Nghiên cứu cơ sở khoa học và thực tiễn để đánh giá khả năng tự bảo vệ của các tầng chứa nước áp dụng thử nghiệm cho các vùng đặc trưng của việt nam

Bộ tài nguyên môI trờng Trung tâm quy hoạch điều tra tài nguyên nớc Báo cáo kết đề tài nghiên cứu khoa học phát triển công nghệ Tên đề tài: nghiên cứu sở khoa học thực tiễn đánh giá khả tự bảo vệ tầng chứa nớc áp dụng thử nghiệm cho vùng đặc trng việt nam đề tài khoa học công nghệ cấp M5 số: tnmt02.14 Hà nội, 2012 Bộ tài nguyên môI trờng Trung tâm quy hoạch điều tra tài nguyên nớc Tác giả: - PGS.TS Phạm Quý Nhân (chủ biên) - ThS Trần Thành Lê - TS Vị ThÞ Minh Ngut - KSCC Vị Ngäc Trân - ThS Nguyễn Thế Chuyên, - CN Trần Văn Huy - CN Nguyễn Thị Nguyên Báo cáo kết đề tài nghiên cứu khoa học phát triển công nghệ Tên đề tài: nghiên cứu sở khoa học thực tiễn đánh giá khả tự bảo vệ tầng chứa nớc áp dụng thử nghiệm cho vùng đặc trng việt nam đề tài khoa học công nghệ cấp M5 số: tnmt02.14 CƠ QUAN CHủ TRì Chủ nhiệm đề tài Ts Tống ngọc Pgs.ts Phạm quý nhân Chuyờn s 15: c điểm thủy địa hoá chất lượng nguồn nước vùng Lạng Sơn 11 Ni 0.003 mg/l 12 Fe3 0.1600 mg/l 13 Fe2 0.05 mg/l 14 phenol 5m sườn núi Các tầng chứa nước khe nứt thường mang tính áp lực, nên đơi nơi mực nước nằm cao mặt đất Về chất lượng nước khe nứt, hầu hết thuộc loại nước nhạt đến siêu nhạt 0,1 < M < g/l Đặc điểm tầng chứa nước thuộc dạng tồn này, mô tả chi tiết sau: Các tầng giàu nước Thuộc tầng giàu nước trầm tích carbonat có tuổi P2dđ CP1bs.Tầng P2 phân bố rải rác thành dải hẹp với chiều rộng không 1km bao quanh khối đá vôi hệ tầng C-P1bs, nằm phía tây Bình Gia, Trí Lễ, Chợ Bãi, Ba Xã thị xã Lạng Sơn, chiếm diện tích khoảng 70 km2 Đất đá gồm đá vơi, đá phiến, sét vôi, cát kết, bột kết vỉa bauxit Trong khoảng chiều sâu 80100m đất đá tầng phát triển mạnh mẽ hang hốc cactơ, tạo nhiều hang động có kích thước lớn, động Tam Thanh, Nhị Thanh, Chùa Tiên… Do vậy, Đề tài Khoa học Công nghệ Mã số TNMT.02.14 Trang 17 Chuyên đề số 15: Đặc điểm thủy địa hoá chất lượng nguồn nước vùng Lạng Sơn nhiều hang động tạo thành suối ngầm tàng trữ nước phong phú Trong tầng xuất nguồn lộ nước với lưu lượng lớn, có nguồn đến 30 l/s, trung bình 0,5-1l/s, thuộc loại giàu nước, vậy, độ giàu nước tầng phân bố không đều, có nguồn lộ dạng thấm rỉ, lưu lượng Q = 0,005 l/s Nước tầng có tính áp lực, đôi nơi mực nước nằm cao mặt đất 0,2- 0,5 m, thường cách mặt đất 2-3m Nước thuộc loại nhạt, có độ tổng khống hóa từ 0,1 đến 0,5 g/l Kiểu nước chủ yếu bicarbonat canxi Các hợp chất nitơ, NH4+, NO3- có gặp vài điểm, hàm lượng thấp (0,06-0,2 mg/l) Đánh giá chung tầng chứa nước P2dđ thuộc tầng giàu nước, chất lượng đạt yêu cầu sử dụng sinh hoạt, nên tầng coi đối tượng chủ yếu có khả cấp nước với quy mơ lớn - Tầng C-P1 phân bố rộng rãi Bắc Sơn, Bình Gia số dải nhỏ vùng Đồng Đăng, Nghinh Tường, chiếm diện tích khoảng 1200km2 Đất đá chủ yếu