›
›

Khảo sát và đánh giá hiện trạng chất lượng nước ngầm tại xã Căn Tố huyện Tứ Kỳ tỉnh Hải Dương - Bùi Nam Huyền Trang

pdf 62 trang huongle 1030
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Khảo sát và đánh giá hiện trạng chất lượng nước ngầm tại xã Căn Tố huyện Tứ Kỳ tỉnh Hải Dương - Bùi Nam Huyền Trang", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfkhao_sat_va_danh_gia_hien_trang_chat_luong_nuoc_ngam_tai_xa.pdf

Nội dung text: Khảo sát và đánh giá hiện trạng chất lượng nước ngầm tại xã Căn Tố huyện Tứ Kỳ tỉnh Hải Dương - Bùi Nam Huyền Trang

  1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÕNG ISO 9001 : 2008 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGÀNH: KỸ THUẬT MÔI TRƢỜNG Sinh viên : Bùi Nam Huyền Trang Ngƣời hƣớng dẫn: TS. Nguyễn Thị Kim Dung TS. Trần Thị Mai HẢI PHÕNG – 2012
  2. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG KHẢO SÁT VÀ ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG CHẤT LƢỢNG NƢỚC NGẦM TẠI XÃ VĂN TỐ HUYỆN TỨ KỲ TỈNH HẢI DƢƠNG KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY NGÀNH: KỸ THUẬT MÔI TRƢỜNG Sinh viên : Bùi Nam Huyền Trang Ngƣời hƣớng dẫn: TS. Nguyễn Thị Kim Dung TS. Trần Thị Mai HẢI PHÕNG – 2012
  3. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÕNG NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Sinh viên: Bùi Nam Huyền Trang Mã số: 121139 Lớp: MT1202 Ngành: Kỹ thuật môi trƣờng Tên đề tài: Khảo sát và đánh giá hiện trạng chất lƣợng nƣớc ngầm tại xã Văn Tố huyện Tứ Kỳ tỉnh Hải Dƣơng
  4. NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI 1. Nội dung và các yêu cầu cần giải quyết trong nhiệm vụ đề tài tốt nghiệp (về lý luận, thực tiễn, các số liệu cần tính toán và các bản vẽ). 2. Các số liệu cần thiết để thiết kế, tính toán. 3. Địa điểm thực tập tốt nghiệp. - Phòng thí nghiệm F203, Trƣờng Đại Học Dân Lập Hải Phòng
  5. CÁN BỘ HƢỚNG DẪN ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Ngƣời hƣớng dẫn thứ nhất: Họ và tên: Học hàm, học vị: Cơ quan công tác: Nội dung hƣớng dẫn: Ngƣời hƣớng dẫn thứ hai: Họ và tên: Học hàm, học vị: Cơ quan công tác: Nội dung hƣớng dẫn: Đề tài tốt nghiệp đƣợc giao ngày tháng năm 2012 Yêu cầu phải hoàn thành xong trƣớc ngày tháng năm 2012 Đã nhận nhiệm vụ ĐTTN Đã giao nhiệm vụ ĐTTN Sinh viên Người hướng dẫn Bùi Nam Huyền Trang Hải Phòng, ngày tháng năm 2012 HIỆU TRƢỞNG
  6. GS.TS.NGƢT Trần Hữu Nghị PHẦN NHẬN XÉT TÓM TẮT CỦA CÁN BỘ HƢỚNG DẪN 1. Tinh thần thái độ của sinh viên trong quá trình làm đề tài tốt nghiệp: 2. Đánh giá chất lƣợng của khóa luận (so với nội dung yêu cầu đã đề ra trong nhiệm vụ Đ.T. T.N trên các mặt lý luận, thực tiễn, tính toán số liệu ): 3. Cho điểm của cán bộ hƣớng dẫn (ghi cả số và chữ): Hải Phòng, ngày tháng năm 2012 Cán bộ hƣớng dẫn (họ tên và chữ ký)
  7. Lời cảm ơn Lời đầu tiên tôi xin đƣợc gửi tới cô giáo - TS. Nguyễn Thị Kim Dung, cô giáo - TS.Trần Thị Mai lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất. Cô là ngƣời đã trực tiếp giao đề tài và tận tình chỉ bảo, hƣớng dẫn, giúp đỡ tôi trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn. Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô Khoa Môi Truờng – Trƣờng Đại học Dân Lập Hải Phòng các anh chị và các bạn đã giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Cuối cùng tôi xin đƣợc cảm ơn những ngƣời thân trong gia đình, đã luôn động viên, cổ vũ để tôi hoàn thành tốt luận văn của mình. Em xin chân thành cảm ơn! Hải Phòng, ngày tháng 11 năm 2012 Sinh viên Bùi Nam Huyền Trang
  8. DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT STT Kí hiệu Ý nghĩa 1 BOD Nhu cầu oxy sinh hóa 2 COD Nhu cầu oxy hóa học 3 DS Chất rắn hòa tan 4 TS Tổng hàm lƣợng chất rắn 5 TSS Tổng hàm lƣợng cặn lơ lửng 6 DO Oxy hòa tan 7 TVS Chất rắn bay hơi 8 SS Các chất rắn lơ lửng 9 EC Độ dẫn 10 TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam 11 TCCP Tiêu chuẩn cho phép
  9. DANH MỤC BẢNG STT Tên bảng Trang Tiêu chuẩn vệ sinh đối với chất lƣợng nƣớc uống và sinh 1 Bảng 1.1 hoạt QCVN 02:2009/BYT 17 Bảng giá trị giới hạn cho phép các thông số và nồng độ 2 Bảng 1.2 các chất ô nhiễm trong nƣớc ngầm TCVN 5994-1995 19 3 Bảng 2.1 Vị trí các điểm lấy mẫu nƣớc ngầm xã Văn Tố 21 4 Bảng 2.2 Kỹ thuật bảo quản cho từng chỉ tiêu phân tích 24 5 Bảng 3.1 Kết quả đo nhanh chất lƣợng nƣớc ngầm xã Văn Tố 32 6 Bảng 3.2 Kết quả xây dựng đƣờng chuẩn Fe2+ 33 7 Bảng 3.3 Kết quả xây dựng đƣờng chuẩn Mn2+ 33 8 Bảng 3.4 Kết quả xây dựng đƣờng chuẩn Amoni 34 Kết quả xác định hàm lƣợng Fe2+ và Mn2+ các mẫu 9 Bảng 3.5 nƣớc ngầm 35 Kết quả xác định hàm lƣợng Amoni và độ cứng các mẫu 10 Bảng 3.6 nƣớc ngầm 36 11 Bảng 3.7 Kết quả nƣớc ngầm xã Văn Tố sau khi xử lý bằng cát sỏi 38 Kết quả nƣớc ngầm xã Văn Tố sau khi xử lý bằng than 12 Bảng 3.7 hoạt tính 38 DANH MỤC HÌNH STT Tên hình Trang 1 Hình 3.2 Đƣờng chuẩn xác định Fe2+ 33 2 Hình 3.3 Đƣờng chuẩn xác định Mn2+ 34 3 Hình 3.4 Đƣờng chuẩn xác định Amoni 34 4 Hình 4.1 Cấu tạo dàn ống 45 5 Hình 4.2 Cấu tạo ống phụ 45 6 Hình 4.3 Kích thƣớc ngăn chứa nƣớc sạch 46 7 Hình 4.4 Cấu tạo bể lọc cát 47
  10. MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ NƢỚC NGẦM 13 1.1.Tầm quan trọng của nƣớc 13 1.2.Nƣớc ngầm 14 1.2.1.Nguồn gốc hình thành nƣớc ngầm 14 1.2.2.Đặc điểm nƣớc ngầm 16 1.2.3. Nguyên nhân gây ô nhiễm và hiện trạng ô nhiễm nƣớc ngầm. 20 1.3 Điều kiện tự nhiên – xã hội của xã Văn Tố – huyện Tứ Kỳ – tỉnh Hải Duơng 26 1.3.1 Điều kiện tự nhiên 26 1.3.2. Điều kiện xã hội 27 1.4 Tiêu chuẩn Việt Nam về nƣớc sạch 28 CHƢƠNG II: 31 2.1. Đối tƣợng nghiên cứu 31 2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu 31 2.3. Lựa chọn địa điểm , thời gian và tần số lấy mẫu 31 2.3.1. Điểm lấy mẫu 31 2.3.2. Thời gian và tần số lấy mẫu 33 2.3.3. Chọn phƣơng pháp lấy mẫu 33 2.3.4. Vận chuyển - ổn định và lƣu giữ mẫu 34 2.4. Phƣơng pháp phân tích trong phòng thí nghiệm [4] 35 2.4.1.Xác định độ cứng của nƣớc bằng phƣơng pháp chuẩn độ complexon 35 2.4.2. Xác định Fe bằng thuốc thử KSCN 37 2.4.3 Xác định Amoni 38 2.4.4. Xác định Mangan [2] 40 CHƢƠNG III: KHẢO SÁT HIỆN TRẠNG VÀ ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG MÔI TRƢỜNG NƢỚC NGẦM XÃ VĂN TỐ 42 3.1. Khảo sát hiện trạng khai thác nƣớc ngầm xã Văn Tố 42 3.2. Kết quả khảo sát chất lƣợng nƣớc ngầm xã Văn Tố 43 3.2.1 Các thông số đo nhanh chất lƣợng nƣớc ngầm QCVN 02:2009/BYT 43 3.2.2. Kết quả xây dựng đƣờng chuẩn 44
  11. 3.2.2. Kết quả xác định mẫu nƣớc ngầm xã Văn Tố 46 3.2.3. Kết quả xác định mẫu nƣớc ngầm đã qua xử lý ở các hộ dân xã Văn Tố 48 3.3. Đánh giá hiện trạng nguồn nƣớc ngầm ở xã Văn Tố 50 3.3.1. Hiện trạng nƣớc ngầm xã Văn Tố 50 3.3.2 Nguyên nhân gây ô nhiễm nguồn nƣớc ngầm tại xã Văn Tố 51 CHƢƠNG IV: GIẢI PHÁP BẢO VỆ TÀI NGUYÊN MÔI TRƢỜNG NƢỚC NGẦM 53 4.1. Đẩy mạnh công tác tuyên truyền 53 4.2.Đầu tƣ xây dựng nhà máy nƣớc cho toàn xã 54 4.3 Bảo dƣỡng và nâng cao hiệu suất của giếng đang bị xuống cấp 54 4.4. Thiết kế bể lọc phù hợp để giảm nồng độ các chất ô nhiễm trong nƣớc ngầm. 54 4.4.1. Khử sắt và mangan bằng phƣơng pháp làm thoáng [5, 7] 55 4.4.2. Lọc 56 4.4.3. Kích thƣớc bể lọc 57 4.5. Xây dựng đội thu gom chất thải rắn cho toàn xã 59 4.6. Cải tiến hoạt động sản xuất nông nghiệp 59 KẾT LUẬN 61
  12. MỞ ĐẦU Hải Dƣơng là một tỉnh thuộc Đồng Bằng Bắc Bộ, nằm trong vùng kinh tế trọng điểm phía Bắc: Hà Nội - Hải Phòng - Quảng Ninh. Cùng với sự gia tăng các đô thị trên toàn quốc là sự gia tăng dân số đô thị. Theo đó, nhu cầu sử dụng nƣớc không ngừng tăng. Thống kê sơ bộ cho thấy, lƣợng nƣớc khai thác sử dụng cho các đô thị từ vài trăm đến hàng triệu m3/năm, trong đó khoảng 50% nguồn nƣớc cung cấp cho các đô thị đƣợc khai thác từ nguồn nƣớc ngầm. Các nguồn nƣớc ngầm đƣợc khai thác nằm ngay trong đô thị hoặc ven đô thị. Thế nên, theo thời gian, nhiều nguồn nƣớc đã cạn kiệt hoặc đang bị ô nhiễm bởi sự xâm lấn quá nhanh của đô thị, mực nƣớc của các tầng chứa nƣớc khai thác bị hạ thấp liên tục theo thời gian. Có tới 80% dân số nông thôn sử dụng nƣớc ngầm, với các loại công trình: giếng đào, giếng khoan và mạch lộ. Nƣớc ngầm đƣợc sử dụng phổ biến để tƣới màu, cây công ng phê, hồ tiêu, cao su ở Tây nguyên, vải ở Bắc Giang ). N còn sử dụng để tƣới lúa chống hạn. Để đánh giá trạng tình hình khai thác, sử dụng và chất lƣợng nƣớc ngầm ở một số vùng nông thôn Hải Dƣơng, chúng tôi tiến hành thực hiện đồ án “ Khảo sát và đánh giá hiện trạng chất lƣợng nƣớc ngầm tại xã Văn Tố huyện Tứ Kỳ tỉnh Hải Dƣơng và đề xuất biện pháp giảm thiểu ô nhiễm”, Nhằm góp phần cải thiện chất lƣợng nƣớc ngầm và bảo vệ sức khoẻ cho ngƣời dân khu vực này. 12
  13. CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ NƢỚC NGẦM 1.1.Tầm quan trọng của nƣớc Cũng nhƣ không khí và ánh sáng, nƣớc không thể thiếu đƣợc trong đời sống con ngƣời. Trong quá trình hình thành sự sống trên Trái đất thì nƣớc và môi trƣờng nƣớc đóng vai trò quan trọng. Nƣớc tham gia vào vai trò tái sinh thế giới hữu cơ (tham gia quá trình quang hợp). Trong quá trình trao đổi chất nƣớc đóng vai trò trung tâm. Nhiều phản ứng lý hóa học diễn ra cần sự tham gia bắt buộc của nƣớc. Nƣớc là dung môi của nhiều chất và đóng vai trò dẫn đƣờng cho các muối đi vào cơ thể. Trong khu dân cƣ, nƣớc phục vụ cho mục đích sinh hoạt, nâng cao đời sống tinh thần cho ngƣời dân (một ngôi nhà hiện đại không có nƣớc khác nào một cơ thể không có máu). Nƣớc đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong sản xuất công nghiệp. Đối với cây trồng nƣớc là nhu cầu thiết yếu, đồng thời còn có vai trò điều tiết các chế độ nhiệt, ánh sáng, chất dinh dƣỡng, vi sinh vật, độ thoáng khí trong đất Nƣớc là tài nguyên vật liệu quan trọng nhất của loài ngƣời và sinh vật trên trái đất. Con ngƣời mỗi ngày cần 250 lít nƣớc cho sinh hoạt, 1.500 lít nƣớc cho hoạt động công nghiệp và 2.000 lít cho hoạt động nông nghiệp. Nƣớc chiếm 99% trọng lƣợng sinh vật sống trong môi trƣờng nƣớc và 44% trọng lƣợng cơ thể con ngƣời. Để sản xuất 1 tấn giấy cần 250 tấn nƣớc, 1 tấn đạm cần 600 tấn nƣớc và 1 tấn chất bột cần 1.000 tấn nƣớc. Ngoài chức năng tham gia vào chu trình sống trên, nƣớc còn là chất mang năng lƣợng (hải triều, thuỷ năng), chất mang vật liệu và tác nhân điều hoà khí hậu, thực hiện các chu trình tuần hoàn vật chất trong tự nhiên. Có thể nói sự sống của con ngƣời và mọi sinh vật trên trái đất phụ thuộc vào nƣớc. Tài nguyên nƣớc ở trên thế giới theo tính toán hiện nay là 1,39.103tỷ m3, tập trung trong thuỷ quyển 97,2% (1,35.103 tỷ m3), còn lại trong khí quyển và thạch 13
