Tài liệu đánh giá chất lượng nước ngầm phục vụ cho sinh hoạt và cảnh báo mức độ ô nhiễm trên địa bàn huyện văn lâm tỉnh hưng yên

MỤC LỤC Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục bảng v Danh mục hình vi Danh mục chữ viết tắt vii MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết của đề tài 1 Mục đích nghiên cứu 3 Yêu cầu của đề tài 3 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4 1.1 Tổng quan 4 1.2 Tình hình khai thác, sử dụng và quản lý nước ngầm trên thế giới 5 1.2.1 Tình hình khai thác, sử dụng nước ngầm trên thế giới 5 1.2.2 Hiện trạng chất lượng nước ngầm trên thế giới 8 1.3 Tình hình khai thác, sử dụng và quản lý nước ngầm ở Việt Nam 10 1.3.1 Tình hình nghiên cứu môi trường nước ngầm tại tỉnh Hưng Yên 15 1.3.2 Đặc điểm địa chất tỉnh Hưng Yên 16 1.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến sự thay đổi chất lượng nước ngầm 19 1.4.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến mực nước ngầm 19 1.4.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng nước ngầm 21 1.5 Các vấn đề tồn tại trong quản lý, khai thác, sử dụng và bảo vệ tài nguyên ngầm 24 CHƯƠNG II: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27 2.1 Đối tượng nghiên cứu 27 2.2 Phạm vi nghiên cứu 27 2.3 Nội dung nghiên cứu 27 2.4 Phương pháp nghiên cứu 27 2.4.1 Phương pháp thu thập, tổng hợp thông tin, tài liệu, số liệu Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp 27 Page iii 2.4.2 Phương pháp điều tra, khảo sát thực địa 28 2.4.3 Phương pháp lấy mẫu 29 2.4.4 Phương pháp bảo quản mẫu 29 2.4.5 Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm 30 2.4.6 Phương pháp xử lý số liệu 31 CHƯƠNG III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 32 3.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội của huyện Văn Lâm – Hưng Yên 32 3.1.1 Điều kiện tự nhiên 32 3.1.2 Điều kiện Kinh tế - Xã hội 35 3.2 Đánh giá chất lượng nước ngầm phục vụ cho sinh hoạt trên địa bàn huyện Văn Lâm 39 3.2.1 Đánh giá kết quả phân tích chỉ tiêu amoni 39 3.2.2 Đánh giá kết quả phân tích chỉ tiêu Fe, Mn 43 3.2.3 Đánh giá kết quả phân tích chỉ tiêu pH 46 3.2.4 Đánh giá kết quả hàm lượng độ cứng tổng 48 3.2.5 Đánh giá kết quả phân tích hàm lượng tổng chất rắn 50 3.2.6 Đánh giá kết quả các kim loại nặng: As, Cd, Pb, Zn, Hg, Cu 53 3.3 Cảnh báo mức độ ô nhiễm nước ngầm tại khu vực huyện Văn Lâm 54 3.3.1 Các nguyên nhân gây ô nhiễm nước ngầm tại khu vực huyện Văn Lâm 57 3.4 Đề xuất một số giải pháp quản lý nguồn nước ngầm 58 3.4.1 Giải pháp phi công trình 58 3.4.2 Giải pháp công trình 59 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 61 TÀI LIỆU THAM KHẢO 63 PHỤ LỤC 65 HÌNH ẢNH QUÁ TRÌNH LẤY MẪU NƯỚC NGẦM 78 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page iv DANH MỤC BẢNG Số bảng Tên bảng Trang 1.1 Một số đặc điểm khác nhau giữa nước ngầm và nước mặt 5 1.2 Hiện trạng khai thác và nhu cầu sử dụng nước tại các đô thị ở Việt Nam đến năm 2020 10 2.1 Các chỉ số cần phân tích 30 3.1 Lượng mưa trung bình các tháng trong năm trên địa bàn tỉnh Hưng Yên 34 3.2 Cơ cấu kinh tế huyện Văn Lâm qua các năm 2005 - 2013 36 3.3 Tổng hợp các chỉ tiêu phân tích chất lượng nước ngầm đợt 1 và đợt 2 trên địa bàn huyện Văn Lâm năm 2014 3.4 Kết quả phân tích mẫu nước ngầm trên địa bàn huyện Văn Lâm Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp 55 56 Page v DANH MỤC HÌNH Số hình Tên hình Trang 2.1 Sơ đồ vị trí lấy mẫu 28 3.1 Sơ đồ hành chính huyện Văn Lâm 32 3.2 Biểu diễn kết phân tích Amoni (Đợt 1) 40 3.3 Biểu diễn kết quả phân tích amoni (Đợt 2) 41 3.4 Biểu diễn kết quả phân tích Fe và Mn (Đợt 1) 43 3.5 Biểu diễn kết quả phân tích Fe và Mn 45 3.6 Biểu diễn kết quả đo pH (Đợt 1) 46 3.7 Biểu diễn kết quả đo pH (Đợt 2) 47 3.8 Biểu diễn kết quả hàm lượng độ cứng tổng (Đợt 1) 48 3.9 Biểu diễn kết quả hàm lượng độ cứng tổng (Đợt 2) 49 3.10 Biểu diễn kết quả hàm lượng tổng chất rắn (Đợt 1) 51 3.11 Biểu diễn kết quả hàm lượng tổng chất rắn (Đợt 2) 52 