Sử dụng kiến thức liên môn giáo dục học sinh kiến thức về môi trường, ý thức bảo vệ môi trường và một số biện pháp giảm thiểu rủi ro do môi trường gây ra”

về bảo vệ môi trường, về bảo vệ nguồn nước.Nhưng trên thực tế, thế hệ học sinh của các cơ sở giáo dục phổ thông, đã thực sựhành động về môi trường, có được tất cả các em hiểu được rằng b

I ĐIỀU KIỆN HOÀN CẢNH TẠO RA SÁNG KIẾN

Thực hiện theo Nghị quyết Hội nghị lần thứ 8, Ban chấp hành Trungương khóa XI (Nghị quyết số 29-NQ/TW ngày 04/11/2013) về đổi mới căn bản,toàn diện giáo dục và đào tạo nhằm đáp ứng yêu cầu công nghiệp hóa, hiện đạihóa trong điều kiện kinh tế thị trường định hướng xã hội chủ nghĩa và hội nhậpquốc tế Trong đó, đối với giáo dục phổ thông là: tập trung phát triển trí tuệ, thểchất, hình thành phẩm chất, năng lực công dân, phát hiện và bồi dưỡng năngkhiếu, định hướng nghề nghiệp cho học sinh Nâng cao chất lượng giáo dục toàndiện, chú trọng giáo dục lý tưởng, truyền thống, đạo đức, lối sống, ngoại ngữ,tin học, năng lực và kỹ năng thực hành, vận dụng kiến thức vào thực tiễn

Trong những nhiệm vụ của giáo dục phổ thông, thì đối với giáo viên tại

cơ sở cần coi trọng phát triển phẩm chất, năng lực của người học Đặc biệt, cầnxây dựng chuẩn hóa nội dung giáo dục theo hướng hiện đại, tinh gọn, đảm bảochất lượng, tích hợp cao ở các lớp học phổ thông, giảm số môn học bắt buộc,tăng môn học tự chọn, chủ đề và hoạt động giáo dục tự chọn; Đổi mới căn bảnhình thức và phương pháp thi, kiểm tra và đánh giá kết quả giáo dục, đào tạo,đảm bảo trung thực khách quan

Ngày nay, trên các phương tiện thông tin đại chúng, từ các tổ chức chínhphủ đến phi chính phủ, các cơ quan ban ngành đều có những chương trìnhhành động, có các cuộc thi tìm hiểu, cuộc thi sáng tạo ý tưởng hay các phongtrào thi đua, các cuộc vận động về bảo vệ môi trường, về bảo vệ nguồn nước.Nhưng trên thực tế, thế hệ học sinh của các cơ sở giáo dục phổ thông, đã thực sựhành động về môi trường, có được tất cả các em hiểu được rằng bảo vệ môitrường là bảo vệ chính cuộc sống của các em, mỗi hành động của các em, củagia đình các em là đều có tác động, ảnh hưởng đến môi trường

Sản phẩm các cơ sở giáo dục là con người và chất lượng của sản phẩmnày được thể hiện qua kết quả của kỳ thi, kiểm tra đánh giá; qua năng lực và ýthức của bản thân, kỹ năng tuyên truyền và tạo được niềm tin

Với những mục tiêu và thực tiễn trên, tác giả lựa chọn đề tài nghiên cứu

“Sử dụng kiến thức liên môn giáo dục học sinh kiến thức về môi trường, ý thứcbảo vệ môi trường và một số biện pháp giảm thiểu rủi ro do môi trường gây ra”với mục đích:

+ Cung cấp cho các em những kiến thức về môi trường, vận dụngkiến thức các môn học trong nhà trường giải quyết được một số vấn đề thựctiễn, hoàn thành tốt các câu hỏi về thực tiễn trong các bài kiểm tra; Đặc biệt, làđáp ứng yêu cầu của một kỳ thi tích hợp các môn học, ví dụ như kỳ thi đánh giánăng lực tại ĐHQG Hà Nội đã tổ chức thi vào ngày 04/06/2015 vừa qua.

+ Trên cơ sở kiến thức, và các sự kiện thực tế, tạo cho các em sựtin tưởng, để có những hành động cụ thể, thiết thực như: ý thức trách nhiệm caovới việc bảo vệ môi trường; bảo vệ môi trường là bảo vệ cuộc sống của chínhmình Đồng thời, là nhân tố tích cực tuyên truyền đến những người thân tronggia đình, dân cư địa bàn nơi sinh sống về ý thức bảo vệ môi trường, bảo vệnguồn tài nguyên thiên nhiên, bảo vệ nguồn nước, sử dụng nguồn tài nguyênthiên nhiên và nguồn nước an toàn tiết kiệm và hiệu quả

II THỰC TRẠNG

1 Đối với tác giả:

Bản thân tác giả, trong thời gian làm cộng sự tại Bệnh viện K Hà Nội đã

có đề tài nghiên cứu “Phương pháp kiểm tra độ ổn định liều lượng của máy giatốc xạ trị ung thư PRIMUS – SIEMENS” năm 2000 được Khoa Vật lí,ĐHKHTN, ĐHQG Hà Nội xếp loại xuất sắc; Từ năm 2001 đến trước khi vàongành giáo dục (tháng 9/2002) là cán bộ nghiên cứu tại phòng Thủy văn đồng vịcủa Viện Khoa học và Kỹ thuật hạt nhân, tại địa chỉ số 179 đường Hoàng QuốcViệt - Hà Nội, là thành viên của nhóm nghiên cứu nước ngầm khu vực sôngHồng, trong đó có một phần đề là luận án tiến sĩ của TS Trịnh Văn Giáp

