu): 01 license (Single workstation license)

        Lĩnh vực sử dụng chính:

• Nghiên cứu địa động lực (xác định chuyển dịch hiện đại).
• Nghiên cứu các tầng khí quyển (tầng điện ly, tầng khí tượng).
• Trắc địa-bản đồ: điểm khống chế, đo nối; trạm đo liên tục trong lưới khống chế tích cực quốc gia.

 

6. Cụm thiết bị quan trắc, phân tích môi trường nước trong phòng và hiện trường

6.1. Máy đo nhanh đa chỉ tiêu trong nước

       Model: Aqua Probe AP-7000                Số lượng: 01 máy

       Hãng: Aquaread

      Đầu dò Aquaprobe AP-7000 được thiết kế cho công tác triển khai theo dõi chất lượng nước thời gian dài bằng cách sử dụng một hệ thống làm sạch trung tâm để giữ sạch cho các bộ cảm biến giúp giảm tác động việc tích tụ bẩn sinh học trong các triển khai mở rộng. Các đầu dò thiết kế với tất cả các thông số tiêu chuẩn bao gồm oxy hòa tan quang học và 6 khe cắm phụ trợ cho phép bạn gắn thêm nhiều cảm biến phục vụ kiểm tra. AP-7000 có khả năng đo đến 17 thông số riêng lẻ.

Máy đo nhanh đa chỉ tiêu trong nước

Các thông số tiêu chuẩn trong AP-7000:

+ DO quang học	+ pH
+ Độ dẫn riêng	+ ORP
+ Độ dẫn tuyệt đối	+ TDS
+ Điện trở	+ Độ mặn
+ SSG	+ Nhiệt độ

        AP-7000 có 6 khe cắm phụ trợ cho phép bạn thêm các cảm biến khác vào đầu dò. Các khe phụ này hoàn toàn không bị giới hạn cho phép có thể gắn với bất kỳ điện cực ISE hoặc một cảm biến quang học nào.

Đầu dò có thể được sử dụng với nhiều loại cáp dài thông qua bộ kết nối AquaConn. Cáp có các chiều dài 3, 10, 20 và 30 m theo tiêu chuẩn.

        Ngoài ra còn có các hệ thống lấy mẫu hiện trường như thiết bị bơm, lấy mẫu nước hiện trường.

 

6.2. Thiết bị xác định BOD và Tủ ấm BOD 5

       Tên gọi: BOD sensor system/ Cooled Incubator

       Kiểu loại, mã ký hiệu: BOD Sensor System 6/ FOC215E

       Thiết bị BOD: có 4 thang đo 90, 250, 600 và 999 ppm BOD. Đo bằng đầu đo áp suất điện tử.

       Tủ ấm BOD có thang nhiệt độ: +3°C đến +50°C, dung tích 215 lít, chứa đồng thời 5 bộ BOD System 6 hoặc 3 bộ BOD System 10.Tác nhân làm lạnh không dùng CFC.

       Lĩnh vực sử dụng chính:

      Quan trắc, nghiên cứu môi trường nước rất cần tới hai chỉ số BOD và BOD5. BOD là một trong những chỉ tiêu đánh giá mức độ gây ô nhiễm của các chất thải và khả năng tự làm sạch của nguồn nước. BOD có ý nghĩa biểu thị lượng các chất hữu cơ trong nước có thể bị phân huỷ bằng các vi sinh vật. Để Oxy hoá hết chất hữu cơ trong nước thường phải mất 20 ngày ở 20oC. Để đơn giản người ta chỉ lấy chỉ số BOD sau khi Oxy hoá 5 ngày, ký hiệu BOD5. Sau 5 ngày có khoảng 80% chất hữu cơ đã bị oxy hoá . Khi nghiên cứu đối với nước thải sinh hoạt và nước thải của một số ngành công nghiệp có thành phần gần giống với nước thải sinh hoạt thì lượng oxy tiêu hao để oxy hóa các chất hữu cơ trong vài ngày đầu chiếm 21%, qua 5 ngày đêm chiếm 87% và qua 20 ngày đêm chiếm 99%. Để kiểm tra khả năng làm việc của các công trình xử lý nước thải người ta thường dùng chỉ tiêu BOD5. Khi biết BOD5 có thể tính gần đúng BOD20 bằng cách chia cho hệ số biến đổi. Do vậy việc trang bị đồng thời thiết bị xác định BOD và BOD5 là rất cần thiết trong nghiên cứu quan trắc môi trường nước.