Đánh giá hiên trạng chất lượng nước ngầm và đề xuất biện pháp xử lý giảm thiểu ô nhiễm tại xã Cát Nê, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên.

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM  PHẠM THỊ NGA Tên đề tài: “ĐÁNH GIÁ HIÊN TRẠNG CHẤT LƯỢNG NƯỚC NGẦM VÀ ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP XỬ LÝ GIẢM THIỂU Ô NHIỄM TẠI XÃ CÁT NÊ, HUYỆN ĐẠI TỪ, TỈNH THÁI NGUYÊN” KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Khoa học môi trường Khoa : Môi trường Khoá học : 2010 - 2014 Thái Nguyên, năm 2014 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM  PHẠM THỊ NGA Tên đề tài: “ĐÁNH GIÁ HIÊN TRẠNG CHẤT LƯỢNG NƯỚC NGẦM VÀ ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP XỬ LÝ GIẢM THIỂU Ô NHIỄM TẠI XÃ CÁT NÊ, HUYỆN ĐẠI TỪ, TỈNH THÁI NGUYÊN” KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Khoa học môi trường Khoa : Môi trường Lớp : 42B - KHMT Khoá học : 2010 - 2014 Giáo viên hướng dẫn: ThS. Nguyễn Duy Hải Khoa Môi trường - Trường đại học Nông Lâm Thái Nguyên Thái Nguyên, năm 2014 LỜI CẢM ƠN Thực tập tốt nghiệp là một trong những giai đoạn của chương trình học tập, nó chiếm một vị trí quan trọng vì “học đi đôi với hành, lý thuyết gắn liền với thực tiễn sản xuất”. Đây là khoảng thời gian cần thiết để giúp cho sinh viên có điều kiện làm quen với thực tiễn, sau khi đã hoàn thành chương trình đào tạo của nhà trường. Xuất phát từ quan điểm trên được sự phân công của khoa môi trường Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, em đã tiến hành thực hiện đề tài “Đánh giá hiên trạng chất lượng nước ngầm và đề xuất biện pháp xử lý giảm thiểu ô nhiễm tại xã Cát Nê, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên” Đến nay em đã hoàn thành thời gian thực tập tốt nghiệp và khóa luận tốt nghiệp. Em xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo khoa Môi trường – Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã giúp đỡ em trong quá trình học tập và thực hiện khóa luận tốt nghiệp. Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và chân thành cảm ơn thầy Ths. Nguyễn Duy Hải đã trực tiếp chỉ bảo và hướng dẫn em trong suốt quá trình thực hiện khóa luận. Em xin chân thành cảm ơn Ủy ban nhân dân xã Cát Nê đã tạo điều kiện giúp đỡ em trong thời gian thu thập thông tin, tài liệu nghiên cứu làm khóa luận. Vì năng lực bản thân và thời gian có hạn nên khóa luận của em không thể tránh khỏi những thiếu sót. Em xin trân thành cảm ơn! Thái Nguyên, ngày 05 tháng 05 năm 2014 Sinh viên PHẠM THỊ NGA DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Trang Bảng 2.1: Kim loại nặng trong nước thải và ảnh hưởng của chúng tới cơ thể 9 Bảng 2.2: Một số quá trình cơ bản xử lý nước ngầm 18 Bảng 4.1: Hiện trạng nghĩa trang 26 Bảng 4.2: Thống kê nguồn nước phục vụ sinh hoạt 31 Bảng 4.3: Mục đích sử dụng nước ngầm 32 Bảng 4.4: Độ sâu khai thác nước ngầm 33 Bảng 4.5: Biện pháp xử lý trước khi sử dụng nước ngầm cho sinh hoạt 33 Bảng 4.6: Kết quả phân tích một số chỉ tiêu trong mẫu nước ngầm tại 4 khu vực tại xã Cát Nê, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên 35 Bảng 4.7: Khoảng cách từ vị trí giếng khai thác nước ngầm so với nghĩa trang 41 Bảng 4.8: Khối lượng chất thải rắn chăn nuôi 43 Bảng 4.9: Hình thức đổ rác của hộ gia đình 44 Bảng 4.10: Thống kê nguồn tiếp nhận các chất thải từ nhà vệ sinh của người dân 45 Bảng 4.11: Thống kê loại công trình thoát nước thải 45 Bảng 4.12: Khoảng cách từ nhà vệ sinh, khu chăn nuôi đến giếng khai thác