  14. quyển. 94% lƣợng nƣớc là nƣớc mặn, 2% là nƣớc ngọt tập trung trong băng ở hai cực, 0,6% là nƣớc ngầm, còn lại là nƣớc sông và hồ. Lƣợng nƣớc trong khí quyển khoảng 0,001%, trong sinh quyển 0,002%, trong sông suối 0,00007% tổng lƣợng nƣớc trên trái đất. Lƣợng nƣớc ngọt con ngƣời sử dụng xuất phát từ nƣớc mƣa (lƣợng mƣa trên trái đất 105.106 m3/năm. Lƣợng nƣớc con ngƣời sử dụng trong một năm khoảng 35.106m3, trong đó 8% cho sinh hoạt, 23% cho công nghiệp và 63% cho hoạt động nông nghiệp. Mặc dù lƣợng nƣớc trên thế giới là rất lớn nhƣng lƣợng nƣớc ngọt mà con ngƣời có thể sử dụng đƣợc là rất ít (1/100000). Hơn nữa sự phân bố của nó lại không đồng đều cả về không gian lẫn thời gian khiến cho nƣớc trở thành một nguồn tài nguyên đặc biệt cần đƣợc bảo vệ và sử dụng hợp lý. 1.2.Nƣớc ngầm 1.2.1.Nguồn gốc hình thành nƣớc ngầm Nƣớc ngầm đƣợc hình thành do nƣớc trên bề mặt ngấm xuống, không thể ngấm qua tầng đá mẹ nên trên nó nƣớc sẽ tập, trung trên bề mặt, tùy từng kiến tạo địa chất mà nó hình thành nên các hình dạng khác nhau, nƣớc tập trung nhiều sẽ bắt đầu di chuyển và liên kết với các khoang, túi nƣớc khác, dần dần hình thành mạch ngƣớc ngầm lớn nhỏ, tuy nhiên việc hình thành nƣớc ngầm phụ thƣợc vào lƣợng nƣớc ngấm xuống và phụ thuộc vào lƣợng mƣa và khả năng trữ nƣớc của đất. Trong chuyên ngành còn sử dụng thuật ngữ nƣớc dƣới đất để chỉ khái niệm gần nhƣ tƣơng đƣơng. Nƣớc ngầm có nguồn gốc nội sinh: Nƣớc đƣợc sinh ra trong điều kiện nhiệt độ cao và áp suất lớn của các hoạt động xâm nhập nông á núi lửa trẻ. Nguồn nƣớc này một phần đƣợc phun lên mặt đất khi núi lửa hoạt động, phần còn lại đƣợc lƣu giữ trong lòng đất tạo thành nƣớc ngầm. Chƣa thể tính đƣợc trữ lƣợng của loại nƣớc ngầm nguồn gốc nội sinh này, nhƣng nó giữ vai trò to lớn trong việc cung cấp nƣớc thƣờng xuyên cho các sông suối từ các vùng núi cao và sẽ cung cấp nƣớc sinh hoạt một cách 14
  15. bền vững cho cƣ dân ở vùng núi cao, vùng trung du, hải đảo và sa mạc bằng một tổ hợp tối ƣu các phƣơng pháp địa chất, địa mạo, địa vật lý và khoan hoặc đào giếng để lấy nƣớc ngầm một cách không khó lắm. Tuy vậy, với các vùng cao nguyên đá vôi còn đòi hỏi các nguồn (núi lửa) phải đủ lớn để lấp nhét đầy các khe nứt và hang hốc của đá vôi, đồng thời có nhiều nƣớc ngầm có kích thƣớc đủ lớn, cần đặt vấn đề tìm, thăm dò và xây dựng các giếng khoan khai thác nƣớc ngầm nguồn gốc nội sinh. Lâu nay, quan niệm nƣớc ngầm do nƣớc trên mặt ngấm xuống thành các tầng chứa nƣớc nên ngƣời ta tìm rất tốn công sức mà không ra.  Lƣu lƣợng nƣớc ngầm Nƣớc ngầm góp lƣợng lớn cho dòng chảy của nhiều con sông. Con ngƣời đã sử dụng nƣớc ngầm từ hàng ngàn năm nay và vẫn đang tiếp tục sử dụng nó hàng ngày, phần lớn cho nhu cầu nƣớc uống và nƣớc tƣới. Cuộc sống trên trái đất phụ thuộc vào nƣớc ngầm cũng giống nhƣ là nƣớc bề mặt. Nƣớc ngầm chảy bên dƣới mặt đất. Một phần lƣợng mƣa rơi trên mặt đất và thấm vào trong đất trở thành nƣớc ngầm. Phần nƣớc chảy sát mặt sẽ lộ ra rất nhanh khi chảy vào trong lòng sông, nhƣng do trọng lực, một phần lƣợng nƣớc tiếp tục thấm sâu vào trong đất. Hƣớng và tốc độ di chuyển nƣớc ngầm đƣợc tính thông qua các đặc trƣng của tầng nƣớc ngầm và lớp cản nƣớc (ở đây nƣớc khó chảy qua). Sự chuyển động của nƣớc bên dƣới mặt đất phụ thuộc vào độ thấm (nƣớc thấm khó khăn hay dễ dàng) và khe rỗng của đá bên dƣới mặt đất (số các khe hở trong vật liệu). Nếu các lớp đá cho phép nƣớc chảy qua nó tƣơng đối tự do thì nƣớc ngầm có thể di chuyển đƣợc những khoảng cách đáng kể trong thời gian vài ngày. Nhƣng nƣớc ngầm cũng có thể thấm vào các tầng nƣớc ngầm sâu ở đó nó sẽ mất hàng ngàn năm để di chuyển trở lại vào môi trƣờng.  Trữ lƣợng nƣớc ngầm Một lƣợng lớn nƣớc đƣợc trữ trong đất. Nƣớc này vẫn tiếp tục chuyển động, có thể rất chậm, và nó vẫn là một phần của vòng tuần hoàn nƣớc. Phần lớn nƣớc ngầm là do 15
  16. mƣa và lƣợng nƣớc thấm từ lớp đất mặt. Tầng đất phía trên là vùng không bão hoà, trong tầng này lƣợng nƣớc thay đổi theo thời gian, mà không làm bão hoà tầng đất. Bên dƣới lớp đất này là vùng bão hoà, tất cả các khe nứt, các ống mao dẫn, và các khoảng trống giữa các phân tử đá đƣợc lấp đầy nƣớc. Thuật ngữ "nƣớc ngầm" đƣợc dùng để mô tả cho khu vực này. Một thuật ngữ khác của nƣớc ngầm là "bể nƣớc ngầm". Bể nƣớc ngầm là kho chứa nƣớc ngầm khổng lồ và con ngƣời khắp nơi trên thế giới phụ thuộc vào nƣớc ngầm trong cuộc sống hàng ngày 1.2.2.Đặc điểm nƣớc ngầm Theo độ sâu phân bố, có thể chia nƣớc ngầm thành nƣớc ngầm tầng mặt và nƣớc ngầm tầng sâu. Đặc điểm chung của nƣớc ngầm là khả năng di chuyển nhanh trong các lớp đất xốp, tạo thành dòng chảy ngầm theo địa hình. Nƣớc ngầm tầng mặt thƣờng không có lớp ngăn cách với địa hình bề mặt. Do vậy, thành phần và mực nƣớc biến đổi nhiều, phụ thuộc vào trạng thái của nƣớc mặt. Loại nƣớc ngầm tầng mặt rất dễ bị ô nhiễm. Nƣớc ngầm tầng sâu thƣờng nằm trong lớp đất đá xốp đƣợc ngăn cách bên trên và phía dƣới bởi các lớp không thấm nƣớc. Theo không gian phân bố, một lớp nƣớc ngầm tầng sâu thƣờng có ba vùng chức năng: - Vùng thu nhận nƣớc. - Vùng chuyển tải nƣớc. - Vùng khai thác nƣớc có áp. Khoảng cách giữa vùng thu nhận và vùng khai thác nƣớc thƣờng khá xa, từ vài chục đến vài trăm km. Các lỗ khoan nƣớc ở vùng khai thác thƣờng có áp lực. Đây là loại nƣớc ngầm có chất lƣợng tốt và lƣu lƣợng ổn định. Trong các khu vực phát triển đá cacbonat thƣờng tồn tại loại nƣớc ngầm caxtơ di chuyển theo các khe nứt caxtơ. Trong các dải cồn cát vùng ven biển thƣờng có các thấu kính nƣớc ngọt nằm trên mực nƣớc biển. Nƣớc ngầm mạch sâu từ 100 m đến 180 m, chất lƣợng nƣớc tốt, có thể sử dụng cho sinh hoạt. Nƣớc ngầm mạch nông từ 5 – 30m lƣu lƣợng phụ thuộc vào nguồn nƣớc 16
  17. mƣa, nƣớc bị nhiễm phèn và mặn vào mùa khô. Dựa vào các kết quả nghiên cứu cho thấy trong vùng tồn tại 7 phân vị chứa nƣớc theo thứ tự từ trên xuống nhƣ sau: - Tầng chứa nƣớc lỗ hổng Holocen (Q2): Tầng chứa nƣớc lỗ hổng Holocen bao gồm toàn bộ trầm tích có nguồn gốc hỗn hợp biển, sông – biển – đầm lầy, đƣợc phân bố rộng khắp trên diện tích khu vực và lộ ra ngay trên bề mặt. Chiều dày của tầng biến đổi từ 24,0m đến 40,0m. Chiều dày trung bình là 32,4m, khả năng chứa nƣớc nghèo, chất lƣợng nƣớc bị mặn. - – 33m, có khả năng chứa nƣớc trung bình, chất lƣợng nƣớc biến đổi rất phức tạp, đa phần nƣớc mặn nên ít có khả năng khai thác. - Tầng chứa nƣớc lỗ hổng Pleistocen giữa – trên (Q12-3): Trong khu vực nghiên cứu, tầng chứa nƣớc lỗ hổng - – – 38,0 – 50,0m, có khả năng chứa nƣớc, chất lƣợng nƣớc tốt, tuy nhiên có hàm lƣợng sắt cao nên khi sử dụng tùy theo mục đích mà phải xử lý trƣớc khi dùng. - , nhƣng không lộ ra trên bề mặt, nằm kề ngay dƣới tầng chứa nƣớc Q12-3 và có xu hƣớng chìm dần về phía Nam, Đông Nam vùng nghiên cứu. Chiều sâu bắt gặp từ 107,0m (213-II) đến 112,0m (TD2) và phân bố đến độ sâu 148,0m – 175,0m (TD2). Bề dày của tầng biến đổi trong khoảng 46,0m đến 53,0m (213-II), có khả năng chứa nƣớc từ trung bình đến giàu, chất lƣợng nƣớc đạt yêu cầu cho sinh hoạt. Tuy nhiên hàm lƣợng sắt cao từ 1,35 – 1,74mg/l nên phải xử lý trƣớc khi đƣa vào sử dụng. Diện tích phân bố nƣớc nhạt rộng, chiều dày tầng chứa nƣớc lớn, mực nƣớc tĩnh nằm nông nên dễ khai thác. 17
  18. - nghiên cứu và bị phủ bởi tầng chứa nƣớc nằm trên là Pleistocen dƣới. Chiều sâu bắt gặp tầng khoảng 175m và phân bố đến độ sâu 234m. Bề . - , bị phủ bởi tầng chứa nƣớc N22 nằm trên. Chiều sâu bắt gặp mái tầng 234m; chiều sâu phân bố đến khoảng 366m. Chiều dày của tầng khoảng 132m. Diện phân bố rộng, nhƣng khả năng chứa nƣớc kém, cho đến nay chƣa có nhiều công trình nghiên cứu về tầng nƣớc này. - (N13): Phân bố trên toàn vùng, nằm kề dƣới tầng chứa nƣớc N21 và có xu hƣớng nghiêng thoải dần về phía Đông và phía Nam. Chiều sâu bắt gặp mái tầng 366m, chiều sâu đáy tầng >480m. Chiều dày của tầng >114m. Diện phân bố nƣớc nhạt chỉ nằm ở phía Bắc thành phố Sóc Trăng, còn lại đều mặn. Tuy nhiên, tầng nƣớc này có chất lƣợng nƣớc tốt, nƣớc nóng nên đang đƣợc khai thác để sử dụng. Tóm lại, qua phân tích đặc điểm địa chất thủy văn của 7 phân vị chứa nƣớc vừa nêu cho thấy các tầng đều có khả năng khai thác nƣớc cho các mục đích khác nhau, tuy nhiên chỉ có các tầng chứa nƣớc Pleistocen giữa – trên, Pleistocen dƣới và tầng chứa nƣớc Miocen trên là có khả năng khai thác phục vụ cho ăn uống, sinh hoạt và sản xuất ở các quy mô khác nhau. Trong các vùng khai thác hiện nay, tầng nƣớc đƣợc quan tâm và khai thác nhiều nhất là tầng Pleistocen giữa – trên, Pleistocen dƣới, chứa nƣớc trung bình đến giàu, chất lƣợng nƣớc khá tốt và có biên mặn khá xa khi khai thác, không ảnh hƣởng đến chất lƣợng nƣớc của các giếng khai thác khác. Cùng với nƣớc mặt, nƣớc dƣới đất là phần tài nguyên nƣớc có ý nghĩa rất lớn đối với đời sống con ngƣời. Sự tồn tại của nƣớc dƣới đất đƣợc phân thành hai đới chính: Đới thông khí và đới bão hoà. Trong đới thông khí, nƣớc tồn tại ở dạng hấp phụ chƣa hoàn toàn trên bề mặt các hạt đất, đá. Trong đới này không gian giữa các hạt đất đá do nƣớc và không khí do đất cùng chiếm chỗ. Trong đới bão hoà, nƣớc đã 18