“Nghiên cứu kỹ thuật đồng vị và ứng dụng để xác định nước ngầm khu vực HàNội” khi đó là chủ nhiệm đề tài, và nay là Viện trưởng Do đó, tác giả cũng cómột số kiến thức cơ bản về nguồn nước, về bệnh ung thư

-Từ tháng 9/2002 đến nay, tác giả đã có hơn mười năm làm công tác giáoviên chủ nhiệm, giảng dạy, phụ trách chuyên môn của nhóm, hiểu biết kế hoạchchuyên môn của các cấp, nhiệm vụ của nhà trường, nên kiến thức đưa ra trong

đề tài phù hợp với kiến thức và tâm lí của các em

Tác giả cam đoan: Đề tài là kết quả nghiên cứu của riêng tác giả, nhữngthông tin đưa ra trong đề tài đều có cơ sở khoa học và đã được kiểm chứng, giảipháp giúp học sinh hiểu biết về kiến thức môi trường phù hợp với tâm lý lứa

tuổi học sinh, kích thích được học sinh tìm tòi nghiên cứu khoa học, có niềm tinvào khoa học, tạo nhân tố quan trọng tuyên truyền tới gia đình, người thân, vàcộng đồng dân cư nơi sinh sống, đem lại hiệu quả thiết thực trong công tác giáodục.

2 Đối với học sinh:

Học sinh không cảm thấy nhàm chán khi học các môn học tự nhiên hay

xã hội, được hiểu biết hơn các kiến thức về tự nhiên về xã hội, nhận thức sâu sắcđược được vai trò giáo dục trong nhà trường, kiến thức môn học trên lớp đếnthực tiễn cuộc sống, có nhận thức và niềm tin vào việc một hành động nhỏ củabản thân cũng sẽ là một tác động lớn đến môi trường, qua đó tự tin tuyên truyềncộng đồng cùng chung tay bảo vệ môi trường, nguồn tài nguyên thiên nhiên,nguồn nước

Học sinh được trang bị kỹ lưỡng kiến thức cơ bản và kỹ năng tốt cho các

kỳ thi tuyển sinh, phát triển năng lực bản thân, khả năng tư duy sáng tạo chuẩn

bị tốt cho kỳ kiểm tra, thi tuyển mà tiến tới là các câu hỏi không phải là một bàitoán cụ thể, ở đó các câu hỏi sẽ tập trung vào: đánh giá năng lực của học sinhqua hiểu biết, ứng dụng sáng tạo về các bộ môn học

III CÁC GIẢI PHÁP CHÍNH

Giải pháp 1: Sử dụng kiến thức môn Lịch sử

Sử dụng những câu chuyện lịch sử với ngữ điệu và thao tác sư phạm phùhợp, câu chuyện lịch sử đó không những giúp học sinh dễ nhớ và nhớ lâu sựkiện mà còn làm cho tâm hồn và trái tim các em rung động để lôi cuốn các emvào sự kiện, đặt ra câu hỏi, tại sao lại có sự kiện đó, hậu quả đó?

Diễn tả các hình ảnh, cuốn video, bài báo được đăng tải là những sự kiện

để cho học sinh cuốn theo từ hình ảnh trực quan đến tư duy cao hơn, tự các em

sẽ đặt ra câu hỏi tại sao, nguyên nhân nào có những sự kiện đó, khả năng cácmôn khoa học trong nhà trường có giải thích được không? Có thể hạn chếnhững hậu quả xấu được không, như thế nào?

Những tư liệu lịch sử mang tính lịch sử quan trọng và không đủ thời gianthông tin trong giờ học thì giới thiệu cho các em tìm tòi, nghiên cứu gây ở các

em hai mục đích: niềm tin về sự kiện và định hướng cho các em tự tìm hiểu,nghiên cứu khoa học.

Giải pháp 2: Sử dụng các môn khoa học tự nhiên và xã hội

Sử dụng kiến thức các môn khoa học tự nhiên và xã hội, để đưa ra cácluận chứng khoa học giải thích sơ lược (phù hợp với kiến thức mức phổ thông)tạo niềm tin cho học sinh, củng cố hay mở rộng kiến thức các môn học cho họcsinh

+ Môn Địa lí, cung cấp một số kiến thức về địa tầng, về khả năng

bổ cấp nước

+ Môn Tin học, thực hiện thống kê, xử lí ảnh, đồ họa

+ Môn Ngoại ngữ, giúp học sinh hiểu được ý nghĩa thực tiễn củacác tên, từ viết tắt khoa học, các đại lượng, đơn vị thường dùng

Giải pháp 3: Tích hợp, lồng ghép phần kiến thức liên quan trong bài

giảng vật lý, ví dụ như: khi dạy bài phóng xạ (Vật lí 12) tích hợp kiến thức vềđồng vị hạt nhân; hay dạy bài phản ứng hạt nhân (Vật lí 12) tích hợp kiến thức

về an toàn hạt nhân ; Phải xây dựng kế hoạch dạy học tích hợp cụ thể, chi tiếtcho từng bài, tránh tình trạng rời rạc, tản mạn trong kiến thức của học sinh, tính

hệ thống tri thức theo kế hoạch đó sẽ giúp học sinh hiểu được bản chất hiệntượng, tạo cho các em niềm tin, nâng cao tầm nhận thức có ý thức bảo vệ môitrường, hướng kiến thức tiếp nhận được phân tích, tìm ra quy luật, bản chất giảithích thực tiễn