đá vơi Trên bề mặt địa hình trầm tích này, hình thành phễu cactơ điển hình, vách núi dựng đứng, dịng mặt khơng có Theo tài liệu khoan vùng Bắc Sơn, chiều sâu nứt nẻ phát triển hang hốc cactơ tới 120-150m Đoạn phát triển cactơ mạnh từ 50m trở lên Qua kết khảo sát 162 nguồn lộ 16 lỗ khoan, có tới 70% nguồn lộ có lưu lượng Q > 0,5 l/s 62% lỗ khoan có tỷ lưu lượng q > 0,2 l/sm Nhiều nguồn lộ có lưu lượng lớn, đến hàng chục l/s Trong tầng xuất suối ngầm, chảy qua hang động, suối Mỏ Gà, suối Phượng Hồng, suối Bị Đái (thuộc huyện Võ Nhai) Suối Bị Đái có lưu lượng đến > 100l/s Cũng tượng cactơ phát triển mạnh mẽ, tạo thành suối ngầm mà mùa khô, mực nước tầng tụt xuống sâu, vùng Vạn Linh (Chi Lăng), vùng Yên Vượng, Yên Thịnh (Hữu Lũng), mực nước tụt xuống sâu tới > 25m Tầng C-P1bs đánh giá tầng giàu nước đến giàu Đề tài Khoa học Công nghệ Mã số TNMT.02.14 Trang 18 Chuyên đề số 15: Đặc điểm thủy địa hoá chất lượng nguồn nước vùng Lạng Sơn Về chất lượng nước, tương tự tầng P2dđ, nước tầng C-P1bs thuộc loại nhạt đến siêu nhạt với M = 0,1-0,5 g/l Kiểu nước chủ yếu bicarbonat canxi Nước không mùi, vị nhạt Các chất gây bẩn có hàm lượng nhỏ, NH4+ = 0,02- 0,2mg/l, NO2- = 1,36- 4,4 mg/l, NO3- chưa phát Tầng chứa nước C-P1bs đối tượng quan trọng tỉnh, có khả cung cấp nước với trữ lượng lớn Tầng tìm kiếm nước vùng Đồng Bành, Lộc Bình, Bắc Sơn, La Hiên, Đình Cả Các tầng chứa nước trung bình Phân bố rải rác phía tây, tây-bắc trung tâm tỉnh, thuộc huyện Chi Lăng, Bắc Sơn , chiếm diện tích khoảng 250km2, tầng gồm loại đất đá trầm tích carbonat, carbonat xen trầm tích lục nguyên hệ tầng D1-2nq D1ml, chủ yếu gồm loại đá vơi, bột kết xen đá vơi, vơi sét, đá phiến sét… Khe nứt hang hốc cactơ tầng phát triển khoảng độ sâu 70-80m, nhìn chung khơng mạnh mẽ Các nguồn nước xuất lộ dạng thấm rỉ đến dịng chảy nhỏ, mang tính áp lực Qua khảo sát 74 điểm tầng cho thấy có 26 điểm có Q > 0,5 l/s, 22 điểm Q = 0,1-0,5 l/s Số lại Q < 0,1l/s Có lỗ khoan thí nghiệm, cho q > 0,2 l/sm Do vậy, xếp hệ tầng vào tầng chứa nước có độ giàu trung bình Về chất lượng nước tầng, thuộc loại siêu nhạt đến nhạt với M thay đổi khoảng 0,1- 0,5 g/l Các chất, NH4+, NO3- có gặp hàm lượng nhỏ, NH4+ = 0,02-0,2 mg/l, NO3- gặp điểm với hàm lượng 0,07 - 2,16 mg/l Kiểu nước Bicarbanat Canxi Bicarbonat canxi-magiê Các tầng chứa nước nêu rên có đặc điểm chung phân bố không liên tục, nơi giàu nước tập trung tập đá vôi Chất lượng nước đảm bảo đạt yêu cầu cấp nước cho sinh hoạt Các tầng chứa nước D1-2nq D1ml xếp vào đối tượng có triển vọng cấp nước với quy mô vừa Đề tài Khoa học Công nghệ Mã số TNMT.02.14 Trang 19 Chuyên đề số 15: Đặc điểm thủy địa hoá chất lượng nguồn nước vùng Lạng Sơn Các tầng nghèo nước Chiếm phần diện tích lớn tỉnh đất đá nghèo nước, chúng bao gồm phân vị địa tầng có tuổi từ Paleozoi đến Kainozoi, chủ yếu trầm tích lục nguyên gồm cát kết, bột kết, sét