  19. đƣợc hấp phụ bão hoà trên bề mặt các hạt đất đá và lấp đầy các lỗ hổng,khe nứt. Nƣớc ngầm là nƣớc dƣới đất thuộc đới bão hoà. Trữ lƣợng nƣớc trong đới không khí thƣờng không đáng kể so với nƣớc trong đớ i bão hoà, vì vậy tài nguyên nƣớc dƣới đất chủ yếu là nƣớc ngầm. Nƣớc ngầm có thể nằm trong đất, đá bở rời đƣợc gọi là nƣớc lỗ hổng; trong đất lẫn đá nứt nẻ đƣợc gọi là nƣớc khe nứt. Tầng chứa nƣớc lỗ hổng thƣờng nằm trong đất đá bở rời của trầm tích đệ tứ, tầng chứa nƣớc khe nứt thƣờng nằm trong lớp đá rạn nứt thuộc các tuổi địa chất cổ hơn. Chiều sâu xuất hiện đới bão hoà (xuất hiện nƣớc ngầm) rất khác nhau, tuy vậy đới bão hoà phân bố rộng rãi và bao gồm toàn bộ diện tích thạch quyển với trữ lƣợng và chất lƣợng nƣớc khác nhau tuỳ theo từng khu vực. Nƣớc ngầm thƣờng là nƣớc tạo thành từ sự pha trộn nhiều nguồn gốc nguyên thuỷ khác nhau: nguồn gốc khí quyển (nƣớc mƣa, nƣớc ngƣng tụ); nguồn gốc macma (nƣớc nguyên sinh); nguồn gốc biển; nguồn gốc biến chất (nƣớc tái sinh). Việc xác định thành phần hoá học, loại hình hoá học và các đặc điểm hoá học của các tầng dƣới nƣớc sẽ cho phép tìm hiểu, xác định nguồn gốc hoặc nguồn gốc chiếm ƣu thế, rất hữu ích trong nghiên cứu về quá trình thành tạo, sự phân bố cũng nhƣ động thái của nƣớc ngầm, phục vụ cho công tác quản lý và khai thác hợp lý tài nguyên nƣớc ngầm. Nƣớc ngầm có thành phần rất phức tạp và đa dạng: cả về các ion chính và các nguyên tố vi lƣợng trong nƣớc. Thành phần các ion chính của nƣớc ngầm chủ yếu phụ thuộc vào nguồn gốc chiếm ƣu thế. Mức độ pha trộn các nguồn gốc khác nhau tạo nên sự đa dạng về kiểu hoá học của nƣớc ngầm. Về các thành phần vi lƣợng ngoài chịu ảnh hƣởng của nguồn gốc còn phụ thuộc nhiều vào đặc điểm địa chất, địa hoá riêng biệt của khu vực. - Về khí hoà tan và kim loại vi lƣợng: Nƣớc ngầm thƣờng nghèo oxi và giàu CO2 tự do hơn nƣớc mặt vì vậy khác với nƣớc mặt (thƣờng có pH trung tính - tính kiềm yếu và môi trƣờng oxi hoá cao, kim loại vi lƣợng có hàm lƣợng nhỏ) có thể gặp nhiều trƣờng hợp nƣớc ngầm có tính axit và môi trƣờng khử do đó có hàm lƣợng đáng kể các kim loại vi lƣợng. Ngoài ra trong nƣớc ngầm còn có thể có các khí có hàm lƣợng rất nhỏ trong khí quyển nhƣ: metan, sunfuahidro và các khí hiếm nhƣ Heli, 19
  20. Neon các khí này có thể từ sự phân huỷ yếm khí chất hữu cơ trong đất đi lên theo các khe nứt kiến tạo hoà tan vào nƣớc. - Thành phần hoá học và độ khoáng hoá của nƣớc ngầm tầng sâu biến đổi theo mùa ít hơn nƣớc mặt. Ở tầng sâu nƣớc ngầm có thể có thành phần hoá học ổn định. Đặc điểm này rất quan trọng trong khai thác các mỏ nƣớc có độ khoáng hoá nhỏ và không ô nhiễm các thành phần vi lƣợng làm nƣớc uống đóng chai. - Nƣớc ngầm ít bị ô nhiễm chất hữu cơ và vi khuẩn, do chất hữu cơ trong nƣớc mặt đã đƣợc keo đất hấp phụ trong quá trình nƣớc ngấm qua các tầng đất. Nƣớc ngầm ở dƣới sâu có thể hầu nhƣ không chứa chất hữu cơ và vi khuẩn. Do đặc điểm này giá trị sử dụng lớn nhất của nƣớc ngầm có độ khoáng hoá thấp là khai thác làm nƣớc sạch cung cấp cho sinh hoạt của con ngƣời và nhiều ngành sản xuất (chăn nuôi, nông nghiệp, công nghiệp). Tuy nhiên, cần đặc biệt cú ý đến đặc điểm: khả năng ô nhiễm các nguyên tố vi lƣợng trong nƣớc ngầm cao hơn nƣớc mặt điển hình là ô nhiễm Fe, Mg, As, F, Br, Sunfua Song song với việc khai thác hợp lý cần bảo vệ, không làm biến đổi chất lƣợng và ô nhiễm nƣớc ngầm - một tài nguyên quý giá đối với đời sống con ngƣời cũng nhƣ nhiều ngành kinh tế. 1.2.3. Nguyên nhân gây ô nhiễm và hiện trạng ô nhiễm nƣớc ngầm. a. Nguyên nhân ô nhiễm Nƣớc ngầm là nguồn cung cấp nƣớc sinh hoạt chủ yếu ở nhiều quốc gia và vùng dân cƣ trên thế giới. Do vậy, ô nhiễm nƣớc ngầm có ảnh hƣởng rất lớn đến chất lƣợng môi trƣờng sống của con ngƣời. Các tác nhân gây ô nhiễmvà suy thoái nƣớc ngầm bao gồm: - Nhiễm mặn: Do khai thác nông nghiệp, chăn nuôi quá tải không đúng cách là nguyên nhân chính cho việc ô nhiễm nguồn nƣớc ngầm, tạo điều kiện thuận lợi cho việc nhiễm mặn ở nhiều nơi. Mạch nƣớc ngầm một khi đã bị nhiễm mặn khó có thể sử dụng lại đƣợc nữa. Môi trƣờng nƣớc mặt bị ô nhiễm hữu cơ và vi sinh, hàm lƣợng tổng coliform ở mức cao, vƣợt quá tiêu chuẩn cho phép nhiều lần. Ở riêng thành phố Hà 20
  21. Nội theo số liệu thống kê của Cục bảo vệ môi trƣờng tháng 5/2006, tổng lƣợng nƣớc thải sinh hoạt khoảng 450.000 m3/ngày đêm, một phần đƣợc xử lý sơ bộ tại các bể tự hoại, sau đó xả vào các cống chung hoặc kênh mƣơng, ao hồ. Nhiều nơi nƣớc đƣợc xả trực tiếp ra sông làm ô nhiễm chất lƣợng nƣớc các sông. - Các chất phóng xạ có trong các khoáng sản dƣới đất, hoặc các chất thải phóng xạ đã không xử lý có thể ngấm dần thông qua các lớp đất và thâm nhập vào nƣớc ngầm sau rất nhiều năm. Năm 2001, nguy cơ ô nhiễm asen đƣợc Micheal Berg, thuộc viện Liên bang Khoa học và Công nghệ Môi trƣờng Thụy Sĩ công bố trên tạp chí Environmental Science & Technology số tháng 7/2001 là nguồn nƣớc uống ở vùng phía Bắc Việt Nam đã bị nhiễm arsen với nồng độ gấp 50 lần cao hơn mức cho phép của Việt Nam. Nguyên nhân đƣợc tác giả nêu ra là do nguồn nƣớc này lấy từ các giếng ở độ sâu từ 10 đến 35 m. Năm 2003, tình trạng ô nhiễm này đã đƣợc chứng minh qua việc khám phá một số bệnh nhân bị bệnh arsenicosis tức là lòng bàn tay và chân bị nám đen. - Nhu cầu oxy hóa học là một chỉ dấu cho thấy sự hiện diện của các hợp chất hữu cơ trong nƣớc. Ở những vùng phát triển nông nghiệp và công nghiệp, lƣợng COD và BOD5 thƣờng tăng cao và đây là báo hiệu cho thấy sự có mặt của các chất hữu cơ và sự thiếu oxy trong nƣớc. Ngoài ra, cũng cần kể đến ô nhiễm các tác nhân nhân tạo nhƣ nồng độ kim loại nặng cao, photphat, nitrat, nitrit và ammoniac mà nguyên nhân chính là dƣ lƣợng của phân bón mà con ngƣời sử dụng cho cây trồng. - Nhu cầu phát triển nông nghiệp để giải quyết việc gia tăng dân số là nguyên nhân chính của nguy cơ ô nhiễm các hóa chất diệt cỏ, trừ sâu trong nguồn nƣớc ngầm. Thời gian bán hủy của chúng rất lâu, nghĩa là chúng có thể tồn tại trong đất lâu dài và sau cùng theo nƣớc mƣa thẩm thấu vào nguồn nƣớc ngầm. Đây là dấu hiệu cho thấy nguồn nƣớc ngầm không còn là nơi an toàn. Đây cũng là một cảnh báo rất quan trọng vì những hóa chất này sẽ tích tụ dần trong gan và các mô mỡ, và chỉ phát hiện sau một thời gian dài vài chục năm bị nhiễm độc thầm lặng một khi đã phát hiện đƣợc thì nguy cơ tử vong cao. 21
  22. Nhƣ vậy tình trạng ô nhiễm và suy thoái nƣớc ngầm đang báo động nghiêm trọng ở các khu vực đô thị và các thành phố lớn trên thế giới. Riêng ở Hà Nội một số nơi đã xảy ra lún đất, biến dạng bề mặt đất, giếng đã bị tụt nƣớc ngầm trên 10 m và lƣu lƣợng giảm đi một nửa so với ban đầu. Ðể hạn chế tác động ô nhiễm và suy thoái nƣớc ngầm cần phải tiến hành đồng bộ các công tác điều tra, thăm dò trữ lƣợng và chất lƣợng nguồn nƣớc ngầm, xử lý nƣớc thải và chống ô nhiễm các nguồn nƣớc mặt, quan trắc thƣờng xuyên trữ lƣợng và chất lƣợng nƣớc ngầm. - Ô nhiễm nitrit và các hợp chất chứa nitơ Chu trình của nitơ chủ yếu là các phản ứng liên quan đến sinh học. Tất cảcác phản ứng trong chuỗi: - - + N2  NH3  NO2  NO3  NH4  Protein và các phản ứng ngƣợc lại thành N2 đều có thể do vi sinh vật thực hiện. Các + - - hợp chất của nitơ xuất hiện nhiều trong nƣớc nhƣ NH4 , NO2 , NO3 là quá trình phân + - - huỷ các sinh vật yếm khí (NH4 ), hiếm khí (NO2 , NO3 ) các chất hữu cơ chứa nitơ từ xác các sinh vật, chất thải hữu cơ. Ngoài ra nitrit và nitrate còn tìm thấy nhiều trong sản phẩm thịt và rau quả. Khi hàm lƣợng những chất này lớn gây ra ô nhiễm môi trƣờng nƣớc và gây nguy hiểm tới con ngƣời. b. Hiện trạng ô nhiễm nƣớc ngầm ở Việt Nam Theo dự báo đến năm 2030 có khoảng 60 quốc gia thiếu nƣớc trầm trọng. Trong khi đó, những năm gần đây tại một số thành phố lớn nhƣ Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh mạch nƣớc ngầm đã bị ô nhiễm và gây sụt lún. Tại Việt Nam, nƣớc sử dụng cho sinh hoạt là 70 % nƣớc mặt và 30 % nƣớc ngầm. Tuy nhiên, trong những năm gần đây do khai thác quá mức nên mạch nƣớc ngầm tại một số thành phố lớn nhƣ: Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh đã bị ô nhiễm các chất hữu cơ và gây sụt lún. Ở các vùng ven biển nƣớc giếng khoan đã hóa mặn và tình trạng nhiễm mặn ngày càng gia tăng. Dân số thế giới đang tiếp tục tăng, công nghiệp hóa, đô thị hóa thâm canh nông nghiệp sử dụng nƣớc ngày càng nhiều, trong khi số lƣợng nƣớc và chất lƣợng nƣớc 22
  23. đang ngày càng giảm sút gây khó khăn cho nhiều quốc gia, theo dự báo đến năm 2030 có khoảng 60 quốc gia thiếu nƣớc trầm trọng. Hiện nay ở Việt Nam, mặc dù các cấp, các ngành đã có nhiều cố gắng trong việc thực hiện chính sách và pháp luật về bảo vệ môi trƣờng, nhƣng tình trạng ô nhiễm nƣớc là vấn đề rất đáng lo ngại. Tốc độ công nghiệp hoá và đô thị hoá khá nhanh và sự gia tăng dân số gây áp lực ngày càng nặng nề dối với tài nguyên nƣớc trong vùng lãnh thổ. Môi trƣờng nƣớc ở nhiều đô thị, khu công nghiệp và làng nghề ngày càng bị ô nhiễm bởi nƣớc thải, khí thải và chất thải rắn. ở các thành phố lớn, hàng trăm cơ sở sản xuất công nghiệp đang gây ô nhiễm môi trƣờng nƣớc do không có công trình và thiết bị xử lý chất thải. Ô nhiễm nƣớc do sản xuất công nghiệp là rất nặng. Ví dụ: ở ngành công nghiệp dệt may, ngành công nghiệp giấy và bột giấy, nƣớc thải thƣờng có độ pH trung bình từ 9-11; chỉ số nhu cầu ô xy sinh hoá (BOD), nhu cầu ôxy hoá học (COD) có thể lên đến 700mg/1 và 2.500mg/1; hàm lƣợng chất rắn lơ lửng cao gấp nhiều lần giới hạn cho phép. Hàm lƣợng nƣớc thải của các ngành này có chứa xyanua (CN-) vƣợt đến 84 lần, H2S vƣợt 4,2 lần, hàm lƣợng NH3 vƣợt 84 lần tiêu chuẩn cho phép nên đã gây ô nhiễm nặng nề các nguồn nƣớc mặt trong vùng dân cƣ. Mức độ ô nhiễm nƣớc ở các khu công nghiệp, khu chế xuất, cụm công nghiệp tập trung là rất lớn. Tại cụm công nghiệp Tham Lƣơng, thành phố Hồ Chí Minh, nguồn nƣớc bị nhiễm bẩn bởi nƣớc thải công nghiệp với tổng lƣợng nƣớc thải ƣớc tính 500.000 m3/ngày từ các nhà máy giấy, bột giặt, nhuộm, dệt. ở thành phố Thái Nguyên, nƣớc thải công nghiệp thải ra từ các cơ sở sản xuất giấy, luyện gang thép, luyện kim màu, khai thác than; về mùa cạn tổng lƣợng nƣớc thải khu vực thành phố Thái Nguyên chiếm khoảng 15% lƣu lƣợng sông Cầu; nƣớc thải từ sản xuất giấy có pH từ 8,4-9 và hàm lƣợng NH4 là 4mg/1, hàm lƣợng chất hữu cơ cao, nƣớc thải có màu nâu, mùi khó chịu Khảo sát một số làng nghề sắt thép, đúc đồng, nhôm, chì, giấy, dệt nhuộm ở Bắc Ninh cho thấy có lƣợng nƣớc thải hàng ngàn m3/ngày không qua xử lý, gây ô nhiễm nguồn nƣớc và môi trƣờng trong khu vực. 23
