Các vấn đề về môi trường nước ngầm ở bán đảo cà mau

Untitled SCIENCE & TECHNOLOGY DEVELOPMENT, Vol 19, No K1 2016 Trang 86 Các vấn đề về môi trường nước dưới đất khu vực Bán Đảo Cà Mau  Đào Hồng Hải  Nguyễn Việt Kỳ  Trà Thanh Sang Khoa Kỹ thuật Địa[.]

SCIENCE & TECHNOLOGY DEVELOPMENT, Vol 19, No.K1- 2016 Các vấn đề môi trường nước đất khu vực Bán Đảo Cà Mau    Đào Hồng Hải Nguyễn Việt Kỳ Trà Thanh Sang  Bùi Trần Vượng  Nguyễn Đình Tứ Khoa Kỹ thuật Địa chất &Dầu khí, Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG-HCM Liên đoàn qui hoạch điều tra Tài nguyên nước miền Nam Đại học Quốc Gia TP HCM (Manuscript Received on August 10th, 2015; Manuscript Revised on October 15th, 2015) TÓM TẮT Nước đất nguồn tài nguyên lượng tác động biến đổi khí hậu hoạt quan trọng tỉnh thuộc khu vực bán đảo động khai thác Bài báo sử dụng chuỗi Cà Mau Nước cung cấp cho lĩnh vực số DPSIR để đánh giá mối quan hệ nhân dân sinh, công nghiệp, nông nghiệp, nuôi trồng yếu tố tác động đến môi trường nước thủy hải sản Đặc biệt, khu vực nguồn đất khu vực, từ đề xuất giải nước mặt phần lớn bị nhiễm, muốn sử dụng pháp thích ứng tác động Kết hợp phải thông qua xử lý, nước sử dụng số đánh giá môi trường nước đất trở thành nguồn cung cấp Dưới đất để định lượng tác động gây suy áp lực phát triển kinh tế xã hội, gia thoái nguồn nước đất, kết rằng: tăng dân số, tốc độ thị hóa khu vực, nguồn nước sử dụng chủ yếu bán đảo Cà Mau nguồn tài nguyên nước chịu nhiều áp lực nước đất (85,74%), lượng nước đất lớn khai thác sử dụng, lưu lượng khai thác tái tạo đầu người thấp (80,06 hàng năm lớn lượng bổ cập hầu hết l/ngày/người), lượng nước thất thoát khỏi hệ tầng chứa nước đất, mực nước đất thống tầng chứa nước lớn nhiều so với hạ thấp dần hàng năm Theo thống kê từ lượng bổ cập (141,02%), nhiên lượng nước năm 2000 đến năm 2010 mực nước đất hạ khai thác phục vụ cho sinh hoạt cịn giới từ -0m đến -14m (có nơi mực nước hạ hạn cho phép tầng chứa nước (8,71%) thấp đến -28m bên mực nước biển) Thông qua số cho thấy lượng nước tầng chứa nước qp2-3, qp1 khu vực có độ đất khu vực bán đảo Cà Mau bị suy giảm hạ thấp lớn tỉnh Bạc Liêu Sóc cịn giới hạn an tồn Kết báo Trăng Lưu lượng khai thác nước đất giúp cho nhà quản lý, qui hoạch sử khu vực tăng từ 159.914 đến 931.944 m /ngày, dụng tài nguyên nước đất có nhìn trực lượng bổ cập giảm từ 526.121 xuống cịn quan mơi trường nước đất bán đảo 185.004 m3/ngày Mặc khác, chất lượng nước Cà Mau đất suy giảm trữ lượng chất Từ khóa: DPSIR, Nước đất bán đảo Cà Mau Trang 86 TẠP CHÍ PHÁT TRIỂN KH&CN, TẬP 19, SOÁ K1- 2016 GIỚI THIỆU CHUNG Khu vực bán đảo Cà Mau có nguồn nước mặt chịu ảnh hưởng chế độ thủy triều nên thường xuyên bị nhiễm mặn, khu vực có kinh tế lúa nước chủ yếu nên thường xuyên bị ô nhiễm phân bón, thuốc trừ sâu Bên cạnh đó, tầng nước nằm nông khu vực phần lớn nước lợ nước mặn không phù hợp cho mục đích sử dụng ăn uống, sinh hoạt người dân[1] Do đó, nước đất nằm sâu lựa chọn an toàn trở thành nguồn cung cấp nước chủ yếu cho hoạt động sống sinh hoạt khu vực bán đảo Cà Mau Hệ thống quản lý việc khai thác sử dụng bảo vệ tài nguyên nước đất lỏng lẻo, điều dẫn đến việc khai thác mức kiểm soát[8] Hoạt động khai thác nước đất ngày gia tăng từ năm 1990, kết làm mực nước suy giảm đáng kể Đặc biệt 10 năm trở lại tầng chứa nước sâu Pliocenegiữa (n22) trở thành mục tiêu khai thác [5] Vì tầng chứa nước nằm sâu mục