nước ngầm 46 Bảng 4.13: Thống kê loại nhà vệ sinh trên địa bàn xã Cát Nê, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên 47 DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ Trang Hình 4.1: Biểu đồ so sánh chỉ tiêu chất rắn tổng số của mẫu với QCVN 09:2008/BTNMT 35 Hình 4.2: Biểu đồ so sánh chỉ tiêu PH của mẫu với QCVN 09: 2008/BTNMT 36 Hình 4.3: Biểu đồ so sánh chỉ tiêu COD của mẫu với QCVN 09: 2008/BTNMT 37 Hình 4.4: Biểu đồ so sánh chỉ tiêu Fe của mẫu với QCVN 09: 2008/BTNMT 37 Hình 4.5: Biểu đồ so sánh chỉ tiêu Pb của mẫu với QCVN 09: 2008/BTNMT 38 Hình 4.6: Biểu đồ so sánh chỉ tiêu Zn của mẫu với QCVN 09: 2008/BTNMT 39 Hình 4.7: Biểu đồ so sánh chỉ tiêu NO 3 của mẫu với QCVN 09: 2008/BTNMT 40 Hình 4.8: Mô hình bể lọc chậm 48 DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT BNNPTNT: Bộ nông nghiệp phát triển nông thôn BOD: Nhu cầu oxy sinh hóa BTNMT: Bộ tài nguyên môi trường BVMT: Bảo vệ Môi trường BYT: Bộ Y Tế CHC: Chất hữu cơ COD: Nhu cầu oxy hóa học ĐBSCL: Đồng bằng sông Cửu Long DO: Hàm lượng oxy hòa tan GTVT: Giao thông vận tải KLN: Kim loại nặng NĐ - CP: Nghị định – Chính phủ QCVN: Quy chuẩn Việt nam QĐ – TTg: Quyết định – Thủ tướng SV: Sinh vật TCCP: Tiêu chuẩn cho phép TCVN: Tiêu chuẩn Việt nam TDS: Tổng hàm lượng chất rắn hòa tan TNN: Tài nguyên nước TSS: Tổng hàm lượng chất rắn lơ lửng UBND: Ủy ban nhân dân VAC: Vườn ao chuồng VSMT: Vệ sinh môi trường VSV: Vi sinh vật MỤC LỤC Trang PHẦN 1. MỞ ĐẦU 1 1.1. Tính cấp thiết của đề tài 1 1.2. Mục tiêu của đề tài 2 1.3. Yêu cầu của đề tài 2 1.4. Ý nghĩa của đề tài 3 1.4.1. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học 3 1.4.2. Ý nghĩa trong thực tiễn 3 PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4 2.1. Cơ sở khoa học 4 2.1.1. Các khái niệm liên quan đến nước ngầm 4 2.1.2. Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước 6 2.2. Cơ sở pháp lý 11 2.3. Cơ sở thực tiễn 12 2.3.1. Tình hình khai thác và sử dụng nước ngầm trên Thế giới 12 2.3.2. Thực trạng khai thác và chất lượng nước ngầm tại Việt Nam 13 2.3.3. Thực trạng khai thác và chất lượng nước ngầm tại huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên 19 PHẦN 3. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 20 3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 20 3.1.1. Đối tượng nghiên cứu 20 3.1.2. Phạm vi nghiên cứu 20 3.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu 20 3.3. Nội dung nghiên cứu 20 3.3.1. Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội tại xã Cát Nê, huyện Đại Từ, tỉnh Thài Nguyên. 20 3.3.2. Đánh giá thực trạng khai thác và sử dụng nước ngầm trên địa bàn xã Cát Nê, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên. 20 3.3.3. Đánh giá chất lượng môi trường nước ngầm trên địa bàn xã Cát Nê, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên. 21 3.3.4. Đánh giá nguồn tác động gây ô nhiễm và đề xuất biện pháp xử lý để giảm thiểu ô nhiễm nước ngầm tại xã Cát Nê, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên 21 3.4. Phương pháp nghiên cứu 21 3.4.1. Phương pháp kế thừa 21 3.4.2. Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp 21 3.4.3. Phương pháp thu thập số liệu sơ cấp 21 3.4.4. Phương pháp lấy mẫu 22 3.4.5. Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm 23 3.4.6. Phương pháp xử lý và phân tích số liệu 23 3.4.7. Phương pháp tổng hợp so sánh 23 PHẦN 4. NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 24 4.1. Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của xã Cát Nê 24 4.1.1. Điều kiện tự nhiên của xã Cát Nê 24 4.1.2. Điều kiện kinh tế - xã hội 26 4.2. Đánh giá thực trạng khai thác và sử dụng nước ngầm tại xã Cát Nê 31 4.2.1. Tình hình về nguồn nước được sử dụng trên địa bàn xã Cát Nê 31 4.2.2. Mục đích sử dụng nước ngầm 32 4.2.3. Độ sâu khai thác nước ngầm 32 4.2.4. Biện pháp xử lý nước ngầm hiện tại trước khi sử dụng ở xã Cát Nê 33 4.3. Đánh giá chất lượng nước ngầm tại xã Cát Nê 34 4.3.1. Nhận xét kết quả phân tích chỉ tiêu Chất rắn tổng số trong nước ngầm tại xã Cát Nê 35 4.3.2. Nhận xét kết quả phân tích chỉ tiêu PH trong nước ngầm tại xã Cát Nê 36 4.3.3. Nhận xét kết quả phân tích chỉ tiêu COD trong nước ngầm tại xã Cát Nê 37 4.3.4. Nhận xét kết quả phân tích chỉ tiêu Fe trong nước ngầm tại xã Cát Nê 37 4.3.5. Nhận xét kết quả phân tích chỉ tiêu Pb trong nước ngầm tại xã Cát Nê 38 4.3.6. Nhận xét kết quả phân tích chỉ tiêu Zn trong nước ngầm tại xã Cát Nê 39 4.3.7. Nhận xét kết quả phân tích chỉ tiêu NO 3 - trong nước ngầm tại xã Cát Nê 40 4.4. Đánh giá nguồn tác động gây ô nhiễm nước ngầm và đề xuất biện pháp xử lý ô nhiễm nước ngầm tại xã Cát Nê 40 4.4.1. Các nguồn có khả năng gây ô nhiễm nước ngầm tại xã Cát Nê 40 4.4.2. Đề xuất biện pháp xử lý và nâng cao chất lượng nước ngầm tại xã Cát Nê, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên. 48 PHẦN 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 52 5.1. Kết luận 52 5.2. Kiến nghị 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO 55 1 PHẦN 1 MỞ ĐẦU 1.1. Tính cấp thiết của đề tài Nước là nguồn tài nguyên vô cùng quý giá nhưng không phải vô tận. Mặc dù lượng nước chiếm hơn 97% bề mặt trái đất nhưng lương nước có thể dùng cho sinh hoạt và sản xuất rất ít, chỉ chiểm khoảng 3%. Nước giữ một vai trò đặc biệt trong đời sống sinh tồn và phát triển của con người. Nó được coi là sự sống, con người, động, thực vật sẽ không tồn tại nếu thiếu nước. Trong cơ thể con người nước chiếm đến 65 – 70% trọng lượng, nước tham gia vào thành phần cấu tạo các tế bào, mô; là thành phần của máu để giúp máu lưu thông dễ dàng trong huyết quản, là dung môi để hòa tan các chất dinh dưỡng, khí oxy, các hormon, các chất men theo dòng máu vận chuyển và cung cấp cho các cơ quan để duy trì sự sống, họat động chức năng và phát triển. Trong đời sống nước nuôi sống thực vật và sinh động vật cung cấp chất thực phẩm dinh dưỡng, thuốc men cho con người và các nguyên vật liệu chế tác các đồ dùng, tạo ra rừng xanh, sông rộng, biển cả bao la, tạo môi trường xanh mát che chở cho con người. Đối với môi trường tự nhiên nước tạo ra vòng tuần hoàn “mưa - nước ngọt – nước biển – mưa” để duy trì sự sống và phát triển muôn loài, điều hòa khí hậu toàn cầu tránh những tổn hại nguy hiểm khi nhiệt độ thay đổi quá nhanh giữa ngày và đêm. Người ta có thể nhịn đói 7 – 10 ngày nhưng không ai sống sót nếu không có nước quá 3 ngày. Cho nên nói không có nước thì không có sự sống là chắc chắn đúng. Nước còn có vai trò đối với con người trong nền kinh tế quốc dân như: Trong khu dân cư, nước phục vụ cho mục đích sinh hoạt, nâng cao đời sống tinh thần cho dân; trong sản xuất công nghiệp nước đóng vai trò cực kỳ quan trọng. Nước quan trọng là vậy nhưng hiện nay thế giới vẫn đang phải đối mặt với nguy cơ thiếu nước sạch và nguồn nước bị ô nhiễm trầm trọng. Tình trạng ô nhiễm nguồn nước, thiếu nước sạch sinh hoạt làm tăng nguy cơ mắc các bệnh về đường ruột, các bệnh về da, các bệnh ung thư, các dị tật bẩm sinh, các bệnh hô hấp và các bệnh tim mạch, cao huyết áp do ô nhiễm vi sinh vật, hóa chất bảo vệ thực vật và trong chất thải công nghiệp, khói, bụi, tiếng ồn liên tục trong đất, nước, không khí và môi trường. 