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page vi DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ASEAN Liên minh chính trị, kinh tế, văn hóa và xã hội của các Quốc gia trong khu vực Đông Nam Á ATSH An toàn sinh học BĐKH Biến đổi khí hậu CSDL Cơ sở dữ liệu ĐDSH Đa dạng sinh học ĐCTV Địa chất thủy văn FAO Tổ chức nông lương liên hợp quốc GIS Hệ thống thông tin địa lý GPS Hệ thống định vị toàn cầu KCN Khu công nghiệp NNPTNT Nông nghiệp và Phát triển nông thôn NDĐ Nước dưới đất QCVN Quy chuẩn Việt Nam SIWI Viện nước quốc tế Stockholm TNMT Tài Nguyên và Môi Trường UBND Ủy ban nhân dân Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page vii MỞ ĐẦU Tính cấp thiết của đề tài Việc sử dụng nước ngầm đã có từ thời cổ xưa. Trong kinh Cựu ước người ta đã nói đến nước ngầm, suối, giếng. Người ta dùng những quanats, những giếng nằm ngang để lấy nước ngầm. Những giếng này còn tồn tại đến ngày nay ở các vùng sa mạc Tây Nam Châu Á và Bắc Phi kéo dài từ Afghanistan đến Morocco. Người ta xác định các giếng được các người thợ tài hoa xây dựng cách đây 3000 năm. Do đó nước ngầm có một vị trí quan trọng trong vấn đề cấp nước sạch trên thế giới. Tuy nhiên việc theo dõi nước ngầm có tính chất khoa học chỉ mới bắt đầu, do các hoạt động kinh tế làm biến động mạnh mẽ chất lượng và trữ lượng nước ngầm đã được thực hiện ở nhiều nước trên thế giới, riêng ngành địa chất thủy văn của nước ta còn rất non trẻ chỉ mới hơn 30 năm. Nền kinh tế Việt Nam đang có những bước chuyển mình mạnh mẽ. Cho đến nay nó không chỉ phát triển ở các thành phố, khu đô thị lớn của nước ta mà đang mở rộng ra các huyện lân cận. Cùng với sự phát triển kinh tế, đời sống của người dân được cải thiện đáng kể. Mức sống của người dân càng cao thì nhu cầu tiêu dùng các sản phẩm xã hội càng cao, điều này đồng nghĩa với việc gia tăng các vấn đề về ô nhiễm môi trường. Hiện nay ô nhiễm môi trường nước nói chung và ô nhiễm môi trường nước ngầm nói riêng là một vấn đề thu hút được sự quan tâm của rất nhiều nhà khoa học, các tổ chức môi trường trên thế giới cũng như từng quốc gia. Nghiên cứu của Viện Nước quốc tế Stockholm (SIWI), nước bẩn giết chết nhiều người hơn so với động đất và chiến tranh. Ước tính mỗi ngày trên thế giới có tới 5.000 trẻ em bị chết do các bệnh liên quan đến nước bẩn. Trong khi đó, theo một phúc trình của LHQ năm 2006, có tới 5.000 trẻ em bị chết do các bệnh liên quan đến nước bẩn. Văn Lâm là huyện nằm ở phía Bắc tỉnh Hưng Yên. Phía Bắc và Đông Bắc giáp tỉnh Bắc Ninh, phía Tây giáp thủ đô Hà Nội, phía Nam giáp các huyện Văn Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 1 Giang, Yên Mỹ và Mỹ Hào, phía Đông giáp tỉnh Hải Dương, huyện Văn Lâm có 11 đơn vị hành chính gồm 10 xã và 1 thị trấn với tổng diện tích 74,42 km2. Toàn huyện Văn Lâm có 18 làng nghề, trong đó có 06 làng nghề được công nhận là làng nghề cấp tỉnh, một số khu công nghiệp như: Như Quỳnh, Lạc Đạo, Tân Quang, phố Nối A…và một số cụm công nghiệp đang ngày càng phát triển mạnh. Do quá trình công nghiệp hóa được đẩy mạnh, số lượng lao động tập trung trên địa bàn ngày càng cao dẫn đến nhu cầu khai thác và sử dụng nguồn nước ngầm ngày càng lớn. Chính điều này đã ảnh hưởng đến số lượng và chất lượng các nguồn nước ngầm trên địa bàn huyện, ảnh hưởng đến khả năng đáp ứng của nguồn nước cho nhu cầu sinh hoạt. Nhu cầu về nước ngọt sạch phục vụ cho dân sinh cũng như cho sản xuất là rất lớn, trong khi các nguồn cung cấp truyền thống là nước mặt như nước sông, nước hồ... đang bị ô nhiễm. Vì thế sử dụng nước ngầm để cung cấp nước sạch ngày càng phát triển. Việc sử dụng nước ngầm cho sinh hoạt và hoạt động sản xuất tại các vùng miền là rất phổ biến, mỗi hộ gia đình chỉ cần có một giếng khoan là có thể sử dụng cho cả gia đình trong các mục đích sử dụng nước khác nhau. Tuy vậy, việc khai thác quá mức nước ngầm sẽ dẫn đến sự suy giảm trữ lượng nước mặt, ngoài ra nếu các giếng khai thác không đạt chuẩn có thể gây ô nhiễm nước ngầm tại nơi