tiêu khai thác sử dụng khu vực tạo sức ép đến TCNsâu, cụ thể từ năm 2000 đến 2010 mực nước đất khu vực suy giảm từ -0 đến 14m, có nơi mực nước hạ đến -28m so với mực nước biển [4], suy giảm mực nước liên tục gây tác động xấu đến khả hấp thụ, lưu trữ tầng chứa nước, kéo theo tượng sụt lún bề mặt đất, mực nước ngầm bị hạ thấp gây ảnh hưởng đến hệ sinh thái sử dụng nước ngầm khu vực; đồng thời chất lượng nước đất suy giảm (quá trình xâm nhập mặn khu vực) làm ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe người, sinh vật khác sống khu vực [8][3] Trước tình hình khai thác sử dụng nước đất khu vực, để đảm bảo khai thác bền vững mơi trường nước đất nhóm tác giả tiến hành đánh giá môi trường nước đất mặt tự nhiên xã hội chuỗi số DPSIR [10] để có giải pháp quản lý phù hợp hơn, đồng thời sử dụng số số bền vững tài nguyên nước đất Unesco [8] để định lượng thông số chuỗi DPSIR, xem xét tác động số đến môi trường nước đất khu vực bán đảo Cà Mau CƠ SỞ TÀI LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Khu vực nghiên cứu Bán đảo Cà Mau khu vực thuộc đồng sông Cửu Long (ĐBSCL), bao quanh biển Đơng phía Đơng – Đơng Nam, biển Tây phía Tây – Tây Nam, hệ thống sơng Hậu phía Bắc, kênh Rạch Sỏi Vàm Cống phía Tây Bắc (Hình 1) Cao trình địa hình so với mực nước biển khu vực trung tâm 1,0 – 1,5m khu vực giáp biển 0,3 – 0,7m[8] Theo kết điều tra dân số tổng cục thống kê, dân số Bán Đảo Cà Mau tính đến cuối năm 2010 khoảng 6.176.350 người Nhu cầu sử dụng nước đất phục vụ cho sinh hoạt khoảng 487.560 m3/ngày [5] Hiện trạng khai thác nước đất toàn khu vực khoảng 997.803 m3/ngày Trữ lượng khai thác tiềm nước đất khoảng 11.456.479 m3/ngày [12] Khu vực nghiên cứu với hệ thống gồm tầng chứa nước holocene (qh), pleistocene (qp3), pleistocene (qp2-3), pliocene (n22), pliocene (n21), miocene (n13) miocen (n12-3) [5] Nhìn chung, đơn vị địa chất thủy văn chia làm phần Phần bao gồm trầm tích phù sa, đất sét sét pha có hệ số thấm kém, phần có hệ số thấm tốt bao gồm cát hạt mịn đến thô, cuội sỏi, đá cuội với khả chứa nước tốt [5] Trang 87 SCIENCE & TECHNOLOGY DEVELOPMENT, Vol 19, No.K1- 2016 Hình Bản đồ khu vực Bán đảo Cà Mau 2.1 Phương pháp nghiên cứu Để nghiên cứu đánh giá vấn đề mơi trường nước đất nhóm tác giả sử dụng chuỗi số DPSIR ghi lại cách đơn giản mối quan hệ yếu tố xã hội mơi trường nước đất, xem công cụ giao tiếp hiệu nhà nghiên cứu từ lĩnh vực khác nhau, nhà quản lý hoạch định bên liên quan [6] Các thành phần chuỗi bao gồm mối quan hệ: Drivers (hoặc Driving forces), Pressure, State, Impacts, Respones (Hình 2) Động lực (Drivers) hình thức xã hội, kinh tế hay diễn biến môi trường gây áp lực (Pressure) lên môi trường hệ quả, yếu tố môi trường (State) thay đổi, điều dẫn đến tác động (Impacts) gợi phản ứng (Responses) mơi trường xã hội, nguồn cung cấp liệu trở lại cho Drivers, State Impacts Các số tính tốn sở thu thập, phân tích tổng hợp tài liệu từ đề tài, dự án, báo ngồi nước Hình Các mối quan hệ nhân chuỗi số DPSIR Trong báo này, nhóm tác giả trình bày mối quan hệ khung đánh giá DPSIR thông qua số đại diện cho thành phần Đại diện cho thành phần Driverslà số nước đất tái tạo đầu người, số đại diện cho thành phần Pressures số khai thác nước đất so với trữ lượng khai thác tiềm tầng chứa nước, số thuộc thành phần State số sử dụng nước đất phục vụ sinh hoạt,và số tác động xâm nhập mặn đồ đẳng lún tính theo Lohman