Giải pháp 4: Nêu ra kết quả thực trạng của từng sự kiện, nội dung , từ

đó nêu ra giải pháp hành động của mỗi cá nhân chúng ta để nhằm giảm thiểunhững rủi ro do môi trường gây ra

Giải pháp 5: Xây dựng ý thức giáo dục, tuyên truyền, để mỗi cá nhân

đều phải có trách nhiệm bảo vệ môi trường, bảo vệ nguồn tài nguyên thiênnhiên, tuyên truyền đến những người xung quanh còn hạn chế về hiểu biết: táchại của việc tàn phá môi trường và khai tác lãng phí nguồn tài nguyên thiênnhiên, đồng thời phải có trách nhiệm cao bảo vệ môi trường và nguồn tàinguyên thiên nhiên, việc làm đó là chính bảo vệ cuộc sống của mỗi chúng ta.Những nội dung cụ thể,

CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

Nước ngầm được người cổ xưa khai thác cách đây 3000 năm ở vùng TâyNam Á và Bắc Phi Người ta đào các giếng sâu ở sườn núi để lấy nước ngầm, độsâu của giếng thường nhỏ tư vài mét đến vài trục mét, lưu lượng nước tronggiếng nhỏ và theo mùa

Tuy nhiên, các công trình nghiên cứu về nước chỉ mới được tiến hành vàothế kỉ 17, các học gia La Mã đã đưa ra lí thuyết về mối liên hệ giữa nước mưa,nước biển và nước ngầm Đến thế kỉ 18, một kỹ sư người Pháp Henry Darcy làngười đầu tiên nghiên cứu sự chuyển động của nước qua các lớp cát, đã xác lậpđược mối liên hệ giữa tốc độ thấm và tính chất của môi trường thấm, sau nàymối liên hệ này gọi là định luật Darcy

Khái niệm đầu tiên về đồng vị (isotope – theo tiếng Hy Lạp Isos là ngangbằng; tope là vị trí) mở màn cho kỷ nguyên về nghiên cứu nước ngầm Đặc biệt,sau khi Frederick Soddy và Francis Aston nhận giải thưởng Nobel năm 1921 vềphát minh ra các đồng vị Từ đó đến nay hàng loạt các kỹ thuật tiên tiến ra đờinhằm mục đích nghiên cứu về nước ngầm

Trong chu trình thủy văn luôn xảy ra các quá trình biến đổi Hóa học, Vật

lí, Địa hóa Chính những chu trình này đã làm thay đổi đồng vị của nước cũngnhư các khoáng chất hòa tan trong từng giai đoạn của chu trình Chính vì thế,xác định được đồng vị trong một môi trường nào đó, chúng ta có thể đánh giáđược bản chất của các quá trình xảy ra trong chu trình thủy văn nói chung, cũngnhư nguồn gốc các quá trình vận động, nguồn gốc nhiễm bẩn của nguồn nướcbẩn [5]

Các chương trình hành động vì nguồn nước, kèm theo các hành động như

vệ sinh môi trường, thu gom rác thải, trồng cây xanh Tại sao những việc làmnày lại ảnh hưởng trực tiếp đến nguồn nước, trong khuôn khổ của đề tài này, tácgiả chỉ ra cơ sở lý thuyết Vật lí và các môn học liên quan kết hợp với kết quả đãđược các nhà khoa học thực hiện phép đo và được công bố trên các tạp trí khoahọc hay báo cáo luận văn tiến sĩ, để khẳng định chúng ta hành động qua nhữngviệc làm nhỏ như kể trên là chúng ta đang bảo vệ nguồn tài nguyên nước

Môi trường, nguồn nước ô nhiễm sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượngcuộc sống của chúng ta, trong đề tài này tác giả còn đề cập đến an toàn phóng xạ

và đặc biệt đồng vị hạt nhân trong môi trường sống, những ảnh hưởng của nóđến môi trường và cụ thể là bệnh ung thư, đã gây ra những hậu quả vô cùng tolớn, và ngày nay vẫn là những hiểm họa nguy hiểm đang làm nhức nhối cho bất

cứ một chế độ, một xã hội nào

Đề tài là cơ sở để khẳng định kiến thức học sinh học được ở nhà trường

và thực tiễn luôn có mối quan hệ mật thiết với nhau, làm niềm tin tưởng tạo đàcho học sinh nghiên cứu khoa học vận dụng kiến thức giải quyết các vấn đề thựctiễn, và thay cho việc chỉ nói là phải hành động

CHƯƠNG II ĐỒNG VỊ HẠT NHÂN

VÀ NHỮNG YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN NGUỒN NƯỚC

2.1 SỰ KIỆN LỊCH SỬ:

Trong những năm gần đây con người đã chứng kiến những hệ lụy tànkhốc của các thảm họa thiên nhiên với những tần suất, quy mô và phạm vi ảnhhưởng chưa từng có, do sự biến đổi khí hậu Có thể kể đến những trận lụt lịch sử

ở Thái Lan năm 2011 và 2012, ở châu Âu năm 2013, hạn hán tại Trung Quốcnăm 2014 và đợt nóng kỷ lục đang diễn ra ở Ấn Độ Ở Việt Nam, tại tỉnh BếnTre nước mặn cũng đã xâm nhập sâu vào trong các con sông, tại các xã ven biểnkhu vực Hải Hậu, Nam Định mạch nước ngầm hạ thấp hàng trục mét ảnh hưởngnghiêm trọng đến cuộc sống của trăm ngìn người nông dân