khai thác mà còn ở các vùng khác. Công nghiệp hóa đem lại rất nhiều những lợi ích về mặt kinh tế, xã hội, đời sống sinh hoạt của người dân trên địa bàn. Tuy nhiên bên cạnh đó thì nó cũng là một nguyên nhân gây ảnh hưởng đến môi trường nước ngầm tại khu vực. Việc cảnh báo mức độ ô nhiễm môi trường nước ngầm sẽ giúp cho người dân có được một cái nhìn rõ ràng hơn về tình hình chất lượng nguồn nước ngầm mình đang sử dụng. Thực tiễn nói trên đã làm nảy sinh vấn đề đánh giá chất lượng nguồn nước, xác định các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng nguồn nước ngầm, trên cơ sở đó đưa ra những cảnh báo và đề xuất một số giải pháp bảo vệ và cải thiện chất lượng nước ngầm nhằm đáp ứng nhu cầu khai thác và sử dụng bền vững nguồn nước trên địa bàn huyện. Vì vậy, việc nghiên cứu đề tài: “Đánh giá chất lượng nước ngầm phục vụ cho Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 2 sinh hoạt và cảnh báo mức độ ô nhiễm trên địa bàn huyện Văn Lâm tỉnh Hưng Yên " là việc làm cần thiết, vừa có ý nghĩa khoa học, vừa có ý nghĩa thực tiễn. Mục đích nghiên cứu - Đánh giá được hiện trạng chất lượng nước ngầm phục vụ cho sinh hoạt trên địa bàn huyện Văn Lâm, tỉnh Hưng Yên. - Đề xuất các biện pháp quản lý nguồn nước ngầm tại huyện Văn Lâm, tỉnh Hưng Yên. Yêu cầu của đề tài - Các số liệu điều tra, thu thập phải trung thực, chính xác, khoa học. - Nội dung nghiên cứu phải thực hiện được các mục tiêu đã đề ra. - Các giải pháp đề xuất phù hợp với điều kiện của địa phương, có tính thực tiễn và khả năng áp dụng thực tế. Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 3 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Tổng quan Nước ngầm là một dạng nước dưới đất, tích trữ trong các lớp đất đá trầm tích bở rời như cặn, sạn, cát bột kết, trong các khe nứt, hang caxtơ dưới bề mặt trái đất, có thể khai thác cho các hoạt động sống của con người Loại nước ngầm tầng mặt rất dễ bị ô nhiễm. Nước ngầm tầng sâu thường nằm trong lớp đất đá xốp được ngăn cách bên trên và phía dưới bởi các lớp không thấm nước. Theo không gian phân bố, một lớp nước ngầm tầng sâu thường có ba vùng chức năng: - Vùng thu nhận nước - Vùng chuyển tải nước - Vùng khai thác nước có áp Khoảng cách giữa vùng thu nhận và vùng khai thác nước thường khá xa, từ vài chục đến vài trăm km. Các lỗ khoan nước ở vùng khai thác thường có áp lực, đây là loại nước ngầm có chất lượng tốt và lưu lượng ổn định, trong các khu vực phát triển đá cacbonat thường tồn tại loại nước ngầm caxtơ di chuyển theo các khe nứt caxtơ. Có hai loại nước ngầm: nước ngầm không có áp lực và nước ngầm có áp lực Nước ngầm không có áp lực: là dạng nước được giữ lại trong các lớp đá ngậm nước và lớp đá này nằm bên trên lớp đá không thấm như lớp diệp thạch hoặc lớp sét nén chặt. Loại nước ngầm này có áp suất rất yếu, nên muốn khai thác nó thì phải đào giếng xuyên qua lớp đá ngậm rồi dùng bơm hút lên. Nước ngầm loại này thường ở không sâu dưới mặt đất và có nhiều trong mùa mưa và ít dần trong mùa khô. (Đặng Kim Cơ, 2004) Nước ngầm có áp lực: là dạng nước được giữ lại trong các lớp đá ngậm nước và lớp đá này bị kẹp giữa hai lớp sét hoặc diệp thạch không thấm. Do bị kẹp chặt giữa hai lớp đá không thấm nên nước có một áp lực rất lớn vì thế khi khai thác người ta dùng khoan xuyên qua lớp đá không thấm bên trên và chạm vào lớp nước này nó sẽ tự phun lên mà không cần phải bơm. Loại nước ngầm này thường ở sâu dưới mặt đất, có trữ lượng lớn và thời gian hình thành nó phải mất hàng trăm năm thậm chí hàng nghìn năm. (Đặng Kim Cơ, 2004) Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 4 Bảng 1.1 Một số đặc điểm khác nhau giữa nước ngầm và nước mặt Thông số Nước ngầm Nhiệt độ Chất rắn lơ lửng Chất khoáng hoà tan 2+ Hàm lượng Fe , Mn Khí CO2 hòa tan Khí O2 hòa tan 2+ Tương đối ổn định Thay đổi theo mùa Rất thấp, hầu như Thường cao và thay đổi theo không có mùa Ít thay đổi, cao hơn Thay đổi tuỳ thuộc chất so với nước mặt. lượng đất, lượng mưa. Thường