kết, đôi nơi xen kẹp loại đá phiến, sét vôi sản phẩm núi lửa… Đặc điểm chung loại đá địa tầng thành phần hạt mịn đóng vai trị chủ yếu (như sét kết, bột kết, phiến sét…), mức độ nứt nẻ kém, số lớn khe nứt lại bị lấp nhét sét, nên hạn chế khả thấm tàng trữ nước Mặt khác, đất đá lại nằm địa hình cao, sườn dốc bị phân cắt mạnh mẽ, nguyên nhân dẫn đến làm cho tầng trở nên nghèo nước Kết lập đồ ĐCTV tỷ lệ 1: 200.000 vùng Lạng Sơn cho thấy, độ giàu nước tầng thể sau: Bảng 2.6.Thống kê mức độ chứa nước của đơn vị chứa nước ngầm Địa tầng Số điểm khảo sát N K(?)bh 33 J3-K1tl 13 J1-2hc 25 T3n-rvl > 0,5 Lưu lượng nguồn lộ, l/s 0,1-0,5 0,005 - < < 0,005 0,1 15 18 1 19 116 33 40 38 T3cms 360 19 59 242 40 T2nk 254 10 39 182 23 T1-2sh 358 11 77 252 18 T1ls 112 12 13 81 D1bb 75 21 46 ∈ls -∈mđ 107 12 77 17 Đề tài Khoa học Công nghệ Mã số TNMT.02.14 Trang 20 Chuyên đề số 15: Đặc điểm thủy địa hoá chất lượng nguồn nước vùng Lạng Sơn Ngoài kết khảo sát, số tầng bơm nước thí nghiệm, tầng N, T3n-rvl, T3 cms, T1-2sh… tầng T3cms thí nghiệm 16 lỗ khoan, phần lớn cho giá trị trung bình q < 0,2 l/sm, thuộc loại nghèo nước Chiều sâu mực nước tầng thay đổi giới hạn rộng phụ thuộc vào địa hình Trên địa hình cao, sườn dốc, mực nước thường nằm sâu, có tới 20m Ngược lại địa hình thấp, mực nước dao động 2-3m Đôi gặp nước áp lực, mực nước dâng cao mặt đất Nước tầng có kiểu chủ yếu Bicarbonat với độ tổng khống hóa M = 0,1-0,5 g/l, thuộc loại nước nhạt đến siêu nhạt Các chất nhiễm bẩn NH4+, NO2-, NO3- số tầng có mặt hàm lượng thấp, nằm giới hạn cho phép cấp nước sinh hoạt Tuy vậy, tầng Neogen chứa than, có tượng thải nước từ tầng sông Kỳ Cùng làm cho cá bị chết (?) Các tầng chứa nước nêu đối tượng tìm kiếm - thăm dị, để cung cấp nước cho dân sinh, công nghiệp với quy mô lớn, mà đáp ứng với nhu cầu nhỏ Kết phân tích thành phần hóa học mẫu nước trình bầy cụ thể bảng sau: Bảng 2.7 Kết phân tích hóa học tồn diện mẫu nước tầng chứa khe nứt STT tiêu phân tích đơn vị tính Kết Max Min TB Độ đục 18 11.63 Độ màu 10 6.86 pH 7.17 6.86 7.16 Tổng độ cứng 322 49 106.99 mg CaCO3/l Đề tài Khoa học Công nghệ Mã số TNMT.02.14 Trang 21 Chuyên đề số 15: Đặc điểm thủy địa hoá chất lượng nguồn nước vùng Lạng Sơn Độ cứng tạm thời Tổng ch.rắn hoà tanTDS mg CaCO3/l mg/l mg 40 290 99.05 84 440 187.37 40 290 102.47 Tổng độ kiềm CO2 tự mg/l 0 01.47 10 Oxy hoá (KMnO4) mgO2/l 5.6 0.36 11 Bicácbonát - HCO3- mg/l 48.82 353.92 182.29 12 Cácbonát - CO32- mg/l 0 13 Sunphát - SO42- mg/l 104.21 32.29 14 Clorua - Cl- mg/l 7.1 120 64.54 15 Nitrít - NO2- mg/l 2.1 0.18 16 Nitrát - NO3- mg/l 14.5 1.66 17 Phốtphát - PO43- mg/l 0.2 0.05 mg/l 6.65 307.54 46.95 18 Natri + Kali - Na++ K+ CaCO3/l 19 Canxi - Ca2+ mg/l 12.42 122.24 54.40 20 Magiê - Mg2+ mg/l 2.43 35.8 19.67 21 Sắt tổng số - Fets mg/l 0.8 1.26 mg/l 0.34 mg/l 0.4 0.1 22 23 Măngan - Mn2+ Amôni - NH4+ Bảng 2.8 Kết phân