Thế giới, các quốc gia, tổ chức xã hội đang nỗ lực kêu gọi con người hãybảo vệ trái đất bằng các hành động thiết thực trong sản xuất, tiêu dung, có cácngày cụ thể cho các hoạt động này,

Ngày 5/6 là ngày môi trường thế giới, ngày 5/6 năm 2015 với chủ đề

“Cùng nhau tiêu dung có trách nhiệm - Vì một trái đất bền vững”

Hàng năm, nhiều quốc gia trên thế giới kỷ niệm “ Ngày cây xanh” (Ardorday) vào những thời điểm khac nhau (Ví dụ tại Mỹ là thứ 6 cuối cùng của tháng

4, Hàn Quốc 5/4, Kenya 21/4, Đức 25/4 ), nhưng cùng một mục tiêu: tôn vinh

ý nghĩa của rừng, của cây xanh đối với con người và sự phát triển kinh tế, cũngnhư đề cao trách nhiệm của con người đối với cây xanh “Người vì cây, Cây vìngười” cũng là hoạt động của môi trường Ngày 8/6 là ngày đại dương

Ngày nước thế giới được tổ chức vào ngày 22/3 hàng năm nhằm kêu gọi

sự quan tâm của toàn thế giới về tầm quan trọng của tài nguyên nước, đặc biệt lànguồn nước ngọt Năm 2015, chủ đề của Ngày Nước thế giới là “Nước và Pháttriển bền vững” là cơ hội quan trọng để làm nổi bật vai trò của nước trong cácchương trình phát triển bền vững của thế giới

Quan sát các hình ảnh (hình 1),

Hình 1 Một số hoạt động tuyên truyền bảo vệ nguồn nước

Chúng ta hãy hành động vì nguồn nước - AFW (Action For Water), với thông điệp “Không chỉ nói, mà hãy hành động” (Don’t say just action)

Tại sao chúng ta phải hành động, hành động của chúng ta là làm nhữnggì?

Những hành động của chúng ta sẽ tác động đến nguồn nước như thế nào?

2.2 TỔNG QUA VỀ CÁC ĐỒNG VỊ 146C; 13H; 22286Rn

2.2.1 Đồng vị phóng xạ 146C

* Nguồn gốc của đồng vị phóng xạ 14

6C

Đồng vị 146C được sinh ra trong vùng giữa tầng bình lưu và tầng đối lưu

do phản ứng hạt nhân của nơtron thứ cấp trong vũ trụ với hạt nhân nitơ:

7N 0n 6C 1p (2.1)Nguyên tử 14

6C bị ôxi hóa tạo thành phân tử khí cacbonic (14

2

CO ) Cácphân tử khí 14CO2 này sẽ trộn với các phân tử khí 14CO2 không phóng xạ đi vàomôi trường nước theo các quá trình với hàm lượng phần trăm các bon hiện đạitheo sơ đồ (hình 2) sau

Hình 2 Sơ đồ biểu diễn nguồn gốc 14

từ phản ứng hạt nhân của tia vũ trụ

Khí quyển

Thực vật mùn 100%

Mùn 100%

trong đất 0%

100%

Quá trình hóa học

thuần túy

Quá trình sinh hóa

hòa tan trong nước mưa

TDIC 65-85%

14C 14N 

Chu kỳ bán rã của 14Clà T1/2 =5730 năm (trong phép tính toán sai số  40

năm), năng lượng lớn nhất của bức xạ  

là 156keV Xác định độ phóng xạ của

14C qua việc đo bức xạ của  Theo phương trình (1.2) một bức xạ  ghinhận được chính là độ phóng xạ 14

C,theo lý thuyết về phóng xạ vật lí 12 thì tínhđược tuổi của nước ngầm theo hàm lượng của 14C theo công thức sau:

0

t t

Nguồn gốc của triti trong nước

Đồng vị triti trong nước có hai nguồn gốc: Tự nhiên và nhân tạo

* Triti có nguồn gốc tự nhiên: Cũng được tạo ra từ hai nguyên nhân

-Thứ nhất: do tương tác của nơtron được tạo ra từ tia vũ trụ, ở tầng trêncủa khí quyển với hạt nhân Nitơ theo phản ứng:

0n 7N  6C 1H (2.6.)Tốc độ của phản ứng trong phương trình (2.6) trong bầu khí quyển củatrái đất cỡ 0,25/nguyên tử/cm3/s Đồng vị triti (13H ) được hình thành bị Ôxi hóabởi Oxi của tầng bình lưu để tạo thành nước theo phương trình:

Triti phân rã phóng xạ tạo thành đồng vị của alpha

theo phản ứng

0n 3Li 2He 1H (2.9)Đồng vị 3

1H được đưa trực tiếp vào nước ngầm, hàm lượng của 3

1H phụthuộc chủ yếu vào hàm lượng U, Th trong đất Thông thường đồng vị 13Htạo ra

từ nguồn này là nhỏ Trong hầu hết các tầng ngậm nước, hàm lượng 3

1H tạo ratrong đất nhỏ hơn hoặc bằng giới hạn phân tích (0,3TU) Tuy nhiên ở các vùng

là George được tiến hành thành công vào ngày 01 tháng 11 năm 1952, cũngchính từ thí nghiệm này mà bom nhiêt hạch đã ra đời Sau đó nhiều vụ thử vũkhí hạt nhân loại này xảy ra làm cho hàm lượng 3