xuyên có Rất thấp, chỉ có khi nước ở trong nước sát dưới đáy hồ. Có nồng độ cao Rất thấp hoặc bằng 0 Thường không tồn tại Khí NH3 Thường có Khí H2S Thường có SiO2 Nước bề mặt Thường có ở nồng độ cao Gần như bão hoà Có khi nguồn nước bị nhiễm bẩn Không có Có ở nồng độ trung bình Có ở nồng độ cao, NO 3- do bị nhiễm bởi Thường rất thấp phân bón hoá học Vi sinh vật Chủ yếu là các vi Nhiều loại vi trùng, virut gây trùng do sắt gây ra. bệnh và tảo. (Nguồn: Đặng Kim Cơ, 2004) 1.2. Tình hình khai thác, sử dụng và quản lý nước ngầm trên thế giới 1.2.1. Tình hình khai thác, sử dụng nước ngầm trên thế giới Khi con người bắt đầu trồng trọt và chăn nuôi thì đồng ruộng dần dần phát triển ở miền đồng bằng màu mỡ, kề bên lưu vực các con sông lớn. Lúc đầu dân cư còn ít và nước thì đầy ắp trên các sông hồ, đồng ruộng, cho dù có gặp thời gian khô hạn kéo dài thì cũng chỉ cần chuyển cư không xa lắm là tìm được nơi ở Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 5 mới tốt đẹp hơn. Vì vậy, nước được xem là nguồn tài nguyên vô tận và cứ như thế qua một thời gian dài, vấn đề nước chưa có gì là quan trọng. Tình hình thay đổi nhanh chóng khi cuộc cách mạng công nghiệp xuất hiện và càng ngày càng phát triển như vũ bão. Hấp dẫn bởi nền công nghiệp mới ra đời, từng dòng người từ nông thôn đổ xô vào các thành phố và khuynh hướng này vẫn còn tiếp tục cho đến ngày nay. Đô thị trở thành nơi tập trung dân cư quá đông đúc, tình trạng này tác động trực tiếp đến vấn đề về nước càng ngày càng trở nên nan giải. Nhu cầu nước càng ngày càng tăng theo đà phát triển của nền công nghiệp, nông nghiệp và sự nâng cao mức sống của con người. Theo sự ước tính, bình quân trên toàn thế giới có chừng khoảng 40% lượng nước cung cấp được sử dụng cho công nghiệp, 50% cho nông nghiệp và 10% cho sinh hoạt. Tuy nhiên, nhu cầu nước sử dụng lại thay đổi tùy thuộc vào sự phát triển của mỗi quốc gia. Ví dụ: ở Hoa Kỳ, khoảng 44% nước được sử dụng cho công nghiệp, 47% sử dụng cho nông nghiệp và 9% sử dụng cho sinh hoạt và giải trí. Ở Trung Quốc thì 7% nước được dùng cho công nghiệp, 87% nông nghiệp và 6% sử dụng cho sinh hoạt và giải trí. Nhu cầu về nước trong công nghiệp: Sự phát triển càng ngày càng cao của nền công nghiệp trên toàn thế giới càng làm tăng nhu cầu về nước, đặc biệt đối với một số ngành sản xuất như chế biến thực phẩm, dầu mỏ, giấy, luyện kim, hóa chất..., chỉ 5 ngành sản xuất này đã tiêu thụ ngót 90% tổng lượng nước sử dụng cho công nghiệp. Thí dụ: cần 1.700 lít nước để sản xuất một thùng bia chừng 120 lít, cần 3.000 lít nước để lọc một thùng dầu mỏ chừng 160 lít, cần 300.000 lít nước để sản xuất 1 tấn giấy hoặc 1,5 tấn thép, cần 2.000.000 lít nước để sản xuất 1 tấn nhựa tổng hợp. Tài nguyên nước và hiện trạng sử dụng nước phát triển của nền công nghiệp hiện nay trên thế giới có thể dự đoán đến năm 2000 nhu cầu nước sử dụng cho công nghiệp tăng 1.900 km3/năm có nghĩa là tăng hơn 60 lần so với năm 1900. Phần nước tiêu hao không hoàn lại do sản xuất công nghiệp chiếm khoảng từ 1 - 2% tổng lượng nước tiêu hao không hoàn lại và lượng nước còn lại sau khi đã sử dụng được quay về sông hồ dưới dạng nước thải chứa đầy Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 6 những chất gây ô nhiễm ( Cao Liêm, Trần đức Viên, 1990 ). Nhu cầu về nước trong nông nghiệp: Sự phát triển trong sản xuất nông nghiệp như sự thâm canh tăng vụ và mở rộng diện tích đất canh tác cũng đòi hỏi một lượng nước ngày càng cao. Theo M.I.Lvovits (1974), trong tương lai do thâm canh nông nghiệp mà dòng chảy cả năm của các con sông trên toàn thế giới có thể giảm đi khoảng 700 km3/năm. Phần lớn nhu cầu về nước được thỏa mãn nhờ mưa ở vùng có khí hậu ẩm, nhưng cũng thường được bổ sung bởi nước sông hoặc nước ngầm bằng biện pháp thủy lợi nhất là vào mùa khô. Người ta ước tính được mối quan hệ giữa lượng nước sử dụng với lượng sản phẩm thu được trong quá trình canh tác như sau: để sản xuất 1 tấn lúa mì cần đến 1.500 tấn nước, 1 tấn gạo cần đến 4.000 tấn nước và 1 tấn bông vải cần đến 10.000 tấn nước. Sở dĩ cần số lượng lớn nước như vậy chủ yếu là do sự đòi hỏi của quá trình thoát hơi nước của cây, sự bốc hơi nước của lớp nước mặt trên đồng ruộng, sự trực di của nước xuống các lớp đất bên dưới và phần nhỏ tích tụ lại trong các sản phẩm nông nghiệp. Dự báo nhu cầu về nước trong nông nghiệp đến năm 2000 sẽ lên tới 3.400 km3/năm, chiếm 58% tổng nhu cầu về nước trên toàn thế giới. Nhu cầu về nước Sinh hoạt và giải trí: Theo sự ước tính thì các cư dân sinh sống kiểu nguyên thủy chỉ cần 5-10 lít nước/ người/ ngày. Ngày nay, do sự phát triển của xã hội loài người ngày càng cao nên nhu cầu về nước sinh hoạt và giải trí ngày cũng càng tăng theo nhất là ở các thị trấn và ở các đô thị lớn, nước sinh hoạt tăng gấp hàng chục đến hàng trăm lần nhiều hơn. Theo sự ước tính đó thì đến năm 2000, nhu cầu về nước sinh hoạt và giải trí sẽ tăng gần 20 lần so với năm 1900, tức là chiếm 7% tổng nhu cầu nước trên thế giới (Cao Liêm, Trần đức Viên - 1990). Ngoài ra, còn rất nhiều nhu cầu khác về nước trong các hoạt động khác của con người như giao thông vận tải, giải trí ở ngoài trời như đua thuyền, trượt ván, bơi lội ... nhu cầu này cũng ngày càng tăng theo sự phát triển của xã hội. Khi con người bắt đầu trồng trọt và chăn nuôi thì đồng ruộng dần dần phát triển ở miền đồng bằng màu mỡ, kề bên lưu vực các con sông lớn. Lúc dân cư còn ít và nước thì đầy ắp trên các sông hồ, đồng ruộng, cho dù có gặp thời gian khô hạn kéo dài thì cũng chỉ cần chuyển cư không xa lắm là tìm được nơi ở mới Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 7 tốt đẹp hơn. Vì vậy, nước được xem là nguồn tài nguyên vô tận và cứ như thế qua một thời gian dài, vẫn đề nước chưa có gì là quan trọng. Tình hình thay đổi nhanh chóng khi cuộc cách mạng công nghiệp xuất hiện và càng ngày càng phát triển như vũ bão. Hấp dẫn bởi nền công nghiệp mới ra đời, từng dòng người từ nông thôn đổ xô vào các thành phồ và khuynh hướng này vẫn còn tiếp tục cho đến nay. Đô thị trở thành nơi tập trung dân cư quá đông đúc, tình trạng này tác động trực tiếp đến vấn đề về nước ngày càng trở nên nan giải. 1.2.2. Hiện trạng chất lượng nước ngầm trên thế giới Trung bình mỗi ngày trên trái đất có khoảng 2 triệu tấn chất thải sinh hoạt đổ ra sông hồ và biển cả, 70% lượng chất thải công nghiệp không qua xử lý bị trực tiếp đổ vào các nguồn nước tại các quốc gia đang phát triển. Đây là thống kê của Viện Nước quốc tế (SIWI) được công bố tại Tuần lễ Nước thế giới (World Water Week) khai mạc tại Stockholm, thủ đô Thụy Điển ngày 5/9. Thực tế trên khiến nguồn nước dùng trong sinh hoạt của con người bị ô nhiễm nghiêm trọng. Một nửa số bệnh nhân nằm viện ở các nước đang phát triển là do không được tiếp cận những điều kiện vệ sinh phù hợp (vì thiếu nước) và các bệnh liên quan đến nước. Thiếu vệ sinh và thiếu nước sạch là nguyên nhân gây tử vong cho hơn 1,6 triệu trẻ em mỗi năm. Tổ chức Nông Lương LHQ (FAO) cảnh báo trong 15 năm tới sẽ có gần 2 tỷ người phải sống tại các khu vực khan hiếm nguồn nước và 2/3 cư dân trên hành tinh có thể bị thiếu nước. Hàng năm, 4.000 trẻ em tử vong vì nước bẩn và vệ sinh kém. Đây là con số được Quỹ Nhi đồng Liên Hợp Quốc UNICEF công bố. Giám đốc điều hành UNICEF, bà Ann M.Veneman cho biết: "Trên thế giới, cứ 15 giây lại có một trẻ em tử vong bởi các bệnh do nước không sạch gây ra và nước không sạch là thủ phạm của hầu hết các bệnh và nạn suy dinh dưỡng. Một trẻ em lớn lên trong những điều kiện như thế sẽ có ít cơ hội để thoát khỏi cảnh đói nghèo". Ước tính có khoảng 17 triệu (52%) trẻ em chưa được sử dụng nước sạch và khoảng 20 triệu (59%) chưa có nhà tiêu hợp vệ sinh. Con số này còn cao hơn ở vùng các dân tộc ít người và vùng sâu vùng xa. Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 8 Hiện có tới 10% trẻ em ở thành phố không có nhà tiêu. Con số này ở nông thôn là 40%. Thiếu nước sạch và vệ sinh ảnh hưởng rất lớn đến tình trạng sức khỏe của trẻ em ở Việt Nam (44% trẻ em bị nhiễm giun và 27% trẻ em dưới 5 tuổi bị suy dinh dưỡng). Thống kê của UNICEF tại khu vực Nam và Đống Á cho thấy chất lượng nước tại khu vực này ngày càng trở thành mối đe dọa lớn đối với trẻ em. Tình trạng ô nhiễm Asen (thạch tín) và flo (fluoride) trong nước ngầm đang đe dọa nghiêm trọng tình trạng sức khỏe của 50 triệu người dân trong khu vực. Các công trình nghiên cứu mới đây đã cho thấy những bệnh do sử dụng nước bẩn gây ra đã ảnh hưởng đến sức khỏe và làm giảm khả năng học hành của các em. Hàng ngày có rất nhiều trẻ em ở các nước đang phát triển không được đến trường vì bị các bệnh như tiêu chảy, nhiễm trùng đường ruột. Hơn nữa, nhiều học sinh gái không thể đến trường đi học nếu không có công trình nước và vệ sinh riêng biệt cho các em. Tại diễn đàn của trẻ em thế giới về nước tổ chức tại Mexico ngày 21/3, UNICEF cho biết 400 triệu trẻ em trên thế giới đang phải vật lộn với sự sống vì không có nước sạch. Theo đó, trẻ em là người phải trẻ giá cao nhất khi không được sử dụng nước sạch. Kết quả nghiên cứu cho thấy trẻ em dưới năm tuổi dễ bị mắc tiêu chảy nhất (căn bệnh này gây tử vong cho 4500 trẻ em mỗi ngày). Nguồn nước ngầm chiếm 95% là nước ngọt cung ứng trên thế giới. Sự khai thác nguồn nước ngầm được tiến hành từ lâu ở các quốc gia phát triển. Ở Hoa Kỳ, khoảng 50% nước uống cho dân cư (96% ở vùng ven và 20% ở đô thị), 40% lượng nước dùng để tưới tiêu đều được lấy từ nước ngầm. Việc gia tăng sử dụng nước ngầm hiện nay đặt ra nhiều vấn đề cần quan tâm: - Sự cạn kiệt nguồn nước ngầm: do sự khai thác lấy đi nhanh hơn sự trực di của nước làm cho nguồn nước ngầm trở nên cạn kiệt. Thí dụ sự cạn kiệt nguồn nước ngầm đã xảy ra ở California, ở miền Bắc Trung Quốc, ở Mexico và ở Ấn Ðộ ...là do khai thác để tưới tiêu. - Sự lún sụp: Khi lớp nước ngầm ở cạn bị lấy đi nhanh tạo nên khoảng trống trong các lớp ngậm nước là nguyên nhân gây nên sự lún sụp. Hiện tượng Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 9 này đã xảy ra vào năm 1981 ở California đã tàn phá nhà cửa, nhà máy, đường dẫn nước, đường xe điện ... - Sự nhiễm mặn: Sự khai thác nước ngầm ở các vùng ven bờ biển tạo nên khoảng trống trong các lớp đá ngậm nước, làm cho nước biển tràn vào chiếm lấy khoảng trống đó gây nên sự nhiễm mặn nguồn nước. Sự nhiễm mặn nguồn nước đã xãy ra ở những vùng ven bờ biển của Israel, Syria. - Sự ô nhiễm nguồn nước: Khi khai thác nước ngầm sử dụng cho tưới tiêu, cho sản xuất công nghiệp và cho sinh hoạt, lượng nước thải có thể len lỏi theo các đường ống dẫn làm ô nhiểm nguồn nước ngầm. Sự ô nhiễm nước ngầm đã xãy ra ở nhiều nước phát triển và cả Hoa Kỳ, nguồn tài nguyên nước ngầm bị ô nhiễm bởi hoạt động nông nghiệp và kỹ nghệ, nước ngầm bị ô nhiễm muốn phục hồi lại phải mất hàng trăm thậm chí đến hàng ngàn năm. 1.3. Tình hình khai thác, sử dụng và quản lý nước ngầm ở Việt Nam Giống như một số nước trên thế giới, Việt Nam cũng đang đứng trước thách thức hết sức lớn về nạn ô nhiễm môi trường nước, đặc biệt là tại các khu công nghiệp và đô thị. Bảng 1.2: Hiện trạng khai thác và nhu cầu sử dụng nước tại các đô thị ở Việt Nam đến năm 2020 Loại đô thị ĐB Hiện tại Tên Đô thị Nguồn nước M3/ng/đêm Hà Nội Nước dưới đất ĐB HCM Nước mặt + Nước ngầm I I I I Hải phòng Huế Đà nẵng Vinh Nước mặt Nước mặt Nước mặt Nước mặt II Thái nguyên Nước mặt + Nước ngầm II II Việt trì Bắc giang Nước mặt Nước mặt 780000 968000 (560000) 126000 90000 75000 20000 23000 (16000) 36000 20000 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Nhu cầu đến 2020.m3/ng/đêm 1450000 3050000 564000 313000 470000 107000 141000 98000 46000 Page 10 Loại đô thị II II II Hiện tại Nguồn nước M3/ng/đêm Nhu cầu đến 2020.m3/ng/đêm Nam Định Thanh hóa Quy nhơn Nước mặt Nước mặt + Nước ngầm Nước ngầm 45000 22000 54000 89000 72000 60700 II Nha trang Nước mặt + Nước ngầm II II II Buôn ma thuật Đà lạt Biên hòa Nước ngầm Nước mặt Nước mặt 127600 65000 51000 157600 II Vũng tàu Nước mặt + Nước ngầm II II III III III III III III Mỹ tho Cần thơ Tuyên quang Cao bằng Lạng sơn Điện biên Yên bái Lào cai Nước mặt + Nước ngầm Nước mặt + Nước ngầm Nước ngầm Nước mặt Nước ngầm Nước mặt Nước mặt Nước mặt III Sơn la Nước mặt + Nước ngầm III III III III III Nước mặt Nước mặt Nước mặt Nước ngầm Nước ngầm III III Bắc Kạn Phủ lý Ninh Bình Vĩnh yên Bắc ninh Hạ longC.Phả Hà đông Sơn tây III Hòa bình Nước mặt + Nước ngầm III Thái bình Nước mặt 38600 30000 31000 51000 30000 (80000) 90000 76000 10000 12000 18000 8000 10000 8500 10000 (5000) 4000 10000 10000 16000 11000 97000 (14000) 36000 11000 13500 (6000) 18000 III Tên Đô thị Nước mặt + Nước ngầm Nước ngầm Nước ngầm Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp 185000 136000 38500 25600 38000 30000 30700 30700 11700 10000 40000 36000 36000 35500 243000 114000 34500 22700 65000 Page 11 Loại đô thị Hiện tại Tên Đô thị III Hải dương Nước mặt + Nước ngầm III III III III III III III III III III III III Hà tĩnh Đồng hới Đông hà Hội an Tam kỳ Dung quất Quảng ngãi Tuy hòa Phan rang Phan thiết Kon tum Pleiku III III III III IV IV IV IV Rạch giá Cà mau Sa đéc Cao lãnh Hưng yên Tam điệp Lai châu Đồ sơn Nước mặt Nước ngầm Nước ngầm Nước ngầm Nước mặt Nước mặt Nước ngầm Nước ngầm Nước mặt Nước mặt Nước mặt lộ Nước ngầm Nước mặt + Nước ngầm Nước ngầm Nước ngầm Nước ngầm Nước ngầm Nước ngầm Nước dưới đất tự chảy Nước mặt + Nước ngầm IV Hà giang Nước mặt + Nước ngầm IV IV IV IV IV IV IV IV Bỉm sơn Phúc yên Sầm sơn Xuân Lộc Nhơn trạch Bà rịa Thủ dầu một Phước long Nước ngầm Nước ngầm Nước ngầm Nước ngầm Nước mặt + Nước ngầm Nước ngầm Nước ngầm Nước ngầm Nguồn nước M3/ng/đêm 30000 (10200) 11000 6000 15000 3000 3000 10000 8000 12000 12000 7000 20000 18000 35000 10000 7000 10000 4000 3550 5000 4800 (1500) 7000 28000 5000 5000 (22000) 20000 51000 2000 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Nhu cầu đến 2020.m3/ng/đêm 46100 38400 38400 37000 8200 14500 1200000 31000 26000 44000 44000 22400 41000 51000 39000 19000 22000 11900 16000 5000 10000 23000 15000 45000 10000 9000 30000 81000 8000 Page 12 Loại đô thị IV IV Hiện tại Tên Đô thị IV IV IV IV IV IV IV V V Tây ninh Đồng xoài Tân an Bến tre Vĩnh long Trà vinh Sóc trăng Tân châu Vĩnh linh Sông công Uông bí V Gò dầu Nhu cầu đến 2020.m3/ng/đêm Nguồn nước M3/ng/đêm Nước ngầm Nước mặt Nước mặt+ Nước ngầm Nước mặt + Nước ngầm Nước mặt Nước ngầm Nước ngầm Nước ngầm Nước ngầm Nước mặt Nước mặt Nước ngầm 10000 4800 12000 14400 25500 18000 22000 300 1000 3500 5000 36000 28500 39200 29000 28000 2000 2000 6000 16000 1000 2000 30000 (Nguồn: Cục quản lý tài nguyên nước- Bộ Tài nguyên Môi trường năm 2010) Việt Nam nằm trong vùng nhiệt đới ẩm có lượng mưa tương đối lớn trung bình từ 1.800mm - 2.000mm, nhưng lại phân bố không đồng đều mà tập trung chủ yếu vào mùa mưa từ tháng 4-5 đến tháng 10, riêng vùng duyên hải Trung bộ thì mùa mưa bắt đầu và kết thúc chậm hơn vài ba tháng. Sự phân bố không đồng đều lượng mưa và dao động phức tạp theo thời gian là nguyên nhân gây nên nạn lũ lụt và hạn hán thất thường gây nhiều thiệt hại lớn đến mùa màng và tài sản ảnh hưởng đến nền kinh tế quốc gia, ngoài ra còn gây nhiều trở ngại cho việc trị thủy, khai thác dòng sông. (Đặng Kim Cơ - 2010) Theo sự ước tính thì lượng nước mưa hằng năm trên toàn lãnh thổ khoảng 640 km2 , tạo ra một lượng dòng chảy của các sông hồ khoảng 313 km2 . Nếu tính cả lượng nước từ bên ngoài chảy vào lãnh thổ nước ta qua hai con sông lớn là sông Cửu long (550 km2) và sông Hồng (50 km2) thì tổng lượng nước mưa nhận được hằng năm khoảng 1.240 km2và lượng nước mà các con sông đổ ra biển hằng năm khoảng 900 km2 . Như vậy so với nhiều nước, Việt nam có nguồn nước ngọt khá dồi dào lượng nước bình quân cho mỗi đầu người đạt tới 17.000 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 13 m3/người/năm. Do nền kinh tế nước ta chưa phát triển nên nhu cầu về lượng nước sử dụng chưa cao, hiện nay mới chỉ khai thác được 