  24. Tình trạng ô nhiễm nƣớc ở các đô thị thấy rõ nhất là ở thành phố Hà Nội và thành phố Hồ Chí Minh. ở các thành phố này, nƣớc thải sinh hoạt không có hệ thống xử lý tập trung mà trực tiếp xả ra nguồn tiếp nhận (sông, hồ, kênh, mƣơng). Mặt khác, còn rất nhiều cơ sở sản xuất không xử lý nƣớc thải, phần lớn các bệnh viện và cơ sở y tế lớn chƣa có hệ thống xử lý nƣớc thải; một lƣợng rác thải rắn lớn trong thành phố không thu gom hết đƣợc là những nguồn quan trọng gây ra ô nhiễm nƣớc. Hiện nay, mức độ ô nhiễm trong các kênh, sông, hồ ở các thành phố lớn là rất nặng. Ở thành phố Hà Nội, tổng lƣợng nƣớc thải của thành phố lên tới 300.000 - 400.000 m3/ngày; hiện mới chỉ có 5/31 bệnh viện có hệ thống xử lý nƣớc thải, chiếm 25% lƣợng nƣớc thải bệnh viện; 36/400 cơ sở sản xuất có xử lý nƣớc thải; lƣợng rác thải sinh hoại chƣa đƣợc thu gom khoảng 1.200m3/ngày đang xả vào các khu đất ven các hồ, kênh, mƣơng trong nội thành; chỉ số BOD, oxy hoà tan, các chất NH4, NO2, NO3 ở các sông, hồ, mƣơng nội thành đều vƣợt quá quy định cho phép ở thành phố Hồ Chí Minh thì lƣợng rác thải lên tới gần 4.000 tấn/ngày; chỉ có 24/142 cơ sở y tế lớn là có xử lý nƣớc thải; khoảng 3.000 cơ sở sản xuất gây ô nhiễm thuộc diện phải di dời. Không chỉ ở Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh mà ở các đô thị khác nhƣ Hải Phòng, Huế, Đà Nẵng, Nam Định, Hải Dƣơng nƣớc thải sinh hoạt cũng không đƣợc xử lý độ ô nhiễm nguồn nƣớc nơi tiếp nhận nƣớc thải đều vƣợt quá tiểu chuẩn cho phép (TCCP), các thông số chất lơ lửng (SS), BOD; COD; Ô xy hoà tan (DO) đều vƣợt từ 5-10 lần, thậm chí 20 lần TCCP. Về tình trạng ô nhiễm nƣớc ở nông thôn và khu vực sản xuất nông nghiệp, hiện nay Việt Nam có gần 76% dân số đang sinh sống ở nông thôn là nơi cơ sở hạ tầng còn lạc hậu, phần lớn các chất thải của con ngƣời và gia súc không đƣợc xử lý nên thấm xuống đất hoặc bị rửa trôi, làm cho tình trạng ô nhiễm nguồn nƣớc về mặt hữu cơ và vi sinh vật ngày càng cao. Theo báo cáo của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, số vi khuẩn Feca coliform trung bình biến đổi từ 1.500-3.500MNP/100ml ở các vùng ven sông Tiền và sông Hậu, tăng lên tới 3800- 12.500MNP/100ML ở các kênh tƣới tiêu. 24
  25. Trong sản xuất nông nghiệp, do lạm dụng các loại thuốc bảo vệ thực vật, các nguồn nƣớc ở sông, hồ, kênh, mƣơng bị ô nhiễm, ảnh hƣởng lớn đến môi trƣờng nƣớc và sức khoẻ nhân dân. Theo thống kê của Bộ Thuỷ sản, tổng diện tích mặt nƣớc sử dụng cho nuôi trồng thuỷ sản đến năm 2001 của cả nƣớc là 751.999 ha. Do nuôi trồng thuỷ sản ồ ạt, thiếu quy hoạch, không tuân theo quy trình kỹ thuật nên đã gây nhiều tác động tiêu cực tới môi trƣờng nƣớc. Cùng với việc sử dụng nhiều và không đúng cách các loại hoá chất trong nuôi trồng thuỷ sản, thì các thức ăn dƣ lắng xuống đáy ao, hồ, lòng sông làm cho môi trƣờng nƣớc bị ô nhiễm các chất hữu cơ, làm phát triển một số loài sinh vật gây bệnh và xuất hiện một số tảo độc; thậm chí đã có dấu hiệu xuất hiện thuỷ triều đỏ ở một số vùng ven biển Việt Nam. Có nhiều nguyên nhân khách quan và chủ quan dẫn đến tình trạng ô nhiễm môi trƣờng nƣớc, nhƣ sự gia tăng dân số, mặt trái của quá trình công nghiệp hoá, hiện đại hoá, cơ sở hạ tầng yếu kém, lạc hậu: nhận thức của ngƣời dân về vấn đề môi trƣờng còn chƣa cao Đáng chú ý là sự bất cập trong hoạt động quản lý, bảo vệ môi trƣờng. Nhận thức của nhiều cấp chính quyền, cơ quan quản lý, tổ chức và cá nhân có trách nhiệm về nhiệm vụ bảo vệ môi trƣờng nƣớc chƣa sâu sắc và đầy đủ; chƣa thấy rõ ô nhiễm môi trƣờng nƣớc là loại ô nhiễm gây nguy hiểm trực tiếp, hàng ngày và khó khắc phục đối với đời sống con ngƣời cũng nhƣ sự phát triển bền vững của đất nƣớc. Các quy định về quản lý và bảo vệ môi trƣờng nƣớc còn thiếu (chẳng hạn nhƣ chƣa có các quy định và quy trình kỹ thuật phục vụ cho công tác quản lý và bảo vệ nguồn nƣớc). Cơ chế phân công và phối hợp giữa các cơ quan, các ngành và địa phƣơng chƣa đồng bộ, còn chồng chéo, chƣa quy định trách nhiệm rõ ràng. Chƣa có chiến lƣợc, quy hoạch khai thác, sử dụng và bảo vệ tài nguyên nƣớc theo lƣu vực và các vùng lãnh thổ lớn. Chƣa có các quy định hợp lý trong việc đóng góp tài chính để quản lý và bảo vệ môi trƣờng nƣớc, gây nên tình trạng thiếu hụt tài chính, thu không đủ chi cho bảo vệ môi trƣờng nƣớc. Ngân sách đầu tƣ cho bảo vệ môi trƣờng nƣớc còn rất thấp (một số nƣớc ASEAN đã đầu tƣ ngân sách cho bảo vệ môi trƣờng là 1% GDP, còn ở Việt Nam mới 25
  26. chỉ đạt 0,1%). Các chƣơng trình giáo dục cộng đồng về môi trƣờng nói chung và môi trƣờng nƣớc nói riêng còn quá ít. Đội ngũ cán bộ quản lý môi trƣờng nƣớc còn thiếu về số lƣợng, yếu về chất lƣợng (Hiện nay ở Việt Nam trung bình có khoảng 3 cán bộ quản lý môi trƣờng/1 triệu dân, trong khi đó ở một số nƣớc ASEAN trung bình là 70 ngƣời/1 triệu dân) 1.3 Điều kiện tự nhiên – xã hội của xã Văn Tố – huyện Tứ Kỳ – tỉnh Hải Duơng 1.3.1 Điều kiện tự nhiên - Diện tích: 870 ha - Đặc điểm khí hậu: Xã Văn Tố nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa, nhiệt độ trung bình hàng năm là 23,30C, nhiệt độ cao nhất về mùa hè không quá 24°C, giờ nắng trung bình hàng năm là 1524 giờ, độ ẩm trung bình là 85 - 87%. Mùa đông: khô hanh có gió mùa đông Bắc, thời gian từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau. Mùa hè: nóng ẩm mƣa nhiều, thời gian từ tháng 4 đến tháng 10. - Địa hình: Địa hình của khu vực nghiên cứu tƣơng đối bằng phẳng, diện tích tự nhiên do phù sa sông Thái Bình bồi đắp, đất màu mỡ, thích hợp với nhiều loại cây trồng, sản xuất đƣợc nhiều vụ trong năm. - Đặc điểm thủy văn Xã Văn Tố đƣợc bao bọc bởi con sông Thái Bình, nó đã cung cấp một lƣợng nƣớc ngọt, phù sa tƣơng đối lớn phục vụ cho sản xuất nông nghiệp, phát triển chăn nuôi, đánh bắt nguồn tôm cá tự nhiên. 26
  27. 1.3.2. Điều kiện xã hội - Toàn xã có 8 thôn, 240 hộ với dân số hơn 7800 ngƣời (theo điều tra dân số năm 2012). - Mật độ dân số trung bình: 900 ngƣời/km2. - Hệ thống giao thông: Có đuờng quốc lộ dài 4000 m chạy qua. - Văn Tố là một xã thuần nông với nông nghiệp làm ngành chính, các ngành công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp, dịch vụ, chiếm rất ít, chủ yếu là buôn bán nhỏ. Hiện nay hầu hết các hộ trong xã đều sử dụng nguồn nƣớc mƣa và nƣớc ngầm trong sinh hoạt. Hầu nhƣ các hộ đều sử dụng bể lọc cát trƣớc khi sử dụng, một số hộ sử dụng bể lọc với than hoạt tính. Có khoảng 10% số hộ dân sử dụng giếng khoan còn lại 80% hộ sử dụng giếng khơi. Trung bình mỗi thôn có 11 hộ sử dụng giếng khoan. 27
  28. 1.4 Tiêu chuẩn Việt Nam về nƣớc sạch Bảng 1.1: Tiêu chuẩn vệ sinh đối với chất lƣợng nƣớc uống và sinh hoạt (QCVN 02:2009/BYT) Giới hạn Mức Đơn tối đa cho phép độ TT Tên chỉ tiêu vị Phƣơng pháp thử giám tính I II sát 1 Màu sắc* TCU 15 15 TCVN 6185 - 1996 A (ISO 7887 - 1985) hoặc SMEWW 2120 2 Mùi vị* - Không Không Cảm quan, hoặc A có mùi có mùi SMEWW 2150 B và vị lạ vị lạ 2160 B 3 Độ đục* NTU 5 5 TCVN 6184 - 1996 A (ISO 7027 - 1990) hoặc SMEWW 2130 B 4 Clo dƣ mg/l Trong - SMEWW 4500Cl hoặc A khoảng US EPA 300.1 0,3-0,5 5 pH* - Trong Trong TCVN 6492:1999 hoặc A khoảng khoảng SMEWW 4500 - H+ 6,0 - 8,5 6,0 - 8,5 6 Hàm lƣợng mg/l 3 3 SMEWW 4500 - NH3 C A Amoni* hoặc SMEWW 4500 - NH3 D 7 Hàm lƣợng mg/l 0,5 0,5 TCVN 6177 - 1996 (ISO B Sắt tổng số 6332 - 1988) hoặc (Fe2+ + SMEWW 3500 – Fe Fe3+)* 28
  29. Giới hạn Mức Đơn tối đa cho phép độ TT Tên chỉ tiêu vị Phƣơng pháp thử giám tính I II sát 8 Chỉ số mg/l 4 4 TCVN 6186:1996 hoặc A Pecmanganat ISO 8467:1993 (E) 9 Độ cứng tính mg/l 350 - TCVN 6224 - 1996 hoặc B theo SMEWW 2340 C CaCO3* 10 Hàm lƣợng mg/l 300 - TCVN6194 - 1996 A Clorua* (ISO 9297 - 1989) hoặc SMEWW 4500 - Cl- D 11 Hàm lƣợng mg/l 1.5 - TCVN 6195 - 1996 B Florua (ISO10359 - 1 - 1992) hoặc SMEWW 4500 - F- 12 Hàm lƣợng mg/l 0,01 0,05 TCVN 6626:2000 hoặc B Asen tổng số SMEWW 3500 - As B 13 Coliform Vi 50 150 TCVN 6187 - 1,2:1996 A tổng số khuẩn (ISO 9308 - 1,2 - 1990) / hoặc SMEWW 9222 100ml 14 E. coli hoặc Vi 0 20 TCVN6187 - 1,2:1996 A Coliform khuẩn (ISO 9308 - 1,2 - 1990) chịu nhiệt / hoặc SMEWW 9222 100ml 29
  30. Bảng 1.2: Bảng giá trị giới hạn cho phép các thông số và nồng độ các chất ô nhiễm trong nƣớc ngầm ( TCVN – 5944- 1995) Thông số Đơn vị Giá trị giới hạn Chất rắn tổng số mg/l 750-1500 Màu Pt-Co 5-50 Độ cứng(theo CaCO3) mg/l 300-500 pH 6.5-8.5 Asen mg/l 0.05 Mangan mg/l 0.1-0.5 Sắt mg/l 5 Colifom MPN/100ml 3 Fecaloli MPN/100ml Không Nitrat mg/l 45 Xianua mg/l 0.01 Sunfat mg/l 200-400 Thuỷ ngân mg/l 0.001 Crom (VI) mg/l 0.05 Phenolat mg/l 0.001 Amoni mg/l 3 30
  31. CHƢƠNG II: 2.1. Đối tƣợng nghiên cứu Nƣớc ngầm: xã Văn Tố, huyện Tứ Kỳ, tỉnh Hải Dƣơng. 2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu Thu thập tài liệu: có liên quan tới nƣớc ngầm Khảo sát thực địa - Lấy mẫu – Phân tích - Đánh giá kết quả thu đƣợc. 2.3. Lựa chọn địa điểm , thời gian và tần số lấy mẫu 2.3.1. Điểm lấy mẫu Khảo sát chất lƣợng nƣớc ngầm dùng để cấp nƣớc sinh hoạt xã Văn Tố cần phải lấy mẫu ở mọi giếng khoan, giếng phun và ở xa điểm hút nƣớc để kiểm tra tác động của sự hút nƣớc tới những đặc tính động học của tầng ngập nƣớc (sự thay đổi chiều dày của tầng bão hòa) nhằm bảo vệ việc sử dụng nƣớc. Với những mục đích lấy mẫu khác nhƣ điều tra nguyên nhân gây bệnh, việc chọn đƣợc các điểm lấy mẫu tối ƣu là tƣơng đối khó và phụ thuộc vào mục đích cụ thể cũng nhƣ vào những đặc tính của tầng ngậm nƣớc (mạch nƣớc trong lớp sỏi hay kẽ nứt, gradien thủy lực, chiều của mạch) mà tạo các lỗ khoan mới phù hợp với các tầng địa chất khác nhau. Trong trƣờng hợp này cần tham khảo ý kiến của các nhà địa thủy văn để chọn đƣợc những điểm lấy mẫu thích hợp nhất. Tuy nhiên, với mục đích lấy mẫu để khảo sát chất lƣợng nƣớc chịu tác động từ những nguồn khuếch tán (nƣớc thải nông nghiệp, nƣớc thải sinh hoạt, nƣớc thải chăn nuôi quy mô nhỏ, nuôi trồng thủy sản ) thì việc sử dụng loại giếng khoan dùng trong sinh hoạt tại các hộ gia đình là phù hợp (TCVN 6000_ 1995 ). Cũng cần chọn vị trí đại diện ở những nơi có những điều kiện địa thủy văn và sử dụng đất khác nhau, đồng thời 31