2 Hiện nay, tình trạng ô nhiễm và suy thoái nguồn nước đã và đang sảy ra phổ biến ở nhiều nơi, đặc biệt là ở các khu đô thị và các khu công nghiệp ước tính: Hơn 1 triệu m 3 /ngày nước được thải ra, 10 - 20% số đó được xử lý; mỗi ngày có khoảng 20.000 tấn rác thải rắn được đẩy xuống các con sông; các chỉ số BOD, COD cao hơn từ 7 - 10 lần so với nồng độ cho phép. Cát Nê là một xã thuộc huyện Đại Từ và nằm trải dài trên mỏ than. Chất lượng nước ngầm nơi đây bị ảnh hưởng mạnh mẽ từ hoạt động khai thác than và phong tục tập quán canh tác nông nghiệp của người dân nơi đây. Dẫn đến trong nước tích lũy các chất độc hại tiềm ẩn nguy cơ gây ra các căn bệnh ảnh hưởng đến sức khỏe của người dân. Trước thực trạng trên, nhằm thúc đẩy phát triển kinh tế xã hội, tiến tới nâng cao đời sống người dân và cải thiện chất lượng môi trường đảm bảo cho sự phát triển bền vững và được sự đồng ý của Ban giám hiệu nhà trường và Ban chủ nhiệm khoa Môi trường - Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, cũng với sự hướng dẫn của thầy giáo Ths. Nguyễn Duy Hải, em đã tiến hành thực hiện đề tài: “Đánh giá hiện trạng chất lượng nước ngầm và đề xuất biện pháp xử lý giảm thiểu ô nhiễm tại xã Cát Nê, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên”. 1.2. Mục tiêu của đề tài - Điều tra, đánh giá tình hình khai thác và sử dụng nước ngầm tại xã Cát Nê, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên. - Đánh giá chất lượng nguồn nước ngầm tại xã Cát Nê, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên - Đề xuất biện pháp xử lý giảm thiểu ô nhiễm 1.3. Yêu cầu của đề tài - Thông tin và số liệu thu thập được phải chính xác, trung thực, khách quan. - Thu thập mẫu, phân tích mẫu theo đúng quy định - Các mẫu nghiên cứu và phân tích phải đảm bảo tính khoa học và đại diện cho khu vực nghiên cứu. [...]... biện pháp xử lý giảm thiểu ô nhiễm nước ngầm tại xã Cát Nê, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên 3.1.2 Phạm vi nghiên cứu Một số biện pháp xử lý giảm thiểu ô nhiễm tại xã Cát Nê, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên 3.2 Địa điểm và thời gian nghiên cứu - Địa điểm: xã Cát Nê, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên - Thời gian: từ 20/01/2014 – 30/04/2014 3.3 Nội dung nghiên cứu 3.3.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội tại. .. tỉnh Thái Nguyên - Khảo sát chất lượng nước ngầm thông qua các thông số sau: PH, Chất rắn tổng số, COD, NO3-, Pb, Zn, Fe 3.3.4 Đánh giá nguồn tác động gây ô nhiễm và đề xuất biện pháp xử lý để giảm thiểu ô nhiễm nước ngầm tại xã Cát Nê, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên - Giới thiệu mô hình bể lọc chậm - Dự toán kinh phí xây dựng mô hình 3.4 Phương pháp nghiên cứu 3.4.1 Phương pháp kế thừa - Thu thập các... các nguồn nước được sử dụng trên địa bàn xã Cát Nê - Điều tra mục đích sử dụng nước ngầm của người dân trên địa bàn xã Cát Nê - Điều tra độ sâu khai thác nước ngầm của những hộ dân trên địa bàn xã Cát Nê - Điều tra các biện pháp xử lý trước khi sử dụng nước ngầm của các hộ dân trên địa bàn xã Cát Nê 21 3.3.3 Đánh giá chất lượng môi trường nước ngầm trên địa bàn xã Cát Nê, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên.. . QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 4.