500 m3/người/năm nghĩa là chỉ khai thác được 3% lượng nước được tự nhiên cung cấp và chủ yếu là chỉ khai thác lớp nước mặt của các dòng sông và phần lớn tập trung cho sản xuất nông nghiệp. (Đặng Kim Cơ - 2010) Nước tàng trữ trong lòng đất cũng là một bộ phận quan trọng của nguồn tài nguyên nước ở Việt Nam. Mặc dù nước ngầm được khai thác để sử dụng cho sinh hoạt đã có từ lâu đời nay; tuy nhiên việc điều tra nghiên cưú nguồn tài nguyên nầy một cách toàn diện và có hệ thống chỉ mới được tiến hành trong chừng chục năm gần đây. Tài nguyên nước và hiện trạng sử dụng nước nhất là ở vùng nông thôn bằng các phương tiện thủ công, còn sự khai thác bằng các phương tiện hiện đại cũng đã được tiến hành nhưng còn rất hạn chế chỉ nhằm phục vụ cho sản xuất và sinh hoạt ở các trung tâm công nghiệp và khu dân cư lớn mà thôi. Theo kết quả điều tra và nghiên cứu địa chất thủy văn khu vực và tìm kiếm thăm dò có thể phân chia các phân vị địa chất thủy văn nước ta như sau: Các tầng chứa nước lõ hổng trong tạo thành đệ tứ Các tầng chứa nước khe nứt trong tạo thành bazan pliocen – đệ tứ Các tầng chứa nước khe nứt trong tạo thành lục nguyên Các tầng chứa nước khe nứt khác trong tạo thành cacbonate Các tạo thành địa chất rất nghèo nước hoặc không chứa nước Hiện nay nguồn nước dưới đất ở Việt Nam cũng đang phải đối mặt với những vấn đề như bị nhiềm mặn, nhiễm thuốc trừ sâu, các chất có hại khác.. Việc khai thác quá mức và không có quy hoạch đã làm cho mực nước dưới đất bị hạ thấp. Hiện tượng này ở các khu vực đồng bằng bắc bộ và đồng bằng sông Cửu Long. Khai thác nước quá mức cũng sẽ dẫn đến hiện tượng xâm nhập mặn ở các vùng ven biển. Nước dưới đất bị ô nhiễm do việc chôn lấp gia cầm, dịch bệnh không đúng quy cách. Hầu hết sông hồ ở các thành phố lớn như Hà Nội và Thành phố Hồ Chí Minh, nơi có dân cư đông đúc và nhiều khu công nghiệp lớn đều bị ô nhiễm. Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 14 Phần lớn lượng nước thải sinh hoạt (khoảng 600.000 m3 mỗi ngày, với khoảng 250 tấn rác được thải ra các sông ở khu vực Hà Nội) và công nghiệp (khoảng 260.000 m3 nhưng chỉ có 10% được xử lý) đều không được xử lý, mà đổ thẳng vào các ao hồ, sau đó chảy ra các con sông lớn. Ngoài ra, nhiều nhà máy và cơ sở sản xuất cũng không được trang bị hệ thống xử lý nước thải 1.3.1 Tình hình nghiên cứu môi trường nước ngầm tại tỉnh Hưng Yên Công tác điều tra, nghiên cứu ở tỉnh Hưng Yên liên quan đến lĩnh vực tài nguyên nước nói chung, tài nguyên nước ngầm nói riêng còn hạn chế. Giai đoạn trước năm 1975, việc nghiên cứu nước ngầm chỉ thực hiện thông qua các lỗ khoan đơn lẻ phục vụ cho nhu cầu khai thác sinh hoạt ở thị xã Hưng Yên (nay là Thành phố Hưng yên). các thông tin và tài liệu các giếng khoan thực hiện trong giai đoạn này độ tin cậy thấp vì tính chuyên môn hóa chưa cao. Phần lớn các tài liệu này không còn hoặc được lưu giữ tản mạn ở nhiều nơi khác nhau. Nhìn chung thành quả khoa học về nghiên cứu tài nguyên nước ngầm trong giai đoạn này có hiệu quả nhất định được thể hiện qua thực tế trong khai thác. Đây là nguồn thông tin cần thiết định hướng cho công trình nghiên cứu cũng như khai thác sau này. Giai đoạn sau năm 1975, nghiên cứu tài nguyên NDĐ ở Hưng Yên có hệ thống mang tính khoa học cao, tiêu biểu là một số các công trình nghiên cứu ĐCTV như sau: - Trịnh Văn Duệ (1979), Báo cáo tìm kiếm nước dưới đất vùng Hưng yên (lập bản đồ tỷ lệ 1/50.000) - Phan Xuân Hải (1984), Báo cáo tìm kiếm nước dưới đất vùng Ân Thi Hưng Yên (lập bản đồ tỷ lệ 1/50.000) - Chu Thế Tuyển (1990), Tìm kiếm NDĐ với mục đích cấp nước vùng Văn Lâm -Văn Giang (lập bản đồ tỷ lệ 1/50.000) - Nguyễn Hữu Căn (1999), Báo cáo thăm dò đánh giá trữ lượng nước dưới đất phục vụ yêu cầu cấp nước của khu đô thị Phố Nối - giai đoạn 1. Ngoài ra từ năm 2005 đến nay đã có nhiều đề tài, dự án và phương án thăm dò nước dưới đất khu vực Hưng Yên của nhiều tác giả phục vụ nhiều mục Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 15