  32. nhạy với ô nhiễm khuếch tán. Do vậy mẫu đƣợc lấy với tỷ lệ đều ở các thôn, mỗi thôn lấy mẫu ở đầu thôn, giữa thôn và cuối thôn, khoảng cách các mẫu tƣơng đối đồng đều trong một thôn và giữa các thôn. Tổng số điểm lấy mẫu là 24 mẫu, trung bình mỗi thôn lấy là 3 mẫu. Các mẫu đƣợc lấy ở các độ sâu khác nhau phụ thuộc vào chiều dài đƣờng ống bơm của từng hộ gia đình, đa số mẫu đƣợc lấy từ tầng đá gốc pleistocene, là tầng có thành phần hợp chất nitơ và sắt cao nhất. Bảng 2.1: Vị trí các điểm lấy mẫu nƣớc ngầm xã Văn Tố Ngày lấy Thời Kí hiệu STT Tên chủ hộ Thôn Ghi chú mẫu gian mẫu 1 19/9/2012 15h30 N1 Nguyễn Linh La Giang 2 15h45 N2 Lã Hạnh La Giang 3 16h N3 Hoàng Cƣờng La Giang 4 16h15 N4 Lê Đạt Đồng Kênh 5 16h30 N5 Mai Huyền Đồng Kênh 6 16h45 N6 Đặng Thành Đồng Kênh 7 25/9/2012 15h30 N7 Phạm Thuỷ Gia Xuyên 8 15h45 N8 Nguyễn Trinh Gia Xuyên 9 16h N9 Bùi Hà Gia Xuyên 10 16h15 N10 Hà Giang Mỹ Ân 11 16h30 N11 Hồng Hạnh Mỹ Ân 12 16h45 N12 Trần Toản Mỹ Ân 13 2/10/2012 15h30 N13 Nguyễn Tám Đồng Lộc 14 15h45 N14 Lê Duẩn Đồng Lộc 15 16h N15 Phạm Duyên Đồng Lộc 16 16h15 N16 Lê Kiên Đông Lâm 17 16h30 N17 Vũ Nhã Đông Lâm 18 16h45 N18 Vũ Nhiệm Đông Lâm 32
  33. Ngày lấy Thời Kí hiệu STT Tên chủ hộ Thôn Ghi chú mẫu gian mẫu 19 9/10/2012 15h30 N19 Nguyễn Hoà Nho Lâm 20 15h45 N20 Lê Lan Nho Lâm 21 16h N21 Đặng Nhan Nho Lâm 22 16h15 N22 Bùi Diễn Đồng Nại 23 16h30 N23 Ngô Đăng Đồng Nại 24 16h45 N24 Trần Cử Đồng Nại 2.3.2. Thời gian và tần số lấy mẫu Tần số lấy mẫu cần chọn phù hợp với sự thay đổi chất lƣợng nƣớc ngầm về không gian và thời gian. Trong một số trƣờng hợp, đặc biệt là khi nguồn nƣớc ngầm bị ô nhiễm, chất lƣợng nƣớc thay đổi nhanh trong vài giờ hoặc vài ngày. Tuy nhiên, sự thay đổi thành phần về không gian và thời gian thƣờng nhỏ hơn nhiều so với nƣớc mặt. Ở một vài tầng ngậm nƣớc có hiện tƣợng chất lƣợng nƣớc thay đổi theo mùa. Kiểm tra liên tục pH, nhiệt độ, độ dẫn điện tại hiện trƣờng để quyết định tăng hay giảm tần số lấy mẫu. Với đặc điểm nƣớc ngầm của xã thời gian và tần suất lấy mẫu là 1 lần/tuần, lấy mẫu vào buổi chiều. 2.3.3. Chọn phƣơng pháp lấy mẫu Để lấy đƣợc mẫu đại diện cho một tầng ngậm nƣớc, cần chọn phƣơng pháp lấy mẫu sao cho nƣớc hút lên có thành phần phản ánh đúng thành phần của nƣớc ngầm cần nghiên cứu cả về không gian lẫn thời gian. Do khu vực nghiên cứu đại đa số các hộ dân dùng loại bơm nƣớc một tốc độ cố định nên áp dụng phƣơng pháp bơm xả đi một thể tích nƣớc ít nhất bằng 4 đến 6 lần thể tích của lỗ, tƣơng ứng tới khoảng 5 phút xả. 33
  34. 2.3.4. Vận chuyển - ổn định và lƣu giữ mẫu Vấn đề quan trọng khi lấy mẫu nƣớc ngầm là phải bảo đảm thu đƣợc những kết quả đại diện về chất lƣợng nƣớc ở dƣới đất ở khu vực xã nghiên cứu. Các vấn đề nảy sinh là do những thay đổi lý hóa học khi mẫu đƣợc lấy ra khỏi lòng đất. Vì mẫu đƣợc đƣa lên môi trƣờng có nhiệt độ và áp suất khác với khi ở dƣới mặt đất nên có thể xảy ra những thay đổi về pH, độ dẫn điện, thế điện hóa, hàm lƣợng sunfua và các khí hòa tan (đặc biệt là ôxy và CO2). Những thay đổi này có thể gây ra sự thay đổi của một số thành phần. Sự tiếp xúc với không khí cũng gây ra nhƣng thay đổi tƣơng tự và sinh ra sự ôxy hóa, tăng hoạt động vi sinh, kết tủa, bay hơi và những thay đổi bề ngoài (màu, độ đục). Khi lấy mẫu nƣớc ngầm, điều quan trọng là phải đo tại chỗ những chỉ tiêu có thể đo đƣợc và phân tích càng sớm càng tốt sau khi lấy mẫu, điều đó đặc biệt quan trọng nhƣ nhiệt độ, pH, thế điện hóa, độ dẫn điện, độ kiềm và các khí hòa tan (đặc biệt là ôxy). Do khu vực lấy mẫu nƣớc ngầm cách xa phòng thí nghiệm nên biện pháp bảo quản và xử lý mẫu trƣớc khi phân tích là vô cùng quan trọng để các kết quả phân tích đại diện cho mẫu phân tích. Các bình chứa mẫu sử dụng là các bình PE loại 500 ml đã đƣợc làm sạch bằng axit và tráng nƣớc cất, mẫu trƣớc khi đƣa về phòng thí nghiệm đƣợc đậy kín, bảo quản trong thùng đựng đá để tránh chất lƣợng mẫu bị thay đổi do không khí, các phản ứng hóa học và sự đồng hóa của vi sinh vật. Vì mẫu không thể đƣợc phân tích ngay trong phòng thí nghiệm nên mẫu đƣợc bảo quản bằng hóa chất và làm lạnh đến 40C tùy theo chỉ tiêu phân tích. Quy trình lấy mẫu nhƣ sau: sau khi bơm xả 5 phút, nƣớc đƣợc hứng vào chai. Tiến hành đo nhanh các thông số pH, độ dẫn, độ muối tại hiện trƣờng bằng máy đo pH và độ dẫn điện, sau đó bảo quản bằng hóa chất và bảo quản lạnh với từng chỉ tiêu cụ thể nhƣ trong bảng sau: 34
  35. Bảng 2.2 : Kỹ thuật bảo quản cho từng chỉ tiêu phân tích Loại bình Thời gian bảo quản Thông số Kỹ thuật bảo quản chứa tối đa Độ cứng toàn PE 500 ml Bảo quản lạnh ở 40C - phần Sắt tổng PE 500 ml Axit hóa bằng HNO3 đến pH 1 tháng < 2 (2.5 ml HNO3 đặc cho 500 ml mẫu ) và bảo quản lạnh ở 40C Mangan PE 500 ml Axit hóa bằng HNO3 đến 1 tháng pH<2 (2.5 ml HNO3 đặc cho 500 ml mẫu) và bảo quản lạnh ở 40C Amoni PE 500 ml Axit hóa bằng HCl đến pH < 1 tuần 2 (2.5 ml HCl đặc cho 500 ml mẫu) và bảo quản lạnh ở 40C Crom PE 500 ml Axit hóa bằng HCl đến pH < 1 tháng 2 (2.5 ml HCl đặc cho 500 ml mẫu) và bảo quản lạnh ở 40C 2.4. Phƣơng pháp phân tích trong phòng thí nghiệm [4] 2.4.1.Xác định độ cứng của nƣớc bằng phƣơng pháp chuẩn độ complexon Nguyên tắc : Độ cứng của nƣớc do các kim loại kiềm thổ hóa trị II, chủ yếu là Canxi và Magie gây nên. Ngƣời ta thƣờng phân biệt độ cứng cacbonat và độ cứng phi cacbonat. Lƣợng 2+ 2+ ion Ca và Mg tƣơng ứng với các anion của các axit vô cơ mạnh nhƣ HCl, H2SO4, HNO3 gọi là độ cứng phi cacbonat. Độ cứng toàn phần là tổng của hai loại độ cứng trên. 35
  36. Xác định độ cứng toàn phần của nƣớc bằng phƣơng pháp chuẩn độ complexon là phƣơng pháp dựa trên phản ứng tạo phức của các ion Ca2+, Mg2+ với anion 2- etylendiamintetraaxetat (kí hiệu là H2Y ). Các phức đó có độ bền không cao nên ngƣời ta thƣờng tiến hành chuẩn độ trong môi trƣờng đệm NH4OH + NH4Cl có pH=10. Dung dịch chuẩn complexon III. Để xác định điểm tƣơng đƣơng ta dùng chất chỉ thị ET_OO (Eriocrom đen T). Trong môi trƣờng chuẩn độ, trƣớc khi chuẩn độ, chất chỉ thị sẽ phản ứng với ion Ca2+ và Mg2+ để tạo thành phức có màu đỏ. Khi Ca2+ và Mg2+ phản ứng hết với chất chuẩn, một giọt complexon dƣ sẽ phản ứng với chất chỉ thị cho màu xanh lam rõ rệt. Hóa chất sử dụng : - Dung dịch complexon III 0.05M: Cân 9.306g complexon III pha trong 500ml nƣớc cất hai lần. - KCN 5%: cân 5g KCN hòa tan trong 100 ml nƣớc cất 2 lần. - Dung dịch đệm amoni pH = 10: hòa tan 12.5g NH4Cl trong 50ml nƣớc, thêm 100ml NH4OH 20% khuấy đều rồi thêm nƣớc cất tới 500ml. - Eriocrom đen T: Cân 0.05g chất chỉ thị Eriocrom đen T trộn thật đều với 10g NaCl đã giã nhỏ. Trình tự phân tích: Lấy 50ml mẫu, thêm vào 5ml dung dịch đệm (nếu độ kiềm của mẫu lớn hơn thì dùng dung dịch HCl 0.1N để điều chỉnh pH = 7-8 theo giấy chỉ thi trƣớc khi thêm dung dịch đệm), sau đó thêm vài giọt KCN 5% để che ion cản trở là Fe2+ và Cu2+ thƣờng có trong nƣớc ngầm rồi thêm một lƣợng nhỏ chất chỉ thị, lắc đều cho đến khi dung dịch chuyển từ màu đỏ sang màu xanh lam, ghi thể tích complexon III. Tính kết quả : Độ cứng toàn phần tính theo CaCO3 của nƣớc nhƣ sau: 5 X=(Vcomplexon*0.05*10 )/Vmẫu 36
  37. Trong đó : X: là độ cứng toàn phần (mg/l) Vcomplexon: là thể tích dung dịch complexon III tiêu tốn (ml) 0.05: là nồng độ complexon III(mol/l) 105: là hệ số quy đổi đơn vị ra mg/l Vmẫu: là thể tích mẫu nƣớc đem chuẩn độ (ml ) 2.4.2. Xác định Fe bằng thuốc thử KSCN Nguyên tắc: Toàn bộ sắt trong mẫu bị khử về dạng sắt II bằng phản ứng đun sôi với hidroxylamin trong môi trƣờng axit, sau đó sắt II phản ứng với thuốc thử KSCN tạo thành phức bền có màu đỏ cam. Cƣờng độ màu tỷ lệ với hàm lƣợng sắt có trong mẫu. Hệ số hấp thụ cực đại ở bƣớc sóng 510nm. Hoá chất sử dụng: - H2SO4 dung dịch 1 : 2 - Kali pemanganat 0.1N: Hoà tan 0.8g KMnO4 trong 250ml nƣớc cất. - Axit oxalic 0.1N: hoà tan 0.75g H2C2O4.2H2O với nuớc cất, định mức thành 50ml. - KSCN dung dịch 20% - HCl 1 : 1 - Dung dịch chuẩn phèn sắt: Hoà tan 0.0351g (NH4)2Fe(SO4)2.6H2O trong 250ml nuớc cất 2 lần đã đƣợc oxi hoá bằng 2ml HCl đặc đuợc dung dịch chuẩn có nồng độ 0.02mgFe2+/ml. Lập đuờng chuẩn Chuẩn bị 5 bình định mức miệng rộng có dung tích 100ml, 5 bình tam giác 250ml. Lấy lần luợt vào mỗi bình tam giác: 0; 1.0; 5.0; 10.0; 20.0ml dung dịch sắt chuẩn. Thêm nuớc cất để thể tích dung dịch trong các bình khoảng 50ml. Thêm 2.5ml dung dịch H2SO4 (1:2), 2.5ml dung dịch KMnO4 đun sôi hỗn hợp trong 3-5 phút. Nhỏ vào 37
  38. hỗn hợp từng giọt dung dịch axit oxalic đến khi mất màu tím. Lai thêm cẩn thận từng giọt dung dịch KMnO4 đến khi dung dịch xuất hiện màu hồng nhạt. Để nguội nếu dung dịch bị đục thì lọc. Thu tất cả nuớc lọc và nuớc rửa vào bình định mức, thêm 2.5ml dung dịch HCl (1:1) lắc đều. Thêm 5ml dung dịch KSCN lắc đều và định mức tới vạch bằng nƣớc cất. Đo mật độ quang của dung dịch tại buớc sóng 510nm. Từ mật độ quang đo đuợc vẽ đuờng chuẩn. Tiến hành Lấy luợng mẫu nƣóc phân tích sao cho luợng sắt trong đó không vuợt quá 0.2mg cho vào bình tam giác. Trình tự tiến hành tuơng tự nhƣ đối với mẫu chuẩn. Tính kết quả Dựa vào đuờng chuẩn xác lập hàm tuơng quan y = ax + b với: - x: Hàm luợng sắt trong mẫu (mg) - y: Mật độ quang Từ mật độ quang (y) đo đuợc của các mẫu thực thay vào hàm tuơng quan ta có hàm luợng Fe2+ (x) trong mẫu tính theo mg. Nồng độ Fe2+ cần xác định tính theo công thức: [Fe2+ ] = x*1000/V (mg/l) Trong đó: - x: là hàm luợng Fe2+ theo đuờng chuẩn (mg) - V: là thể tích mẫu đem phân tích (ml) 2.4.3 Xác định Amoni Nguyên tắc Amoni trong môi trƣòng kiềm phản ứng với thuốc thử Nessler (K2HgI4) tạo phức có màu vàng hay màu nâu sẫm tuỳ thuộc vào hàm luợng amoni có trong mẫu nuớc. Các ion Fe2+, Ca2+, Mg2+ gây cản trở phản ứng đuợc loại bỏ bằng dung dịch Xe- nhét 38
  39. Hoá chất sử dụng Dung dịch Xe-nhét: Hoà tan 50g Kalinatritactrac (KNaC4H4O6) trong 100ml nƣớc cất 2 lần. - Nessler A: Hoà tan 3.6g KI và 1.355g HgCl2 trong 100ml nƣớc cất 2 lần. - Nessler B: Hoà tan 25g NaOH trong 50ml nƣóc cất 2 lần. - Nessler: Trộn đều 100ml Nessler A với 30ml Nessler B ta đuợc thuốc thử Nessler. 0 - Dung dịch amoni chuẩn: Hoà tan 0.1485g NH4Cl đã sấy khô ở 100 C trong 1 giờ vào 50ml nứơc cất 2 lần. Pha loãng dung dịch trên 100 lần đuợc dung dịch chuẩn có + nồng độ 0.01mg NH4 /ml. Dựng đƣờng chuẩn: Lấy lần lƣợt vào 6 bình tam giác loại 100ml lần lƣợt 0; 1; 2; 3; 4; 5ml dung dịch amoni chuẩn, thêm vào mỗi bình lần lƣợt 20; 19; 18; 17; 16; 15ml nƣớc cất 2 lần, sau đó thêm 0.2 ml dung dịch Xe-Nhét, lắc đều, thêm tiếp 0.5 ml thuốc thử Nessler, lắc đều, để yên 10 phút. Đo màu trên máy đo quang ở bƣớc sóng 420 nm. Từ mật độ quang đo đƣợc vẽ đƣờng chuẩn. Xác định mẫu thực Lấy 20 ml nƣớc mẫu, thêm 0.5 ml dung dịch xe-nhét, lắc đều. Thêm tiếp 1 ml thuốc thử Nessler, lắc đều, để yên 10 phút rồi đem đo quang ở bƣớc sóng 420 nm. Tính kết quả Dựa vào đuờng chuẩn xác lập hàm tuơng quan y = ax + b với: - x: Hàm luợng amoni trong mẫu (mg) - y: Mật độ quang 39
  40. Từ mật độ quang (y) đo đuợc của các mẫu thực thay vào hàm tuơng quan ta có + + hàm luợng NH4 (x) trong mẫu tính theo mg. Nồng độ NH4 cần xác định tính theo công thức: + [NH4 ] = x*1000/V (mg/l) + Trong đó: - x: là hàm luợng NH4 theo đuờng chuẩn (mg) - V: là thể tích mẫu đem phân tích (ml) 2.4.4. Xác định Mangan [2] Nguyên tắc: Trong nƣớc Mn thƣờng nằm ở 2 dạng tan và không tan. Ở dạng tan Mn thƣờng tồn tại ở dạng Mn2+, còn ở dạng không tan là kết tủa hidroxyt . Phƣơng pháp xác định Mn là dùng chất ôxy hóa mạnh amonipesunfat và chất xúc tác là ion Ag+ trong môi trƣờng axit để ôxy hóa Mn2+ thành Mn7+ có màu tím hồng. Kết quả đƣợc xác định trên máy đo màu. Yếu tố cản trở: - - Ion clo (Cl ) gây cản trở xác định, loại bỏ bằng cách thêm dung dịch AgNO3, loại bỏ kết tủa sẽ loại đƣợc Cl-. - Chất hữu cơ, loại bỏ bằng cách vô cơ hóa với vài giọt axit photphoric. - Các chất có màu khác đƣợc loại trừ bằng cách dùng mẫu trắng Hóa chất sử dụng: - Dung dịch mangan chuẩn: Hòa tan 0.077g MnSO4.H2O trong 2.5ml axit sunfuaric 1:4 . Thêm nƣớc cất 2 lần đến 250ml đƣợc dung dịch chuẩn 0.1mgMn/ml. - Axit phôtphoric đặc. - AgNO3 10%: Hòa tan 10g AgNO3 trong 100ml nƣớc cất. - Amonipesunfat dạng rắn. - Axit sunfuric đặc. 40
  41. Xây dựng đƣờng chuẩn: Lấy một dẫy bình tam giác cho dung dịch chuẩn mangan 0.1mgMn/ml vào đó theo thể tích lần lƣợt là 0 ; 0.5 ; 1 ; 1.5 ; 2 ; 2.5ml. Thêm vào mỗi bình lần lƣợt 1ml H2SO4 đặc, 2 giọt AgNO3 10% , 1g amonipesunfat, sau đó thêm nƣớc cất 2 lần vào mỗi bình tới khoảng 30ml rồi đun sôi 1 phút. Làm nguội nhanh bằng nƣớc máy, Dịnh mức thành 100ml bằng nƣớc cất trong bình định mức. Đo màu trên máy đo quang bƣớc sóng 525nm. Từ mật độ quang đo đƣợc vẽ đƣờng chuẩn. Cách tiến hành : Lấy 40ml mẫu thực. Thêm 1ml H2SO4 đặc, vài giọt H3PO4, lắc đều. Sau đó nhỏ từ từ AgNO3 10% cho tới khi không thấy xuất hiện kết tủa, Lọc bỏ kết tủa. Thêm 1g amonipesunfat, đun sôi 1 phút rồi làm nguội nhanh bằng nƣớc máy, đo màu ở bƣớc sóng 525nm. Tính kết quả Dựa vào đƣờng chuẩn xác lập hàm tƣơng quan y = a.x + b với: - x: là hàm lƣợng Mn (mg) trong mẫu - y: là mật độ quang Từ mật dộ quang (y) đo đƣợc của các mẫu thực thay vào hàm tƣơng quan ta có hàm lƣợng Mn (x) trong mẫu tính theo mg. Nồng độ Mn cần xác định đƣợc tính theo công thức: [Mn] = x.1000/V (mg/l) Trong đó : - x: là hàm lƣợng Mn theo đƣờng chuẩn (mg) - V: là thể tích mẫu đem phân tích (ml) 41
  42. CHƢƠNG III: KHẢO SÁT HIỆN TRẠNG VÀ ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG MÔI TRƢỜNG NƢỚC NGẦM XÃ VĂN TỐ 3.1. Khảo sát hiện trạng khai thác nƣớc ngầm xã Văn Tố Qua quá trình khảo sát trên địa bàn xã Văn Tố, huyện Tứ Kỳ, tỉnh Hải Dƣơng cho thấy tới nay vẫn chƣa có một nhà máy, xí nghiệp nào hoạt động trên địa bàn xã. Mục đích khai thác nƣớc ngầm của xã hoàn toàn phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt của các hộ dân. Không có hộ dân nào khai thác nƣớc ngầm phục vụ sản xuất nông nghiệp hay nuôi trồng thuỷ sản. Năm 1992 ở xã Văn Tố có một vài giếng khoan đầu tiên. Cùng với sự gia tăng dân số và phát triển nông nghiệp trên địa bàn xã là sự suy giảm chất lƣợng nƣớc mặt tại các ao, hồ, mƣơng, rạch quanh khu dân cƣ và cánh đồng, nhu cầu đời sống ngày một tăng, các giếng khoan kiểu UNICEF dần dần trở lên phổ biến. Nƣớc ngầm ở xã Văn Tố cũng nhƣ nhiều khu vực khác của Hải Dƣơng, hàm lƣợng sắt cao, nƣớc có mùi tanh và ngả vàng nhanh chóng sau khi khai thác điển hình là khu gần cánh đồng. Hơn nữa, đa số các giếng khoan trong khu vực là do ngƣời dân tự thuê các đội giếng khoan kiểu thời vụ, không có trình độ chuyên môn và kỹ thuật, thiếu trang thiết bị nên các đội khoan tƣ nhân này thƣờng sử dụng nguyên vật liệu chất lƣợng kém, kỹ thuật xử lý yếu dẫn đến việc các giếng khoan nhanh chóng bị xuống cấp. Điều này dự báo tƣơng lai không xa các giếng khoan kiểu này sẽ bị thay thế bằng các lỗ khoan mới và nhƣ vậy các cửa sổ thông tầng sẽ gia tăng nay mai. Theo ƣớc lƣợng của cán bộ xã thì những năm trƣớc có khoảng 50% số hộ dân sử dụng nƣớc giếng khoan, 50% số hộ dân sử dụng giếng khơi. hiện nay do nƣớc ngầm tầng sâu bị ô nhiễm nhiều nên hầu nhƣ các hộ chuyển sang dùng nƣớc giếng khơi. Đến năm 2012 còn khoảng 10% hộ dân sử dụng nƣớc giếng khoan, 85% hộ dân sử dụng giếng đào c ao hồ. Nhƣ vậy trên địa bàn xã có khoảng 95% hộ dân sử dụng nƣớc ngầm. Hiện tại trên địa bàn xã vẫn chƣa có một trạm cấp nƣớc sạch nào nên ngƣời dân vẫn phải tiếp tục sử dụng nƣớc ngầm và nƣớc mặt để phục vụ cho sinh hoạt. Việc khai thác nƣớc ngầm sẽ trở nên khó khăn, nguy cơ ô nhiễm ngày một tăng. 42
  43. 3.2. Kết quả khảo sát chất lƣợng nƣớc ngầm xã Văn Tố 3.2.1 Các thông số đo nhanh chất lƣợng nƣớc ngầm Sử dụng máy đo pH, độ dẫn Sension 5 Hach và máy đo quang đo mẫu nƣớc ngầm xã Văn Tố cho kết quả nhƣ sau: Bảng 3.1. Kết quả đo nhanh chất lƣợng nƣớc ngầm xã Văn Tố Độ dẫn Độ đục Mẫu Nhiệt độ pH (µS/cm) (NTU) N1 26.9 6.7 15.1 9 N2 26.5 5.7 10.9 7 N3 25.8 6.3 10.5 6 N4 26.7 5.9 14.3 10 N5 26.3 6.1 11.25 19 N6 27 6.9 10.63 17 N7 27.2 7.5 15.16 21 N8 27.5 6.6 11.24 25 N9 26.6 6.7 13.57 24 N10 26.3 6.2 14.21 21 N11 25.4 7.4 14.33 14 N12 25.7 7.8 13.82 13 N13 26.1 6.9 14.34 16 N14 26.3 6.5 15.15 18 N15 25.9 7.3 15.17 25 N16 27.4 6.8 14.96 24 N17 25.8 7.4 15.23 19 N18 25.9 6.2 15.51 17 N19 26.7 6.7 15.24 15 N20 25.3 6.8 14.9 21 N21 26.5 7.4 13.97 19 N22 25.8 6.9 14.55 17 N23 25.7 6.8 15.1 16 N24 26.2 7.2 14.83 22 QCVN - 6,5 – 8,5 - 10 02:2009/BYT 43
  44. 3.2.2. Kết quả xây dựng đƣờng chuẩn  Đƣờng chuẩn Sắt Bảng 3.2: Kết quả xây dựng đƣờng chuẩn Fe2+ V (ml) Hàm lƣợng Fe2+ (mg) Abs 0 0 0 1 0,02 0,036 5 0,1 0,156 10 0,2 0,304 20 0,4 0,585 0.7 y = 1.4567x + 0.0064 0.6 R2 = 0.9995 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 Hình 3.2: Đƣờng chuẩn xác định Fe2+  Đƣờng chuẩn Mangan Bảng 3.3: Kết quả xây dựng đƣờng chuẩn Mn2+ V (ml) Hàm lƣợng Mn2+ (mg) Abs 0 0 0 0,5 0,05 0,021 1 0,1 0,043 1,5 0,15 0,065 2 0,2 0,085 2,5 0,25 0,11 44
  45. 0.12 y = 0.4366x - 0.0006 2 0.1 R = 0.9993 0.08 0.06 0.04 0.02 0 -0.02 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 Hình 3.3: Đƣờng chuẩn xác định Mn2+  Đƣờng chuẩn Amoni Bảng 3.4: Kết quả xây dựng đƣờng chuẩn amoni V (ml) Hàm lƣợng amoni (mg) Abs 0 0 0 1 0,01 0,041 2 0,02 0,079 3 0,03 0,122 4 0,04 0,16 5 0,05 0,195 0.25 y = 3.9286x + 0.0013 0.2 R2 = 0.9992 0.15 0.1 0.05 0 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 Hình 3.4: Đƣờng chuẩn xác định amoni 45
  46. 3.2.2. Kết quả xác định mẫu nƣớc ngầm xã Văn Tố Để đánh giá chất lƣợng nƣớc ngầm của xã Văn Tố tôi đã phân tích mẫu nƣớc cho kết quả sau:  Kết quả xác định hàm lƣợng Fe và Mn các mẫu nƣớc ngầm: Bảng 3.5. Kết quả xác định hàm lƣợng Fe và Mn các mẫu nƣớc ngầm Ngày lấy Kí hiệu Hàm lƣợng Fe Hàm lƣợng Mn STT mẫu mẫu Abs mg/l Abs mg/l 1 19/09/2012 N1 1,297 17,719 0,075 4,328 2 N2 1.326 18.117 0.067 3.870 3 N3 1,356 18,529 0,059 3,412 4 N4 1,395 19,065 0,043 2,496 5 N5 1.303 17.801 0.028 1.637 6 N6 1,211 16,538 0,013 0,778 7 25/09/2012 N7 1,045 14,259 0,065 3,756 8 N8 1.033 14.094 0.045 2.611 9 N9 1,021 13,930 0,026 1,523 10 N10 1,162 15,866 0,063 3,641 11 N11 1.109 15.137 0.041 2.382 12 N12 1,056 14,410 0,019 1,122 13 02/10/2012 N13 1,899 25,984 0,026 1,523 14 N14 1.043 13.440 0.028 1.637 15 N15 1,987 27,193 0,03 1,752 16 N16 1,124 15,344 0,037 2,153 17 N17 1.075 14.670 0.046 2.668 18 N18 1,027 14,012 0,056 3,241 19 09/10/2012 N19 1,158 15,811 0,05 2,897 20 N20 1.135 15.494 0.053 3.069 21 N21 1,122 15,316 0,063 3,641 22 N22 1,536 21,000 0,035 2,038 23 N23 1.642 22.455 0.055 3.183 24 N24 1,748 23,911 0,075 4,328 TCVN 5 mg/l 0.1 – 0.5 mg/l TCVN 5944-1995 : Tiêu chuẩn chất lƣợng nƣớc ngầm 46
  47. N1 đến N24 là ký hiệu vị trí lấy mẫu theo bảng 2.1 - Nhận xét: Từ bảng kết quả phân tích sắt và mangan cho thấy: Hầu hết các mẫu nƣớc ngầm có hàm lƣợng sắt vƣợt tiêu chuẩn cho phép (TCVN 5944- 1995) từ: 2.88 – 5.43 lần. Trong đó mẫu N13 hàm lƣợng sắt là 25.984mg/l, mẫu và mẫu N15 có hàm lƣợng sắt nhiều nhất lên tới 27.193mg/l. Cả hai mẫu đều đƣợc lấy tại thôn Đồng Lộc. Còn đối với mangan ô nhiễm khá cao , có nơi hàm lƣợng Mn lên tới 4.3289 mg/l.  Kết quả xác định Amoni và độ cứng toàn phần Bảng 3.6 Kết quả xác định amoni và độ cứng trong các mẫu nƣớc ngầm STT Ngày lấy Kí hiệu Hàm lƣợng Amoni Độ cứng mẫu mẫu Abs mg/l mg /l (CaCO3) 1 19/09/2012 N1 1,026 13,041 600 2 N2 1.063 13.512 550 3 N3 1,101 13,996 470 4 N4 1,669 21,225 560 5 N5 1.435 18.247 460 6 N6 1,201 15,268 500 7 25/09/2012 N7 1,163 14,785 420 8 N8 1.131 14.378 330 9 N9 1,099 13,970 490 10 N10 2,121 26,977 450 11 N11 1.652 21.009 420 12 N12 1,183 15,039 400 47
  48. STT Ngày lấy Kí hiệu Hàm lƣợng Amoni Độ cứng mẫu mẫu Abs mg/l mg /l (CaCO3) 13 02/10/2012 N13 1,691 21,505 340 14 N14 1.812 23.045 360 15 N15 1,934 24,597 250 16 N16 2,173 27,639 280 17 N17 1.012 12.863 330 18 N18 1,852 23,554 290 19 09/10/2012 N19 1,178 14,976 300 20 N20 1.347 17.127 260 21 N21 1,516 19,277 320 22 N22 1,44 18,310 270 23 N23 1.409 17.916 290 24 N24 1,378 17,521 550 TCVN 3 mg/l 300-500 TCVN 5944-1995 : Tiêu chuẩn chất lƣợng nƣớc ngầm Các kết quả thu đƣợc cho thấy : Hầu hết các mẫu nƣớc đều có độ cứng toàn phần vẫn nằm trong giới hạn tiêu chuẩn TCVN 5944-1995. Hàm lƣợng amoni trong các mẫu nƣớc ngầm đều vƣợt tiêu chuẩn cho phép từ 4,6 đến 9,2 lần. Trong đó mẫu N16 đƣợc lấy tại thôn Đông Lâm có hàm lƣợng amoni cao nhất (27,639 mg/l). 3.2.3. Kết quả xác định mẫu nƣớc ngầm đã qua xử lý ở các hộ dân xã Văn Tố Trƣớc kia nhận thức của ngƣời dân còn chƣa cao nên họ sử dụng trực tiếp nƣớc ngầm mà không qua bất kỳ quá trình xử lý nào. Hiện nay họ không sử dụng trực tiếp nƣớc ngầm ngay sau khi lấy, các hộ gia đình đã dùng các lớp vật liệu lọc khác nhau để xử lý nƣớc ngầm. Điển hình là sử dụng lớp vật liệu cát sỏi, một số hộ còn sử dụng than hoạt tính để xử lý nƣớc ngầm nên chất lƣợng nƣớc ngầm tốt hơn. Sau đây là kết quả xác định hàm lƣợng chất ô nhiễm trong nƣớc ngầm đã qua xử lý: 48
  49.  Mẫu nƣớc ngầm đƣợc xử lý bằng cát và sỏi Bảng 3.7. Kết quả chất lƣợng nƣớc ngầm xã Văn Tố sau khi xử lý bằng cát sỏi Ngày Kí Hàm lƣợng Amoni Độ cứng Hàm lƣợng Fe Hàm lƣợng Mn lấy hiệu mg /l mẫu mẫu Abs mg/l (CaCO3) Abs mg/l Abs mg/l 22/10 N1 0,301 3.814 200 0,512 6,941 0,036 2,095 N7 0.196 2.477 190 0.467 6.323 0,015 0,893 N9 0,228 2.885 170 0,641 8,712 0,029 1,694 N1 9 0,217 2.745 210 0,589 7,998 0,027 1,580 TCVN 3 mg/l 300-500 5 mg/l 0.1 - 0.5 TCVN 5944-1995 : Tiêu chuẩn chất lƣợng nƣớc ngầm  Mẫu nƣớc ngầm đƣợc xử lý bằng than hoạt tính Bảng 3.8. Kết quả chất lƣợng nƣớc ngầm xã Văn Tố sau khi xử lý bằng than hoạt tính. Ngày Hàm lƣợng lấy Kí Amoni Độ cứng Hàm lƣợng Fe Hàm lƣợng Mn mẫu hiệu mg /l mẫu Abs mg/l (CaCO3) Abs mg/l Abs mg/l 22/10 N7 0,008 0,085 150 0,020 0,186 0,004 0,263 N13 0,011 0,123 170 0,015 0,118 0,006 0,377 N18 0,020 0,238 140 0,013 0,090 0,008 0,492 TCVN 3 mg/l 300-500 5 mg/l 0.1 - 0.5 mg/l TCVN 5944-1995 : Tiêu chuẩn chất lƣợng nƣớc ngầm Nhìn vào bảng kết quả mẫu nƣớc ngầm đã qua xử lý ta thấy độ cứng đều nằm trong tiêu chuẩn và hàm lƣợng chất ô nhiễm đã giảm đáng kể. Mẫu nƣớc xử lý bằng cát, sỏi có hàm lƣợng các chất ô nhiễm giảm đáng kể nhƣng vẫn có một sô giếng hàm lƣợng còn vƣợt tiêu chuẩn cho phép. Cụ thể hàm 49
  50. lƣợng amoni đều nằm trong tiêu chuẩn cho phép chỉ có 1 mẫu ở thôn La Giang vƣợt tiêu chuẩn 1.271 lần; sắt vƣợt tiêu chuẩn từ 1.2 đến 1.7 lần; mangan vƣợt tiêu chuẩn từ 1.7 đến 4 lần. Hàm lƣợng các chất ô nhiễm sau khi xử lý bằng cát sỏi còn khá cao. Mẫu nƣớc xử lý bằng than hoạt tính thì hàm lƣợng các chất ô nhiễm đều nằm trong tiêu chuẩn cho phép. Chất lƣợng nƣớc ngầm xử lý bằng than hoạt tính rất tốt. Để duy trì chất lƣợng nƣớc ngầm cần kiểm tra thƣờng xuyên và định kỳ thay lớp vật liệu lọc. 3.3. Đánh giá hiện trạng nguồn nƣớc ngầm ở xã Văn Tố 3.3.1. Hiện trạng nƣớc ngầm xã Văn Tố Theo kết quả phân tích và đo nhanh cho thấy nhìn chung nƣớc ngầm ở xã Văn Tố là khá ô nhiễm. * Ô nhiễm sắt: Nhƣ chúng ta đã biết, kim loại nặng là những nguyên tố vi lƣợng cần thiết cho cơ thể con ngƣời, động vật và thực vật nhƣng ở nồng độ cao lại rất nguy hiểm. Với hàm lƣợng sắt lớn hơn 0,5mg/l, nƣớc có mùi tanh khó chịu, làm vàng quần áo khi giặt Các cặn sắt kết tủa làm tắc hoặc làm giảm khả năng vận chuyển của hệ thống dẫn nƣớc. Theo tiêu chuẩn chất lƣợng nƣớc ngầm 5944_1995 thì hàm lƣợng sắt cho phép từ 1 đến 5mg/l. Các kết quả phân tích sắt của nƣớc ngầm khu vực nghiên cứu trong bảng 3.4 hầu hết các giếng đều vƣợt tiêu chuẩn chất lƣợng nƣớc ngầm từ 2.88 đến 5.43 lần. Nguyên nhân chủ yếu dẫn tới nồng độ sắt trong nƣớc ngầm ở xã Văn Tố cao nhƣ vậy là do kiến tạo địa chất ở đây. Dƣới lớp trầm tích Holocene là trầm tích Pleistocene, phong hóa với lớp sét cổ màu vàng, nâu đỏ loang lổ. Điều đó chứng tỏ hàm lƣợng hidroxit sắt III [ Fe(OH)3] ở lớp trầm tích Pleistocene rất lớn, trong điều kiện yếm khí chúng bị khử thành hidroxit sắt II hòa tan và trực di xuống tầng đá gốc trữ nƣớc ở độ sâu trung bình 50 đến 60m mà ngƣời dân thƣờng khai thác + vi sinh vật 2+ 4Fe(OH)3 + 8H 4Fe + O2 +10H2O 50
  51. *Ô nhiễm Mangan Đồng hành với sắt luôn là Mn, hầu hết hàm lƣợng Mn trong các mẫu nƣớc ngầm trong bảng 3.4 đều vƣợt tiêu chuẩn 5944-1995 1.5 – 8.6 lần. Mn là nguyên tố độc hại vì có khả năng gây ung thƣ. Các ion Mn2+ cũng đƣợc hòa tan trong nƣớc từ các tầng đất đá ở điều kiện yếm khí nhƣ sau: + vi sinh vật 2+ 6MnO2 + 12H Mn + 3O2 + 6H2O *Ô nhiễm amoni Amoni là hợp chất độc hại với cơ thể ngƣời và sinh vật. Theo bảng 3.5 thì hàm lƣợng amoni trong nƣớc ngầm ở xã Văn Tố có 24/24 giếng có hàm lƣợng vƣợt tiêu chuẩn chất lƣợng nƣớc ngầm 5944-1995 từ 4.6 đến 9.2 lần. Một trong những nguyên nhân chính dẫn đến hàm lƣợng amoni trong nƣớc ngầm cao nhƣ vậy là do chất thải rắn và nƣớc thải sinh hoạt, chất thải chăn nuôi trên toàn địa bàn xã không đƣợc thu gom và xử lý, các hợp chất hữu cơ phân hủy tạo thành amoniac và amoni đi vào nƣớc mặt và nƣớc ngầm. Lƣợng phân bón hóa học và phân chuồng bón cho mỗi sào ruộng là rất lớn. Theo số liệu của ông Vinh (chủ tịch hợp tác xã Văn Tố) thì lƣợng phân chuồng là 300-400 kg/sào; supe lân là 15-20 kg/sào; Đạm Ure 8- 10; kali 7-8 kg/sào. Nhƣ vậy trung bình mỗi sào đƣợc bón 350 kg phân chuồng và 34 kg phân bón hóa học. Trung bình mỗi vụ toàn xã sử dụng tới 3470950 kg phân chuồng và 337178 kg phân hóa học, chƣa kể đến lƣợng phân bón cho các ruộng rau trong nhà của mỗi hộ gia đình. Cây trồng lại chỉ có khả năng hấp thụ tối đa khoảng 20% lƣợng phân bón, do vậy còn lại khoảng 80% lƣợng phân bón tồn dƣ trong đất, theo thời gian chúng xâm nhập vào nƣớc ngầm và gây ô nhiễm nƣớc ngầm nghiêm trọng. 3.3.2 Nguyên nhân gây ô nhiễm nguồn nƣớc ngầm tại xã Văn Tố Nhìn chung tình trạng ô nhiễm nƣớc ngầm ở xã Văn Tố là do các nguyên nhân sau: Do kiến tạo tự nhiên: Hàm lƣợng sắt và mangan quá cao là do sự hòa tan các khoáng của Fe và Mn với hàm lƣợng lớn tập chung chủ yếu ở tầng Pleistocene, cũng là tầng khai thác chủ yếu của ngƣời dân. 51
  52. Do phát triển nông nghiệp: Nông nghiệp càng phát triển thì lƣợng phân bón sử dụng để thâm canh tăng vụ và nâng cao năng suất cây trồng càng lớn. Dƣ lƣợng phân bón ngày càng tăng đƣợc tích lũy trong đất đi vào nƣớc ngầm . Chất thải rắn và nƣớc thải sinh hoạt không đƣợc thu gom và xử lý làm ô nhiễm nƣớc mặt, từ đó làm ô nhiễm nƣớc ngầm. Khai thác và sử dụng không có quy hoạch, các giếng khoan trong dân đa số do dân tự thuê các đội khoan tƣ nhân thiếu trình độ chuyên môn, giếng nhanh bị xuống cấp. Khai thác và khoan giếng không đảm bảo yêu dẫn đến hiện tƣợng tụt mạch nƣớc ngầm, cộng với đặc điểm cấu tạo địa chất của xã nên hầu nhƣ các giếng khoan nƣớc đều bị đục. Thiếu sự tuyên truyền, phổ biến kiến thức đến cho ngƣời dân về tầm quan trọng của nƣớc ngầm và biện pháp bảo vệ nguồn nƣớc nên nhiều lỗ khoan sau khi sử dụng đã không đƣợc lấp kỹ và trở thành cửa sổ thông tầng dẫn các chất ô nhiễm từ bề mặt xuống. Việc khai thác và sử dụng tự do không tiết kiệm vì bơm nƣớc chỉ mất tiền điện chứ không mất tiền nƣớc. 52
  53. CHƢƠNG IV: GIẢI PHÁP BẢO VỆ TÀI NGUYÊN MÔI TRƢỜNG NƢỚC NGẦM Một số giải pháp chính. a. Tiếp tục tuyên truyền nâng cao nhận thức cộng đồng trong sử dụng nƣớc ngầm. b. Tăng cƣờng thực thi pháp luật (củng cố bộ máy quản lý, thực thi hệ thống văn bản đã ban hành). c. Tăng cƣờng năng lực điều tra, nghiên cứu, đánh giá nguồn nƣớc. d. Triển khai xây dựng, nâng cấp hệ thống quan trắc, giám sát nƣớc ngầm. e. Thực hiện chƣơng trình bảo vệ nƣớc ngầm ở các đô thị. f. Từng bƣớc lập quy hoạch bảo vệ, khai thác sử dụng nguồn nƣớc ngầm, trƣớc hết tại các khu vực đồng bằng, vùng có tiềm năng nguồn nƣớc ngầm lớn và đang khai thác tập trung cao. 4.1. Đẩy mạnh công tác tuyên truyền Qua thực tế khảo sát cho thấy đa số ngƣời dân xã Văn Tố còn ít hiểu biết về nguy cơ ô nhiễm nƣớc ngầm và tác hại của những việc làm vô ý dẫn tới phá hỏng nguồn nƣớc này. Tình trạng thuê các đội khoan giếng tƣ nhân không có trình độ kỹ thuật chuyên môn hay các giếng khoan không còn sử dụng không đƣợc lấp kỹ vẫn diễn ra phổ biến. Vì vậy, cần phải cần sử dụng các phƣơng tiện truyền thông đại chúng nhƣ đài phát thanh xã, trạm y tế tăng cƣờng phổ biến các nội dung liên quan tới bảo vệ nguồn nƣớc cho chính sức khỏe của ngƣời dân và ý thức bảo vệ môi trƣờng. Trang bị kiến thức cho ngƣời dân để mọi ngƣời có thể tham gia các hoạt động liên quan tới bảo vệ nguồn nƣớc nhƣ: giám sát việc khai thác, sử dụng và xả thải nƣớc thải, chất thải của trại chăn nuôi, nhà máy, xí nghiệp có thể có trong tƣơng lai Nhằm phát hiện các hoạt động gây ô nhiễm nguồn nƣớc giúp cho các cơ quan chức năng xử lý kịp thời. 53
  54. 4.2.Đầu tƣ xây dựng nhà máy nƣớc cho toàn xã Việc đầu tƣ xây dựng nhà máy nƣớc cho toàn xã là việc làm cần đƣợc ƣu tiên hàng đầu vì đảm bảo những ƣu điểm sau: - Đảm bảo cung cấp nguồn nƣớc sạch để bảo vệ sức khỏe cho ngƣời dân. - Giải quyết tình trạng khai thác bừa bãi trong dân khó có thể kiểm soát. - Tiết kiệm nguồn nƣớc khai thác vốn đã không nhiều trên địa bàn xã cũng nhƣ toàn thành phố. - Đồng thời với việc xây dựng nhà máy nƣớc xã phải vận động nhân dân lấp kỹ các lỗ khoan không còn sử dụng bằng đất đá. 4.3 Bảo dƣỡng và nâng cao hiệu suất của giếng đang bị xuống cấp Trong trƣờng hợp chƣa xây dựng đƣợc nhà máy nƣớc thì các giếng khoan đang bị xuống cấp, có nguy cơ không khai thác đƣợc nƣớc ngầm do bộ phận nƣớc vào bị tắc cần đƣợc bảo dƣỡng để tránh tạo ra lỗ khoan mới. Có một số biện pháp làm thông thoáng bộ phận nƣớc vào và rửa sạch bùn cát mịn ở tầng lọc cũng nhƣ tầng địa chất xung quanh giếng nhƣ phƣơng pháp bơm quá, rửa sâu, dùng tia phụt với tốc độ cao, dùng khí nén nhƣng phƣơng pháp đơn giản và phù hợp nhất với các giếng khoan hộ gia đình là phƣơng pháp làm dâng mực nƣớc giếng bằng bơm tay. Bơm tay chính là dạng bơm pittong làm cho mực nƣớc giếng dâng lên, hạ xuống gây lên sự chuyển động ra vào của dòng nƣớc ngƣợc về tầng trữ nƣớc, di chuyển các hạt thô đang bịt kín khe nƣớc vào và kéo bùn cát, hạt nhỏ vào trong giếng, tăng độ rỗng và tính thấm của tầng trữ nƣớc xung quanh bộ phận nƣớc vào. Bùn cát sẽ đƣợc bơm hút ra khỏi giếng. Việc tách các hạt nhỏ ra khỏi các hạt lớn trong tầng trữ nƣớc bằng phƣơng pháp này không làm thay đổi và ảnh hƣởng lớn tới tầng trữ nƣớc, lại đơn giản và dễ thực hiện nên rất phù hợp với các hộ dân ở xã Văn Tố cũng nhƣ nhiều khu vực khác. 4.4. Thiết kế bể lọc phù hợp để giảm nồng độ các chất ô nhiễm trong nƣớc ngầm. Hiện tại ở xã Văn Tố chỉ có một số hộ gia đình sử dụng than hoạt tính để xử lý nƣớc ngầm còn hầu nhƣ các hộ dân chỉ sử dụng bể lọc cát đơn giản để khử sắt. Nƣớc đƣợc bơm trực tiếp vào ngăn lọc cát phía trên và chảy qua tầng lọc xuống ngăn chứa phía dƣới. Vật liệu lọc thƣờng chỉ có gạch viên và cát vàng. Các lớp lọc đƣợc xếp theo 54