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của xã Cát Nê 4.1.1 Điều kiện tự nhiên của xã Cát Nê 4.1.1.1 Vị trí địa lý Cát Nê là xã trung du miền núi nằm ở phía Đông Nam huyện Đại Từ cách trung tâm huyện 15 km - Phía Đông giáp với Thị Trấn Quân Chu và xã Phúc Thuận, huyện Phổ Yên - Phía Nam giáp với xã Quân Chu, huyện Đại Từ - Phía Bắc giáp xã Vạn Thọ và xã Ký Phú, huyện Đại. .. bệnh và nhất là các hóa chất độc hại như KLN và không loại trừ các chất phóng xạ [18] - Chất lượng của nước được đánh giá tùy thuộc vào mục đích sử dụng, yêu cầu đòi hỏi về chất lượng nước của các nghành khác nhau: Nước uống, nước dùng trong công nghiệp, nông nghiệp, lâm nghiệp…việc đánh giá chất lượng nước thông qua các tiêu chuẩn chất lượng Tiêu chuẩn chất lượng là các chỉ tiêu định lượng của các chất. .. 2.3.2.2 Các biện pháp xử lý để nâng cao chất lượng nước ngầm Có rất nhiều phương pháp để xử lý nước ngầm, tùy thuộc vào nhiều yếu tố như: Nhu cầu cấp nước, tiêu chuẩn dùng nước, đặc điểm của nguồn nước ngầm, các điều kiện tự nhiên, điều kiện kinh tế xã hội…mà chúng ta sẽ áp dụng những công nghệ xử lý nước ngầm sao cho phù hợp Tuy nhiên có một số quá trình cơ bản có thể sử dụng để xử lý nước ngầm được... xã hội tại xã Cát Nê, huyện Đại Từ, tỉnh Thài Nguyên - Điều tra sơ bộ về vị trí địa lý, địa hình, các điều kiện khí hậu, thủy văn và các nguồn tài nguyên - Đánh giá sơ bộ về dân cư, lao động, tình hình phát triển cơ sở hạ tầng, giáo dục, y tế và cơ cấu phát triển của một số ngành nghề chủ yếu 3.3.2 Đánh giá thực trạng khai thác và sử dụng nước ngầm trên địa bàn xã Cát Nê, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên.. . định + Nước ngầm thường được khai thác và sử dụng tại chỗ, đường dẫn nước ngắn tổn thất nước trong quá trình dẫn nước ít + Lưu lượng khai thác nước ngầm nhỏ nên qui mô xây dựng công trình không lớn, phù hợp với nguồn vốn địa phương và của các hộ nông dân cần khai thác và sử dụng nước ngầm + Chất lượng nước ngầm tốt hơn nước mặt nên xử lý ít phức tạp [9] Nhược điểm + Lưu lượng nhỏ, khả năng cấp nước nhỏ... tự nhiên (mưa, tuyết tan, lũ lụt, bão…) hay nhân tạo (do nước thải khu dân cư, bệnh viện, sản xuất nông nghiệp, nước thải các nhà máy…) * Nhiễm bẩn nước ngầm Được định nghĩa như là sự suy giảm chất lượng nước ngầm tự nhiên Nhiễm bẩn nước ngầm sẽ dẫn tới suy giảm lượng nước ngầm cần thiết và gây độc hại đối với sức khỏe con người và động thực vật vì các hóa chất tồn dư trong nước Phần lớn các nguồn nhiễm. .. và tưới tiêu [15] * Thành phần và chất lượng nước ngầm - Không giống như nước bề mặt, nguồn nước ngầm ít chịu ảnh hưởng của các yếu tố tác động của con người Chất lượng nước ngầm thường tốt hơn chất lượng nước bề mặt Trong nước ngầm hầu như không có các hạt keo hay 5 các hạt cặn lơ lửng Các chỉ tiêu vi sinh vật trong nước ngầm cũng tốt hơn các chỉ tiêu vi sinh vật trong nước mặt Trong nước ngầm không . dụng nước ngầm tại xã Cát Nê, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên. - Đánh giá chất lượng nguồn nước ngầm tại xã Cát Nê, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên - Đề xuất biện pháp xử lý giảm thiểu ô nhiễm. Đánh giá chất lượng môi trường nước ngầm trên địa bàn xã Cát Nê, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên. 21 3.3.4. Đánh giá nguồn tác động gây ô nhiễm và đề xuất biện pháp xử lý để giảm thiểu ô nhiễm. trong nước ngầm tại xã Cát Nê 40 4.4. Đánh giá nguồn tác động gây ô nhiễm nước ngầm và đề xuất biện pháp xử lý ô nhiễm nước ngầm tại xã Cát Nê 40 4.4.1. Các nguồn có khả năng gây ô nhiễm nước