1H tăng lên vài lần vào đầunhững năm 1960, và đỉnh điểm cao nhất vào năm 1963, các phép đo này có độtin cậy cao được Cơ quan năng lượng quốc tế IAEA công bố [7]

* Ứng dụng đồng vị 13H đối với bài toán nước ngầm

Vì hàm lượng đồng vị 3

1H nguồn gốc tự nhiên tạo ra rất thấp, nên người ta

sử dụng triti có nguồn gốc nhân tạo “Bom hạt nhân”, lấy “đỉnh” hàm lượng 13H

năm 1963 để giải quyết bài toán về nước ngầm [5], [7]

động kiến tạo của trái đất, tìm kiếm các vết đứt gãy trên mặt đất … nhờ sựchuyển động rất nhanh của radon (22

86Rn) trong môi trường nước Ngoài ra còn sửdụng xác định tuổi của nước ngầm, qua việc sử dụng tỷ số đồng vị Rn

Ra có trongnước [5] Khí radon được sử dụng khá phổ biến để đánh giá tốc độ thấm củanước bề mặt (song, hồ) vào các tầng chứa nước [5, 7] theo sơ đồ (hình 3)

Hình 3 Hàm lượng khí radon trong tầng chứa nước tăng

dần từ nước bề mặt đến giá trị bão hòaVùng chứa nước, do sự phân rã của radi nên hàm lượng khí radon sẽ tăngdần theo định luật về phóng xạ:

Trong đó: Nt hàm lượng khí radon ở thời điểm t;

Nbh hàm lượng khí radon trong nước ngầm ở thời điểmbão hòa;

 hằng số phân rã của radon

Theo hướng dòng chảy, nếu có một số lỗ khoan có thể quan trắc đượchàm lượng khí radon, thì thời gian lưu của nước ngầm sẽ được xác định theocông thức

- - -

- - - - - - Nước mặt

ln bh t bh

N N t

+ Mô hình dòng chảy ở khu vực đồng bằng Bắc bộ nói chung, khuvực Hà Nội nói riêng;

+ Nước ngầm được bổ cấp chủ yếu bởi nước bề mặt (sông, hồ, ao,đại dương) và nước mưa;

+ Thời gian nước ngầm được bổ cấp từ nước bề mặt và nước mưavào khoảng cỡ 2 chu kỳ bán rã của Triti (khoảng 20 - 30 năm)

2.4 THỰC TRẠNG TẠI ĐỊA PHƯƠNG VÀ TRÁCH NHIỆM CỦA CHÚNG TA.

2.4 1 Nước ngầm tại tại địa phương

- Tỉnh Nam Định là một tỉnh thuộc khu vực Đồng bằng bắc bộ nói chung,

và khu vực Hà Nội nói riêng, hệ thống địa tầng và nước ngầm có những néttương đồng khu vực Hà Nội [5, 8, 16]

- Nước ngầm trong khu vực được bổ cấp trực tiếp từ nước bề mặt và nướcmưa; tại các vùng của huyện Hải Hậu, Giao Thủy, Nghĩa Hưng nước ngầmcòn được bổ cấp từ nước biển

2.4.2 Tình hình nghiên cứu tại địa phương

- Phòng thủy văn đồng vị, thuộc Viện Khoa học và Kỹ thuật hạt nhân HàNội có đặt hai công trình quan trắc tại TT Liễu Đề (huyện Nghĩa Hưng) và xãHải Tây (huyện Hải Hậu) đã tiến hành thu mẫu để phân tích tìm quy luật củadòng chảy và tuổi của nước ngầm, đánh giá chung vào đặc trưng của nước ngầmkhu vực đồng bằng Bắc Bộ

- Ngày 28/11/2009 Trung tâm Quy hoạch và Điều tra tài nguyên nước(QH & ĐTTNN) đã tiến hành xây dựng mạng quan trắc nước duới đất tại xã HảiBắc, huyện Hải Hậu (Nam Định) Công trình thuộc dự án hỗ trợ kỹ thuật nguồnvốn ODA của Chính phủ CHLB Đức “Tăng cường năng lực quy hoạch và điều

tra nước ngầm tại các khu đô thị Việt Nam” do Trung tâm QH & ĐTTNN(CWRPI) và Viện Liên bang Khoa học Địa chất và Tài nguyên thiên nhiênCHLB Đức (BGR) thực hiện Đó là các xã Yên Chính (huyện Ý Yên), MỹThịnh (huyện Mỹ Lộc), Điền Xá, Bình Minh (huyện Nam Trực), Phương Định(huyện Trực Ninh), Giao Xuân, Giao Yến (huyện Giao Thủy), Hải Bắc, HảiGiang (huyện Hải Hậu) và Nghĩa Thành (huyện Nghĩa Hưng) Mỗi điểm quantrắc có 1 đến 3 công trình quan trắc Các công trình quan trắc chủ yếu vào tầngchứa nước Holocen, Pleistocen và Neogen [4, 5]

Các kết quả quan trắc đã chỉ ra rằng, tình trạng khai thác và sử dụng nướcngầm ở Nam Định đang tiềm ẩn nhiều yếu tố không bền vững Đó là hiện tượngnhiễm bẩn do nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp và nước thải làngnghề Cũng trong quá trình khảo sát thực tế, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra,

ở nhiều địa phương của tỉnh Nam Định xuất hiện tình trạng khai thác quá mứcnước ngầm dưới độ sâu trên 100m dẫn đến tình trạng hạ thấp mực nước ngầm

và đã có hiện tượng nhiễm mặn trong nước ngầm tại huyện Giao Thủy và HảiHậu

Các chuyên gia và cố vấn của dự án đã kết luận hiện tượng suy thoái nướcngầm chỉ có thể được ngăn chặn nếu việc khai thác nước ngầm được duy trì ởmức ổn định

Đối với hiện tượng nhiễm mặn, phân tích của các chuyên gia đã đi đếnthống nhất phương pháp cân bằng nước cho tầng chứa nước dưới sâu Theo đó,khoảng 42% lượng nước khai thác được thay thế bởi nước ngầm nhạt từ tầngchứa nước phía dưới và từ ranh giới phía Tây tỉnh Nam Định 22% lượng nướckhai thác được thay thế bởi nước ngầm từ biển và 36% lượng nước khai thácđược thay thế bởi nước ngầm lợ/mặn từ tầng chứa nước phía trên mặt và từ ranhgiới phía Đông Bắc

Đồng thời, cũng đưa ra khuyến cáo trong việc bảo vệ nước ngầm Nhưvậy, vấn đề quản lý nước ngầm ở tỉnh Nam Định không còn đơn giản mà đã trởthành vấn đề cần hành động ngay Các khuyến cáo mà các chuyên gia Đức đưa

ra cảnh báo rằng: Nam Định đang phải đối mặt với các thách thức trong quản lýnước ngầm Trước hết là vấn đề kiểm soát được hoạt động khai thác nước ngầm.Muốn vậy cần kiểm soát hoạt động ngay từ cấp đăng ký và kiểm tra các giếngkhoan khai thác, Giấy phép khai thác không chỉ của hộ gia đình mà cả các

doanh nghiệp khai thác nước ngầm phục vụ cho mục đích thương mại, côngnghiệp

- Ngày 12/4/2013, UBND tỉnh đã ban hành Quyết định số UBND phê duyệt Quy hoạch thủy lợi hệ thống Nam Ninh, Hải Hậu, NghĩaHưng, Xuân Thủy, Bắc Nam Hà thuộc địa phận tỉnh Nam Định Theo đó, đãquy định cụ thể lộ trình, tiến độ, tổng nguồn vốn đầu tư cần thực hiện trong đầu

521/QĐ-tư nâng cấp hệ thống thủy lợi tỉnh từ nay đến năm 2020 Trong đó, riêng phương

án quy hoạch tưới đến năm 2015 sẽ thực hiện xây mới, cải tạo nâng cấp cáccông trình trạm bơm đầu mối: Tân Đệ (Mỹ Thành), Đế, Đập Môi (Vụ Bản), ChợHuyện (Ý Yên); 23 cống đầu mối; nạo vét cửa Mom Rô và các bãi bồi trên sôngNinh Cơ để tăng nguồn nước ngọt, đẩy mạnh thoát lũ, tiêu úng phục vụ sản xuấtcho vùng Giao Thủy, Hải Hậu và Nghĩa Hưng Kiên cố hóa toàn bộ hệ thốngkênh mương cấp I của các trạm bơm đầu mối và các đoạn kênh chính Nạo vét,

tu sửa hệ thống kênh cấp I của các trạm bơm đầu mối và các đoạn kênh chính.Xây mới, nâng cấp các trạm bơm nội đồng xuống cấp, đảm bảo yêu cầu tưới.Xây dựng công trình cấp nước phục vụ sản xuất công nghiệp, sinh hoạt đô thị vànông thôn Giai đoạn 2016-2020, tiếp tục hoàn thiện các hạng mục trong quyhoạch: Nâng cấp, xây dựng mới 60 cống đập đầu mối; nâng cấp 83 trạm bơmnội đồng và 489 cống, đập điều tiết phục vụ tưới; hoàn thành toàn bộ việc kiên

cố hệ thống kênh mương cấp II, cấp III còn lại… bảo đảm cấp nước cho khoảng

113 nghìn ha đất nông nghiệp, tạo nguồn cấp nước phục vụ chăn nuôi gia súc,gia cầm, nuôi thủy sản; đảm bảo tiêu úng cho diện tích đất phía trong đê củatỉnh, tập trung tiêu cho các vùng thấp khó tiêu và hỗ trợ một phần diện tíchngoài đê Tạo nguồn cấp nước sinh hoạt khoảng 1,8 triệu dân, các KCN tậptrung và các cơ sở sản xuất TTCN trong vùng Duy trì dòng chảy trên các sôngtrục trong hệ thống, góp phần giảm thiểu ô nhiễm, cạn kiệt nguồn nước, cảithiện môi trường sinh thái

2.4.3 Nghiên cứu, điều tra của tác giả tại TT Thịnh Long huyện Hải Hậu

2.4.3.1 Đặc điểm địa lí của khu vực thị trấn Thịnh Long

- Bản đồ huyện Hải Hậu (thị trấn Thịnh Long)

Hình 4 Bản đồ huyện Hải Hậu

Trong tổng dân số của thị trấn có 6% là cán bộ, công chức người hưởnglương; 32% là đánh bắt hải sản xa bờ và đi biển; còn trên 40% là người làmnông nghiệp, có hai nghề chính là trồng lúa và trồng màu.

Khu công nghiệp có nhà máy đóng tàu Thịnh Long, có các khu chế biếnhải sản như Nước mắm Ninh Cơ; Nước mắm Phú Thịnh; Khu chế xuất sứabiển và các khu chế xuất hạt cước nhựa

Trên tổng số 1568ha, thì có 180ha đất thổ cư (chiếm 11,3%); 1223ha đấtvườn màu và ruộng lúa (chiếm 78%) còn lại diện tích mặt nước là 165ha (chiếm0,7%)

Như vậy, nước ngầm được bổ cấp trực tiếp từ nước bề mặt (gồm nướcbiển, nước sông, nước ao hồ,và nước mưa) thời gian bổ cấp khoảng 20 năm,nước ngầm cổ có niên đại vào khoảng 300 - 400năm [5, 6]

2.4.3.2 Việc khai thác, sử dụng và quản lí nước ngầm tại thị trấn

- Tại thị trấn đến nay, nước dùng cho sinh hoạt 100% là nước khai thác từnước ngầm qua các lỗ khoan, trong số 4800 hộ thì còn có 200 hộ có nhà nghỉ tạikhu du lịch, như vậy tổng số giếng khoan khai thác nước cho sinh hoạt là 5000giếng;

Với nhu cầu sử dụng nước trung bình trong một ngày là 220 lít/ người, thìtổng khối lượng nước dùng cho sinh hoạt là 3570m3/ngày

- Do đặc điểm của địa phương, thị trấn còn gần 3000 hộ có vườn màu,mỗi vườn màu có từ một đến hai lỗ giếng khoan chờ sẵn, khi bơm chỉ gắn máyvào bơm; các cây trồng tại đây chủ yếu là các cây ngắn ngày như dưa, các loạirau quả … nên việc tưới tiêu thường xuyên, nhiều giai đoạn trong năm do điệnyếu nhiều hộ gia đình trong số này còn tưới nước cho cây trồng từ 1 giờ sáng;

do việc tưới tiêu đã chuyển hoàn toàn từ sử dụng nước bề mặt (nước ao, hồ,sông) sang nước ngầm thông qua việc khai thác từ các giếng khoan với một sốlượng lớn khoảng 30.000m3/ngày

- Tại ven biển ta có thể thiết lập phương trình điều kiện cân bằng thủytĩnh giữa nước nhạt và nước mặn như sau:

+ Với: h là chiều cao của lớp nước nhạt, kể từ mặt nước nhạt đếnmặt nước biển; H chiều sâu mặt nước biển đến ranh giới giữa mặt nước mặn vànước nhạt; 1,024 và 1,0 là tỉ trọng trung bình của nước biển và nước nhạt;

+ Ta suy ra được biên mặn nhạt ở ven biển là một đường bánparabol nằm trong góc phần tư thứ nhất;

Thịnh Long nằm trên vùng trầm tích bở rời có nguồn gốc đất bồi vànguồn gốc biển, qua khảo sát chi tiết nước bùn tại 30 giếng bắt đầu khoan sâu145m từ mặt đất trải đều khắp thị trấn, lớp trầm tích này có chiều dày 100-150m, lớp trầm tích này chứa một lượng lớn nước ngầm, là nguồn cung cấpnước chính cho tất cả các giếng khoan của thị trấn; phía trên được phủ bởi lớpcát, phù sa và sét dày đến gần 100m

Khí hậu trong thị trấn, đặc trưng là hai mùa rõ rệt, mùa mưa nóng từtháng 5 đến tháng 10 dương lịch; mùa khô lạnh từ tháng 11 đến tháng 4 Nhiệt

độ trung bình hàng năm vào mùa mưa là 300C và trong mùa khô là 150C Lượngmưa hàng năm trung bình dao động trong khoảng 2110mm, lượng nước bay hơitrung bình hàng năm dao động trong khoảng 1215mm Lượng nước bổ cấp trongvùng thành một dải đồng đều, và bị hạn chế bởi thủy triều rút, vào mùa khôlượng bay hơi vượt quá lượng mưa

Thịnh Long, cũng như Nam Định nói chung nằm trong vùng đồng bằngBắc Bộ, nên đặc điểm nước khu vực cũng là đặc điểm chung của khu vực đồngbằng Bắc Bộ Đó là gồm các tầng đệ tứ có nguồn gốc đất bồi đắp và nguồn gốcbiển nằm trên tầng bồi đắp có tuổi Neogen Hệ thống tầng đệ tứ được chia thành

hệ thống tầng Holoxen (Qh) hay còn gọi là tầng nước bên trên (upper aquifersystem) và hệ thống tầng Pleixtoxen (Qp) hay còn gọi tầng chứa nước bên dưới(low aquifer system), các giếng khoan ở thị trấn khai thác nước ở tầng Qp

Trên thực tế, các giếng khoan trên địa bàn thị trấn, tại ven biển sâu 120m,còn trung bình sâu 145m Qua kết quả theo dõi và điều tra thì mực nước trongống giếng khoan cách bề mặt đất: năm 2005 là 0,8m; đến đầu năm 2015 là 7,5-8m, kết quả nghiên cứu này hoàn phù hợp với kết quả mà các chuyên gia đã kếtluận tại công trình thuộc dự án hỗ trợ kỹ thuật nguồn vốn ODA của Chính phủCHLB Đức “Tăng cường năng lực quy hoạch và điều tra nước ngầm tại các khu

đô thị Việt Nam” do Trung tâm QH & ĐTTNN (CWRPI) và Viện Liên bang

Khoa học Địa chất và Tài nguyên thiên nhiên CHLB Đức (BGR) thực hiện tạicác huyện của tỉnh Nam Định.

Hậu quả: + Đến nay mực nước ngầm đang bị hạ thấp đến mức báo động,

tại thời điểm đầu năm 2015 đã có trên 98% số hộ gia đình trên địa bàn thị trấnphải thay thế máy bơm thường bằng máy bơm hút sâu, để chạm vào mực nướctrong ống giếng khoan thì ống hút sâu  34 gắn với giỏ bơm cắm trong ốnggiếng khoan  48 đưa sâu vào lòng đất 20m mới thực hiện việc khai thác nướcthường xuyên phục vụ cho sinh hoạt và sản xuất;

+ Theo phiếu điều tra, có 95% số nhà mái bằng xây kiên cố từ năm

2005 bị nứt mái, nún tường, gây ngấm dột (Thông tin bổ sung: Theo nghiên cứucủa các nhà địa chất học công bố ngày 21/10/2012 thì trận động đất tại thị trấnLorca ở Tây Ba Nha năm 2011 khiến 9 người chết và hơn 100 người bị thương

là do việc khai thác nước ngầm gây ra, kết quả này được công bố trên tập sanNature Geoscience) cùng với các kết quả nghiên cứu của các chuyên gia có thểkhẳng định địa tầng chứa nước đang bị phá hủy và kèm theo sự xáo trộn ứngsuất của vỏ trái đất

+ Ngoài ra, cũng theo những nghiên cứu [2, 4, 5, 8, 15 ] dấu hiệu ônhiễm đối với các chỉ tiêu về chỉ số ôxy hoá chất hữu cơ trong nước (COD); chỉ

số về mức độ ôxy hoá trong nước (BOD), Clorua, Amoni; nguồn nước ngầm tạicác Nguyên nhân dẫn đến các yếu tố gây tác động xấu đến nước ngầm là do từnhiều năm nay, các hộ dân khai thác nguồn nước ngầm không theo quy hoạch,các giếng khoan được thực hiện tự phát, việc thay thế các giếng hỏng cũng rấttuỳ tiện, bừa bãi, không có sự quản lý của địa phương Nhiều giếng khoan đãkhai thác xong hoặc không sử dụng không được san lấp đúng quy định, tạothành những đường dẫn các chất ô nhiễm trên bề mặt xâm nhập vào lòng đất,làm suy thoái chất lượng nước ngầm Bên cạnh đó, công tác bảo vệ môi trườngtheo quy định chưa được thực hiện nghiêm túc khiến nước ngầm có nhiều nguy

cơ bị ô nhiễm từ các tác động khách quan như: chất thải tồn lưu tại các bãi chứarác chưa được xử lý ô nhiễm triệt để; tình trạng ô nhiễm nước mặt cũng gây ônhiễm nước ngầm qua các đường mao mạch trong đất…

2.5 TIỂU KẾT CHƯƠNG II VÀ BIỆN PHÁP GIÁO DỤC

- Bằng cơ sở lý thuyết, kết hợp những kết quả nghiên cứu được các nhàkhoa đã được công bố, xác định được mô hình dòng chảy của nước ngầm, sự bổcấp nước ngầm từ nước bề mặt; tuổi của nước ngầm có niên đại vào khoảng300-400 năm, nước ngầm được bổ cấp khoảng 20 năm (điều này dễ dàng giảithích cho hiện tượng vào mùa hè 2014 và 2015 tại thị trấn Thịnh Long: mưanhiều, triều cường lớn, nước sông Ninh cơ dâng cao nhưng một loạt các giếngbơm bị tụt nước, phải mồi nước thì mới bơm hút được nước);

- Vùng chứa nước ngầm khu vực thị trấn Thịnh Long nói riêng và khuvực Hà Nội nói chung [5] nói chung thuộc loại động thái bị phá hủy mạnh;

- Môi trường ô nhiễm, đặc biệt là các cơ sở sản xuất nước thải không qua

xử lý đang làm nhiễm bẩn nguồn nước nghiêm trọng;

- Nhận thức của người dân còn rất hạn chế, theo họ vấn đề về môi trườngkhông có ảnh hưởng nhiều đến nguồn nước, còn có nhiều người cho rằng nguồnnước là vô tận, nhiễm bẩn ở nước bề mặt không thể ảnh hưởng đến tầng nước ở

độ sâu 145m mà họ đang khai thác sử dụng;

- Chưa có sự quản lý về khai thác nguồn nước ngầm tại địa phương, việcxây mới các giếng khoan còn tự do, tự phát, tùy tiện, bừa bãi, sử dụng nước chosản xuất tràn lan, lãng phí

Phương pháp giáo dục và hành động của mỗi cá nhân:

- Lựa chọn kiến thức phù hợp tích hợp lồng ghép vào bài dạy cụ thể, phùhợp với mạch kiến thức, gây ở học sinh ý thức trách nhiệm cao đến vai trò củaviệc bảo vệ môi trường, tạo lên một ý thức trách nhiệm chung trong cộng đồngchúng ta không chỉ nói mà hãy hành động, mỗi việc làm nhỏ:

+ Nhặt một mẩu giấy, để rác thải vào nơi đúng quy định;+ Lựa chọn các sản phẩm có cặn bã, rác thải thân thiện vớimôi trường;

+ Tuyên truyền ý thức về bảo vệ môi trường với bạn bè, vớingười thân trong gia đình, với người dân xung quanh cộng đồng ýthức bảo vệ môi trường, sử dụng nước và điện tích kiệm, hiệu quả;

+ Chăm sóc cây xanh, cây cảnh, trồng mới cây xanh;