tích hóa học vi lượng mẫu nước tng cha nc khe nt Số TT tiêu phân tích Thủy ngân - Hg đơn vị tính àg/l Đề tài Khoa học Công nghệ Mã số TNMT.02.14 Max KÕt qu¶ Min TB 0.21 0.19 0.2 Trang 22 Chuyên đề số 15: Đặc điểm thủy địa hoá chất lượng nguồn nước vùng Lạng Sơn Arsen - As µg/l 0.54 0.47 0.5 §ång - Cu mg/l 0.005 0.003 0.004 Chì - Pb àg/l 0.33 0.19 0.26 KÏm - Zn mg/l 0.004 0.003 0.004 Selen - Se µg/l 0.25 0.27 0.26 Cadimi - Cd µg/l 0.17 0.18 0.175 Cr«m tỉng - Cr total mg/l 0.002 0.005 0.004 Phenol µg/l 0.38 0.5 0.440 10 Florua - F - mg/l 0.266 0.140 0.203 11 Xianua- CN - mg/l 0.0057 0.0072 0.006 12 Nh«m - Al mg/l 0.0259 0.0347 0.030 Bảng 2.9 Kết phân tích hóa học nhiễm bẩn mẫu nước tầng chứa nước khe nt STT tiêu phân tích đơn vị tính Max Min TB Nitrit - NO2- mg/l 1.10 0.005 0.32 Nitrát- NO3- mg/l 4.20 2.5 6.53 Amôni - NH4+ mg/l 0.00 0.00 0.00 Phosphat - PO43- mg/l 0.00 0.00 0.00 Total Coliform khuÈn l¹c/100ml 0.00 0.75 E.Coli khuÈn l¹c/100ml 0.00 0.00 0.00 Căn vào kết phân tích thành phần hóa học mẫu nước tầng chứa nước qp ta thấy nồng độ pH nước thay đổi từ 6.86 đến 7.17 Nước thuộc loại bicacbonat canxi natri bicacbonat clorua sunfat canxi natri Các tiêu hóa học đa phần nằm giới hạn cho phép nhiên có số vị trí nơng độ Fe, Mg vượt tiêu cho phép Đề tài Khoa học Công nghệ Mã số TNMT.02.14 Trang 23 Chuyên đề số 15: Đặc điểm thủy địa hoá chất lượng nguồn nước vùng Lạng Sơn Các tiêu kim loại có giá trị nhỏ khơng vượt q giới hạn cho phép Các tiêu nhiễm bẩn khơng vượt số chỗ có dấu hiệu nhiễm bẩn amoni, Total Coliform - Kết luận: + Về đặc điểm thủy địa hóa: Nguồn gốc nước đất tầng chứa nước khe nứt Karst cung cấp thấm từ sông, nước mưa, từ tầng nước lỗ hổng bên Sự hình thành thành phần hóa học nước tầng khe nứt chịu ảnh hưởng nhiều yếu tố yếu tố chất lượng nước sơng, nước mưa, khoạt động khai thác nước đất, thành phần thạch học đất đá chứa nước, … + Về chất lượng nước: Nước đất tầng chứa nước khe nứt Karst dồi dào, có chất lượng tốt đáp ứng nhu cầu sinh hoạt sản xuất địa phương Ở số vị trí có nồng động Fe, Mg vượt giới hạn cho phép cần có nghiên cứu cụ thể làm sáng tỏ vấn đề + Tầng chứa nước khe nứt Karst tầng quan khu vực cần phải có biện pháp bảo vệ quy hoạch tầng chứa nước cách hợp lý để không làm suy giảm trữ lượng chất lượng nước tầng chứa nước Đề tài Khoa học Công nghệ Mã số TNMT.02.14 Trang 24 Chuyên đề số 15: Đặc điểm thủy địa hoá chất lượng nguồn nước vùng Lạng Sơn KẾT LUẬN Qua chuyên đề Đặc điểm thủy địa hóa chất lượng nguồn nước khu vực Lạng Sơn làm sáng tỏ hình thành biến đổi chất lượng nguồn nước cụ thể sau: Sự hình thành thành phần hóa học nước đất chịu tác động yếu tố tự nhiên nhân tạo, diễn thơng qua q trình học, vật lý, hóa lý, hóa học, hóa sinh Các q trình yếu tố ảnh hưởng tạo nên thành phần hóa học nước làm biến đổi chúng theo thời gian, không gian tùy thuộc vào khu vực mà chiếm vai trò chủ đạo hay thứ yếu Tuy chế khác song trình hình thành, yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng nước đất xảy đồng thời, xảy hay lồng ghép với tạo nên phức tạp trình biến đổi nguyên tố nước đất - Về nước mặt: + Sông Kỳ Cùng: Có chất lượng nước thay đổi theo mùa cho thấy nước sơng Kỳ Cùng có nồng độ Ph 7.83 Nước thuộc loại Bicacbonat Natri canxi magiê Các tiêu hóa học tồn phần tiêu vi lượng nằm giới hạn cho phép + Các nguồn nước thải: Các nguồn nước thải có dấu hiệu bị nhiễm bẩn, nước đục, có mùi thối - Về nước đất: + Tầng chứa nước lỗ hổng: Nước tầng chứa nước lỗ hổng hình thành trình thấm từ nước mưa, nước mặt Chính mà thành phần hóa học nước tầng chứa nước qp chịu ảnh hưởng thành phần hóa học nước mưa, nước mặt Ngồi hình thành thành phần hóa học nước cịn chịu ảnh hưởng yếu tố khác địa hình, lớp phủ thực vật, thành phần thạch học lớp phủ đất đá chứa nước…Để làm rõ ảnh hưởng cụ thể yếu tố cần phải có cơng trình cụ thể làm Đề tài Khoa học Công nghệ Mã số TNMT.02.14 Trang 25 Chuyên đề số 15: Đặc điểm thủy địa hoá chất lượng nguồn nước vùng Lạng Sơn rõ vấn đề Nhìn chung có chất lượng thoả mãn cho nhu cầu cấp nước ăn uống sinh hoạt cho hộ gia đình Riêng hàm lượng Coliform cần xử lý trước dùng + Tầng chứa nước khe nứt Karst: Nguồn gốc nước đất tầng chứa nước khe nứt cung cấp thấm từ sông, nước mưa, từ tầng chứa nước lỗ hổng Sự hình thành thành phần hóa học tầng chứa nước khe nứt chịu ảnh hưởng nhiều yếu tố yếu tố chất lượng nước sông, nước mưa, khoạt động khai thác nước đất, thành phần thạch học đất đá chứa nước … Nước đất tầng chứa nước khe nứt dồi dào, có chất lượng tốt đáp ứng nhu cầu sinh hoạt sản xuất địa phương Ở số vị trí có nồng động Fe, Mg vượt giới hạn cho phép cần có nghiên cứu cụ thể làm sáng tỏ vấn đề Tầng chứa nước tầng quan khu vực cần phải có biện pháp bảo vệ quy hoạch tầng chứa nước cách hợp lý để không làm suy giảm trữ lượng chất lượng nước tầng chứa nước Đề tài Khoa học Công nghệ Mã số TNMT.02.14 Trang 26 Chuyên đề số 15: Đặc điểm thủy địa hoá chất lượng nguồn nước vùng Lạng Sơn TÀI LIỆU THAM KHẢO Phương án thăm dò ĐCTV phục vụ cung cấp nước cho Thị xã Lạng Sơn với lưu lượng nước yêu cầu 10.000 m3/ngày - Liên hiệp Xí nghiệp Khảo sát Xây dựng - Bộ Xây dựng, 1983 Báo cáo thăm dò nước đất vùng Thị xã Lạng Sơn - Liên hiệp Xí nghiệp Khảo sát Xây dựng - Bộ Xây dựng, 1988 Báo cáo kết xây dựng bãi thực tập địa chất thủy văn thị xã Lạng Sơn, Bộ môn Địa chất thủy văn- Trường đại học Mỏ Địa chất, 2001 Đặc điểm ĐCTV khả khai thác, sử dụng nước đất để cấp cho sinh hoạt ăn uống khu vực Thị xã Lạng Sơn - Liên hiệp Xí nghiệp Khảo sát Xây dựng - Bộ Xây dựng, 1988 Báo cáo thăm dò ĐCTV, đánh giá điều kiện cung cấp nước ngầm thị trấn Đồng Đăng tỉnh Lạng Sơn - Công ty đầu tư Tư vấn Thiết kế Xây dựng - Tổng Công ty Xây dựng Hà Nội, 1990 Đề tài Khoa học Công nghệ Mã số TNMT.02.14 Trang 27