  55. thứ tự: một lớp gạch viên - bao dứa- cát vàng (30-40cm)- bao dứa- gạch viên. Ngƣời dân chƣa có ý thức định kỳ làm vệ sinh các bể lọc và thay vật liệu lọc nên hiệu quả khử sắt và mangan không cao sau 1 thời gian sử dụng. Có thể áp dụng mô hình bể lọc với hai quá trình là: làm thoáng tự nhiên trên bề mặt lọc và lọc cát để nâng cao hiệu quả lọc nƣớc. Các quá trình cụ thể nhƣ sau: 4.4.1. Khử sắt và mangan bằng phƣơng pháp làm thoáng [5, 7] Theo nhiều nghiên cứu cho thấy, việc khử sắt và mangan bằng phƣơng pháp làm thoáng tƣơng đối hiệu quả đối với việc xử lý nƣớc ngầm phục vụ cho cấp nƣớc sinh hoạt. Đây cũng là phƣơng pháp đơn giản nhất để khử sắt và mangan. Thực chất của phƣơng pháp này là làm giàu oxy cho nƣớc, tạo điều kiện để Fe2+ 3+ 3+ bị oxy hóa thành Fe , sau đó Fe thực hiện quá trình thủy phân tạo thành Fe(OH)3 ít tan rồi dùng bể lọc giữ lại. Mn2+ cũng bị oxy hóa thành Mn4+ một phần tồn tại ở dạng MnO2, một phần bị thủy phân thành Mn(OH)4, phủ dần thành một lớp trên vật liệu lọc. Lớp hydroxit mangan có tác dụng nhƣ chất xúc tác hấp phụ Mn2+ và oxy hóa chúng. Đồng thời, lớp màng đioxit mangan hình thành sẽ là chất xúc tác đẩy nhanh quá trình 0 0 oxy hóa sắt, do thế tiêu chuẩn E của hệ mangan lớn hơn E của hệ sắt. Song phản ứng oxy hóa mangan xảy ra chậm nên trong bể lọc, lớp cát lọc phải có bề dày từ 1,2–1,5m. Có 3 phƣơng pháp làm thoáng cơ bản: làm thoáng đơn giản trên bề mặt lọc, làm thóang bằng giàn mƣa tự nhiên (hay tháp phun mƣa) và làm thoáng cƣỡng bức. Phƣơng pháp làm thoáng trên bề mặt lọc là phƣơng pháp đơn giản nhất, dễ thiết kế và vận hành, phù hợp với điều kiện của các hộ dân. Làm thoáng bằng giàn phun mƣa ngay trên bề mặt lọc thƣờng lấy chiều cao giàn phun mƣa khoảng 0,7m tính từ giàn phun đến mực nƣớc cao nhất trong bể lọc, lỗ phun có đƣờng kính 5 – 7 mm, lƣu lƣợng nƣớc tƣới khoảng 10m3/m2.h. Sử dụng hệ thống giàn phun mƣa dạng ống hình xƣơng cá gồm một ống chính và các ống phụ vuông góc. Các ống phụ đặt cách nhau 20 – 30 cm, chiều dài ống phụ thuộc kích thƣớc bể lọc của mỗi hộ gia đình. Trên mỗi ống phụ có khoan 2 hàng lỗ so le, hợp nhau một góc 30o, Đƣờng kính lỗ 5 – 7mm, khoảng cách các lỗ trong một hàng từ 5 – 7cm nhƣ hình vẽ. 55
  56. 20 – 30 Cm 5 – 7 Cm Hình 4.1: Cấu tạo dàn ống 300C Hình 4.2. Cấu tạo ống phụ 4.4.2. Lọc Lọc là một quá trình làm sạch nƣớc thông qua lớp vật liệu lọc nhằm tách các hạt cặn lơ lửng, các thể keo tụ và ngay cả vi sinh vật trong nƣớc. Kết quả là sau quá trình lọc, nƣớc sẽ có chất lƣợng tốt hơn cả về mặt vật lý, hóa học và sinh học. Có 2 phƣơng pháp lọc cơ bản là lọc nhanh và lọc chậm. Đối với mục đích lọc nƣớc cấp cho ăn uống phải áp dụng phƣơng pháp lọc chậm. - Bể lọc đƣợc xây bằng gạch xi măng hoặc bê tông cốt thép, kích cỡ phụ thuộc nhu cầu mỗi gia đình. - Đáy bể lọc đƣợc xếp 2 hàng gạch, phía dƣới là hàng gạch xếp nghiêng, phía trên là hàng gạch xếp nằm ngang gối lên các hàng nghiêng để tạo ống thu và dẫn nƣớc bên dƣới. 56
  57. - Trên mặt lớp gạch nằm ngang dải lớp sỏi để đỡ lớp cát lọc. Lớp sỏi đỡ này đƣợc dải thành từng lớp mỏng có kích thƣớc lớn dần từ trên xuống dƣới. Lớp sỏi trên cùng phải có kích thƣớc lớn hơn 4 lần kích thƣớc hạt cát lọc. Các lớp tiếp theo lấy hệ số lớn hơn 4 lần. Lớp cuối cùng phải có kích thƣớc nhỏ nhất bằng 2 lần kích thƣớc khe gạch. Tổng bề dày lớp sỏi đỡ đạt 0,4m. - Lớp cát lọc có thể dùng cát thạch anh hoặc cát đen, bề dày 1,2m. Cát phải đƣợc làm sạch, loại các chất bẩn, tạp chất hữu cơ trƣớc khi cho vào bể lọc. - Rửa lọc: khi thấy lƣu lƣợng nƣớc ra khỏi bể lọc giảm hay chất lƣợng nƣớc lọc không đạt yêu cầu (thấy nƣớc lọc bị vẩn đục) thì cần phải rửa lọc bằng cách dùng xẻng xúc bỏ đi một lớp cát dày 2 – 3cm. Sau 10 – 15 lần rửa, chiều dày lớp cát lọc còn lại 0,6 – 0,7m thí xúc toàn bộ cát còn lại đem rửa, thay cát sạch và bổ sung thêm cát vào cho đúng bằng 1,2m. 4.4.3. Kích thƣớc bể lọc Các hộ gia đình thƣờng có sẵn các bể lọc nhƣng chƣa đảm bảo kích thƣớc cho độ dày lớp vật liệu lọc, có thể tận dụng các bể lọc này, nâng chiều cao ngăn lọc để đảm bảo đủ độ dày lớp vật liệu lọc và lắp dàn ống phun mƣa. Trung bình mỗi hộ gia đình 4 ngƣời sử dụng hết 0,4 m3/ngày. Bể chứa nƣớc sạch dung tích 1,5 m3 là phù hợp. Cấu tạo bể lọc có kích thƣớc nhƣ sau: 1 m 1.5 m Hình 4.3. Kích thƣớc ngăn chứa nƣớc sạch 57
  58. 0.7 m 4 5 3 1.2 m 2 0.4 m 1 1 m 1.5 m Hình 4.4. Cấu tạo bể lọc cát 1. Lớp gạch; 2. Lớp sỏi đỡ; 3 lớp cát; 4 lớp nƣớc thô cần lọc; 5 ống dẫn nƣớc lên bể lọc; 6 Ngăn chứa nƣớc sạch 58
  59. 4.5. Xây dựng đội thu gom chất thải rắn cho toàn xã Mỗi ngày, lƣợng chất thải rắn sinh hoạt phát sinh ở mỗi hộ dân là không nhỏ. Tuy có tận dụng thức ăn thừa hay phần thực phẩm không sử dụng cho chăn nuôi nhƣng các chất thải khác nhƣ đồ điện gia dụng hỏng, xác động vật chết, túi nilon, giấy, bìa cattong, quần áo cũ hỏng còn khá nhiều. Nguồn chất thải này không đƣợc thu gom và thƣờng bị vứt ở góc vƣờn hay mƣơng rạch quanh nhà, lâu ngày chúng tích lũy trong đất, qua quá trình phân hủy chúng sẽ gây ô nhiễm đất và nƣớc mặt, từ đó làm ô nhiễm nƣớc ngầm. Việc xây dựng một đội chuyên thu gom chất thải cho quy mô một xã đã đƣợc áp dụng thành công ở nhiều nơi. Các chi phí mua sắm trang thiết bị ban đầu nhƣ xe đẩy, găng tay, quần áo bảo hộ và chi phí vận chuyển rác đến bãi tập kết của huyện hoặc thành phố cần đƣợc hỗ trợ bởi ngân sách nhà nƣớc hay các cơ quan liên quan để thực hiện nhiệm vụ bảo vệ môi trƣờng và sức khỏe cộng đồng. 4.6. Cải tiến hoạt động sản xuất nông nghiệp Ô nhiễm nƣớc ngầm ở các khu vực nông thôn có sự góp phần không nhỏ của các hoạt động nông nghiệp mà nguyên nhân chủ yếu là dƣ lƣợng của phân bón và hóa chất bảo vệ thực vật. Tác hại của chúng đối với môi trƣờng đất và nƣớc đã đƣợc các cấp, các ngành, các đoàn thể quan tâm từ lâu xong ít có biện pháp khắc phục hiệu quả. Hiện nay dã có một số loại phân vi sinh thay thế phân hóa học nhƣng giá thành lại đắt hoặc hiệu quả bón phân không cao nên không đƣợc ngƣời dân sử dụng. Bên cạnh đó nhu cầu về thực phẩm ngày một gia tăng, khả năng kháng thuốc của một số loài sâu bệnh cũng tăng dẫn đến hiện trạng ngƣời dân lạm phát thuốc trừ sâu và thuốc kích thích tăng trƣởng đang diễn ra phổ biến. Cho đến nay việc tìm ra các giải pháp khắc phục hậu quả cho vấn đề này còn rất nan giải nhƣng có thể áp dụng một số biện pháp giảm thiểu sau: - Vận động bà con ủ phân chuồng trƣớc khi bón lót, vừa tăng hiệu quả bón phân lại vừa giảm thiểu đƣợc nguy cơ ô nhiễm vi sinh và dịch bệnh, bỏ thói quen sử dụng phân tƣơi và phân chuồng trực tiếp. - Huy động cán bộ nông nghiệp xã đẩy mạnh công tác kiểm tra thƣờng xuyên trên cánh đồng để phát hiện kịp thời sâu bệnh, từ đó nhắc nhở bà con phun thuốc trừ 59
  60. sâu và bón phân đúng liều lƣợng và thời điểm để hạn chế tối đa lƣợng hóa chất trừ sâu và phân bón xử dụng. - Kiểm tra và nghiêm cấm sử dụng các loại hóa chất bảo vệ thực vật đã bị cấm hoặc không rõ nguồn gốc xuất xứ. - Tuyên truyền giáo dục cho nhân dân về tác hại của dƣ lƣợng phân bón hóa học và thuốc trừ sâu bệnh đến chính sức khỏe của ngƣời dân và môi trƣờng sống quanh họ. 60
  61. KẾT LUẬN Sau một thời gian nghiên cứu đề tài tôi đã thu đƣợc một số kết quả sau: 1.Khảo sát đƣợc hiện trạng khai thác và sử dụng nƣớc ngầm của xã Văn Tố Toàn xã có khoảng 90% hộ gia đình sử dụng nƣớc ngầm trong đó 80% hộ sử dụng nƣớc ngầm tầng nông (nƣớc giếng khơi), chỉ có 10% số hộ sử dụng nƣớc ngầm tầng sâu (nƣớc giếng khoan) phục vụ cho ăn uống, sinh hoạt. 2.Sơ bộ đánh giá đƣợc chất lƣợng nƣớc ngầm ở xã Văn Tố huyện Tứ Kỳ tỉnh Hải Dƣơng. Các thông số nƣớc ngầm toàn xã chỉ có độ cứng nằm trong tiêu chuẩn cho phép còn hầu nhƣ hàm lƣợng sắt, mangan, amoni đều vƣợt tiêu chuẩn cho phép. 3.Đề xuất đƣợc các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm chất lƣợng nƣớc ngầm trên địa bàn xã. * Đẩy mạnh công tác tuyên truyền. * Đầu tƣ xây dựng nhà máy nƣớc cho toàn xã. * Bảo dƣỡng và nâng cao hiệu suất của giếng đang bị xuống cấp. * Thiết kế bể lọc phù hợp để giảm nồng độ các chất ô nhiễm trong nƣớc ngầm. * Khử sắt và mangan bằng phƣơng pháp làm thoáng. Với kết quả nghiên cứu của đề tài thu đƣợc tôi hi vọng sẽ đóng góp một phần dự báo sự ô nhiễm nƣớc ngầm cho toàn xã và đề xuất biện pháp giảm thiểu sự ô nhiễm, đảm bảo sức khỏe cho ngƣời dân ở khu vực khi sử dụng. 61
  62. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Đặng Kim Chi, “ Hoá học môi trường” NXB Khoa học và kỹ thuật. 2. Từ Vọng Nghi, Huỳnh Văn Chung, Trần Lý Hiếu, “Phân tích nước” NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội 1986. 3. “Sổ tay xử lý nước” Tập 1 NXB Xây dựng _ Hà Nội 1999 4. Tiến Sỹ Trịnh Xuân Mai, “Cấp nước tập 2 Xử lý nước thiên nhiên cấp cho sinh hoạt và công nghiệp” NXB Khoa học và kỹ thuật 2002. 5. Nguyễn Thị Thảo “ Khảo sát và đánh giá hiện trạng chất lượng nước ngầm tại xã Minh Tân, huyện Kiến Thuỵ thành phố Hải Phòng và đề xuất biện pháp giảm thiểu ô nhiễm” Khoá luận. 6. Nguyễn Thị Thu Thuỷ “Xử lý nước cấp sinh hoạt và công nghiệp” NXB Kỹ thuật và khoa học. 7. PGS.TS Nguyễn Trọng Uyển “ Nghiên cứu xác định hàm lượng canxi, magie trong nước ngầm một số khu vực ở Hà Nội” Khoá luận. 62