đại diện cho thành phần Impacts Công thức Lohman: Δb = Δp(S/γw - nbβ) (1) Trong  b – Giá trị sụt lún tầng chứa nước (m);  p – Áp lực hạ thấp chiều cao cột áp tầng chứa nước có áp qua thời kỳ (N/m2) p   wh ,  h - Độ hạ thấp chiều cao cột áp (m) n – Độ lỗ rỗng tầng chứa nước (%); w (N/m3); Trang 88 Trọng lượng riêng nước, 9810 TẠP CHÍ PHÁT TRIỂN KH&CN, TẬP 19, SỐ K1- 2016 S – hệ số nhả nước đàn hồi (hoặc giá trị tính tích hệ số nhả nước đàn hồi với bề dày tầng chứa nước, S.m ) - Ở đây, nhóm tác giả sử dụng hai giá trị để tính tốn; b – Chiều dày tầng chứa nước (m);  – Hệ số giãn thể tích nước,  1/ Ew, Ew môđun đàn hồi nước Ew  2.110 N/m2 Sau tính lún, nhóm nghiên cứu xây dựng đồ đẳng trị lún cho Bán đảo Cà Mau Các số lựa chọn dựa nguồn tài liệu có, đồng thời đảm bảo đánh giá vấn đề cấp thiết môi trường nước đất khu vực Bán đảo Cà Mau cách cụ thể rõ ràng Các số giúp cho nhà quản lý, nhà quy hoạch người dân hiểu rõ vai trò nước đất tác động việc khai thác nước đất mức Từ đó, đề giải pháp khai thác sử dụng bảo vệ hiệu nguồn tài nguyên NDĐ KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN DRIVERS: Đề cập đến yếu tố tảng xã hội mà tác động trực tiếp đến môi trường nước đất Tốc độ gia tăng dân số yếu tố quan tâm báo cáo Nhóm tác giả sử dụng số NDĐ tái tạo đầu người để dự báo khả cạn kiệt nguồn tài nguyên NDĐ tương lai trước tốc độ gia tăng dân số 3.1 Chỉ số nguồn NDĐ tái tạo đầu người (l/ngày/người) Mục đích số ước tính nguồn nước đất phục vụ cho sinh hoạt, hoạt động nông nghiệp, cơng nghiệp mục đích khác Nguồn NDĐ liên quan đến số người sử dụng, nhân tố quan trọng phát triển kinh tế xã hội khu vực nghiên cứu Chỉ số xác định tổng nguồn NDĐ tái tạo hàng năm đầu người vùng nghiên cứu Thang đánh giá số sau: - Thấp: >1.000 l/ngày/người - Trung bình: 500 - 1.000 l/ngày/người - Cao: ≤500 l/ngày/người (Nguồn theo hướng dẫn UNESCO [7]) 3.1.1 Tổng nguồn NDĐ tái tạo Tổng nguồn NDĐ tái tạo xác định từ nguồn sau: - Nguồn bổ cập tự nhiên theo phạm vi địa lý khu vực nghiên cứu; - Nguồn nước từ vùng lân cận chảy vào khu vực nghiên cứu chảy khỏi vùng nghiên cứu; - Nguồn thấm từ mặt sông, biển; - Nguồn từ tầng chứa nước đến hệ thống sơng suối; - Nguồn bổ sung nhân tạo Trong báo cáo này, số liệu tính tốn xác định từ mơ hình dòng chảy nước đất sau hiệu chỉnh [4] (Bảng 1) Như vậy, tổng nguồn NDĐ tái tạo hiệu số tổng lượng nước chảy và tổng lượng nước chảy theo mùa, 494.479 m3/ngày cho toàn khu vực Bán đảo Cà Mau 3.1.2 Tổng dân số Số liệu tổng dân số tính tốn cho khu vực xác định từ tổng cục thống kê tính đến năm 2010 [9]là 6.176.350 người (Bảng 2) Trang 89 SCIENCE & TECHNOLOGY DEVELOPMENT, Vol 19, No.K1- 2016 Bảng Các nguồn NDĐ tái tạo khu vực BĐCM Nguồn tái tạo Mùa khô (m3/ngày) Mùa mưa (m3/ngày) Chảy vào Chảy Chảy vào Chảy Lượng thấm từ biên phân bố 107.797 -767.050 176.220 -774.543 Lượng thấm từ sông, biển 180.849 -549.992 195.997 -751.840 Lượng bổ cập từ mưa 185.004 2.492.037 Tổng cộng 473.650 -1.317.042 2.864.254 -1.526.383 Bảng Thống kê dân số BĐCM năm 2010 (Pressures) vấn đề cạn kiệt nguồn nước khai thác Trong báo cáo này, nhóm tác giả sử dụng số trạng khai thác NDĐ so với trữ lượng khai thác tiềm để dịnh lượng lại trạng khai thác NDĐ STT Tỉnh Dân số (người) Cần Thơ 1.195.100 Hậu Giang 760.400 Sóc Trăng 1.297.500 Kiên Giang 849.850 Bạc Liêu 863.300 Cà Mau 1.210.200 Thang đánh giá số sau: 6.176.350 - Thấp: