Đánh giá chất lượng nước ngầm trong mối quan hệ với bãi rác mễ trì

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Nguyễn Thị Hƣơng ĐÁNH GIÁ CHẤT LƢỢNG NƢỚC NGẦM TRONG MỐI QUAN HỆ VỚI BÃI RÁC MỄ TRÌ LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – Năm 2014 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Nguyễn Thị Hƣơng ĐÁNH GIÁ CHẤT LƢỢNG NƢỚC NGẦM TRONG MỐI QUAN HỆ VỚI BÃI RÁC MỄ TRÌ Chuyên ngành: Khoáng vật học địa hóa học Mã số: 60440205 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS CHU VĂN NGỢI Hà Nội – Năm 2014 MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC BÃI RÁC Ở THÀNH PHỐ HÀ NỘI 10 1.1 Lịch sử chôn lấp rác 10 1.2 Phân bố khu xử lý chất thải đô thị địa bàn Thành phố Hà Nội Error! Bookmark not defined 1.3 Khối lượng thành phần rác thải Error! Bookmark not defined 1.4 Phân loại bãi chôn lấp chất thải địa bàn Hà NộiError! Bookmark not defined 1.5 Nghiên cứu đánh giá tác động môi trường địa chấtError! Bookmark not defined CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ VÙNG NGHIÊN CỨUError! Bookmark not defined 2.1 Điều kiện địa lý tự nhiên Error! Bookmark not defined 2.1.1 Vị trí địa lý Error! Bookmark not defined 2.1.2 Đặc điểm địa hình Error! Bookmark not defined 2.2 Đặc điểm bãi rác Mễ Trì Error! Bookmark not defined 2.2.1 Đặc điểm hình thành bãi rác Error! Bookmark not defined 2.2.2 Đặc điểm địa chất công trình địa chất thủy văn bãi rác Mễ TrìError! Bookmark not defined 2.2.2.1 Đặc điểm địa chất công trình Error! Bookmark not defined 2.2.2.2 Đặc điểm địa chất thủy văn Error! Bookmark not defined CHƢƠNG 3: CỞ SỞ LÝ THUYẾT VÀ CÁC PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Error! Bookmark not defined 3.1 Cơ sở lý thuyết Error! Bookmark not defined 3.1.1 Quá trình phân hủy rác thải bãi chôn lấpError! Bookmark not defined 3.1.2 Quá trình hình thành nước rác Error! Bookmark not defined 3.1.3 Cơ chế ô nhiễm môi trường địa chất Error! Bookmark not defined 3.2 Các phƣơng pháp nghiên cứu Error! Bookmark not defined 3.2.1 Phương pháp khảo sát thực địa, lấy mẫu Error! Bookmark not defined 3.2.2 Phương pháp phân tích hóa học Error! Bookmark not defined 3.2.3 Phương pháp thống kê, tổng hợp, phân tích đánh giá tài liệu Error! Bookmark not defined CHƢƠNG 4: ĐÁNH GIÁ CHẤT LƢỢNG NƢỚC NGẦM VÀ ĐỀ XUẤT CÁC PHƢƠNG PHÁP BẢO VỆ Error! Bookmark not defined 4.1 Đánh giá ảnh hƣởng bãi rác đến tầng chứa nƣớc qpError! Bookmark not defined 4.2 Đánh giá ảnh hƣởng bãi rác đến tầng chứa nƣớc qhError! Bookmark not defined 4.2.1 Chỉ tiêu vật lý Error! Bookmark not defined 4.2.2 Các hợp chất hữu (Các tiêu BOD, COD DO )Error! Bookmark not defined 4.2.3 Các hợp chất Nitơ Error! Bookmark not defined 4.2.4 Các nguyên tố kim loại Error! Bookmark not defined 4.3 Đế xuất giải pháp bảo vệ nƣớc dƣới đất Error! Bookmark not defined Kết luận Error! Bookmark not defined Danh sách tài liệu tham khảo 11 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 3.1: Đặc trưng nước rác (tất nồng độ tính mg/lít, ngoại trừ pH Eh (Giá trị trung bình đặt ngoặc): 35 Bảng 3.2: Các thông số chất lượng nước điểm khảo sát……………………42 Bảng 3.3: Kết phân tích nước điểm lấy mẫu………………………… 43 Bảng 3.4: Giá trị giới hạn thông số chất lượng nước ngầm 46 Bảng 4.1: Chỉ tiêu vật lý tầng nông qh……………………………………………… 51 Bảng 4.2: Hàm lượng BOD, COD, DO LK2, LK4, LK25B, LK41B, LK59B…53 Bảng 4.3: Hàm lượng NH4 LK2, LK4, LK25B, LK41B, LK59B 55 Bảng 4.4: Kết phân tích tầng nông qh từ 3/2007-03/2013 57 Bảng 4.5: Kết phân tích tầng nông qh từ 01/2002-01/2004Error! Bookmark not defined Bảng 4.6: Hàm lượng nguyên tố kim loại nặng LK2, LK4, LK25B, LK41B, LK59B 59 DANH MỤC CÁC ẢNH VÀ HÌNH VẼ Hình 1.1 Sơ đồ vị trí bãi thải thành phố Hà Nội……………………………….13 Hình 2.1: Sơ đồ bãi rác thải Mễ Trì 17 Hình 2.2: Mặt cắt địa chất công trình – Địa chất thủy văn bãi rác Mễ Trì 20 Hình 3.1: Quá trình phân hủy rác (Giai đoạn 1: Giai đoạn oxy hóa (Giai đoạn tạo axit)) Error! Bookmark not defined Hình 3.2: Quá trình phân hủy rác (Giai đoạn 2: Giai đoạn tạo khí Mêtan) 29 Hình 3.3: Quá trình phân hủy rác (Giai đoạn 3: Giai đoạn ổn định) 30 Hình 3.4 Sơ đồ thể tác động bãi rác tới môi trường địa chất 38 Hình 3.5: Sơ đồ vị trí điểm nghiên cứu ……………………………………….40 Hình 4.1: Đồ thị biến đổi hàm lượng NH4+ LK59A LK59B 47 Hình 4.2: Đồ thị biến đổi hàm lượng NH4+ LK25A LK25B 48 Hình 4.3: Hàm lượng NH4+ LK4 LK59B Error! Bookmark not defined Hình 4.4: Hàm lượng NH4+ LK1 LK59a 48 Hình 4.5: Đồ thị theo dõi mực nước đất P25A tầng qh P25B tầng qp Error! Bookmark not defined Hình 4.6: Biểu đồ thể hàm lượng thay đổi BOD theo thời gian lỗ khoan quan trắc 54 Hình 4.7: Biểu đồ thể hàm lượng thay đổi COD theo thời gian lỗ khoan quan trắc 54 Hình 4.8: Biểu đồ thể hàm lượng thay đổi NH4 theo thời gian lỗ khoan quan trắc từ 01/2002 – 01/2004 55 Hình 4.9: Biểu đồ thể hàm lượng thay đổi NH4 theo thời gian lỗ khoan quan trắc từ 03/2007 – 03/2013 56 Hình 4.10: Biểu đồ thể thay đổi hàm lượng chất ô nhiễm tầng qh vị trí quan trắc Error! Bookmark not defined Hình 4.11: Biểu đồ thể thay đổi hàm lượng As, Pb tầng qh vị trí quan trắc 60 Hình 4.12: Biểu đồ thể thay đổi hàm lượng Fe tầng qh vị trí quan trắc Error! Bookmark not defined Hình 4.13: Hút nước làm hạ thấp mực nước ngầm vùng bãi rác 63 Hình 4.14: Bơm chất dinh dưỡng vào tầng chứa 63 Hình 4.15: Tường chắn thẳng đứng ngăn chất gây bẩn 64 Ảnh 3.1: Cuộc sống dân cư vùng ven bãi rác Mễ Trì đóng cửaError! Bookmark not defined Ảnh 3.2: Rác tiếp tục đổ bề mặt bãi rác Mễ Trì đóng cửaError! Bookmark not defined.42 BẢNG KÝ HIỆU CÁC CHỮ VIẾT TẮT BTNMT : Bộ tài nguyên môi trường LK : Lỗ khoan NDĐ : Nước đất QCVN : Quy chuẩn Việt Nam qh : Tầng chứa nước Holocen qp : Tầng chứa nước Pleistocen TCCP : Tiêu chuẩn cho phép THPT : Trung học phổ thông LỜI MỞ ĐẦU Sự suy giảm chất lượng nước đất biểu tăng lên yếu tố độc hại làm cho phần hoàn toàn không đáp ứng tiêu chuẩn sử dụng Nam Từ Liêm quận thuộc thành phố Hà Nội phần phía Nam huyện Từ Liêm trước đây, nơi có nhiều dự án xây dựng khu chung cư cao tầng phục vụ giải nhà cho cộng đồng dân cư Sự hình thành, tồn hoạt động bãi rác Mễ Trì không hợp vệ sinh trước đây, trình phân hủy ảnh hưởng đến chất lượng nước ngầm, để lại hậu bất lợi nguồn nước sinh hoạt người dân Những hậu bắt nguồn từ tình hình khoan khai thác tự do, đốt rác thải qui hoạch,…đã có ảnh hưởng đến chất lượng nước ngầm Mặc dù có số nghiên cứu điều tra đánh giá chất lượng nước ngầm khu vực đề cập đến trạng suy giảm, nguyên nhân suy giảm, đề xuất biện pháp bảo vệ nguồn nước ngầm để giảm thiểu ảnh hưởng kim loại nặng, hợp chất Nitơ, cần phải có công trình nghiên cứu chuyên sâu, tổng quát để đánh giá đắn trạng suy giảm, làm rõ ảnh hưởng sâu sắc hoạt động bãi rác, có đề biện pháp hữu hiệu để bảo vệ nguồn nước khu vực Với nhận thức vậy, học viên mạnh dạn chọn đề tài “Đánh giá chất lƣợng nƣớc ngầm mối quan hệ với bãi rác Mễ Trì” với mong muốn đóng góp phần nhỏ bé vào công bảo vệ nguồn nước vùng nghiên cứu Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu - Phạm vi: Khu vực làm bãi đổ rác Mễ Trì trước vùng lân cận - Đối tượng: Nước ngầm tầng chứa nước holocen pleistocen Mục tiêu đề tài: Làm rõ ảnh hưởng bãi rác đến chất lượng nước ngầm thông qua nghiên cứu dạng tồn di chuyển số nguyên tố Qua đề xuất giải pháp bảo vệ nguồn nước ngầm có hiệu Nội dung nghiên cứu: - Nghiên cứu tổng quan tác động môi trường địa chất bãi rác - Nghiên cứu trình hình thành bãi rác, biện pháp kỹ thuật áp dụng xây dựng bãi rác - Nghiên cứu điều kiện địa lý tự nhiên, điều kiện địa chất thủy văn khai thác nước đất khu vực bãi rác - Nghiên cứu, đánh giá chất lượng nước ngầm mối quan hệ với bãi rác - Nghiên cứu đề suất giải pháp bảo vệ nước ngầm khỏi bị nhiễm bẩn bãi rác Luận văn hoàn thành khoa Địa Chất- Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc Gia Hà Nội hướng dẫn khoa học PGS.TS Chu Văn Ngợi CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC BÃI RÁC Ở THÀNH PHỐ HÀ NỘI 1.1 Lịch sử chôn lấp rác Việc xây dựng phát triển bãi chôn lấp rác thải thành phố Hà Nội theo kỹ thuật- công nghệ xử lý chôn lấp chia thành thời kì sau: Thời kì trước năm 1990 Thời kì có đặc điểm rác thải không nhiều, công nghệ chưa phát triển, rác thải tập trung thành bãi nhỏ nằm rải rác khắp địa thành phố Bãi rác lớn thời kì bãi rác Tam Hiệp xã Tam Hiệp huyện Thanh trì bên cạnh nghĩa trang Văn Điển Rác đổ khu đất tự nhiên Sau thời gian dài vận hành, bãi rác cao đồi, tiếp tục vận hành nên buộc phải dừng Không có giải pháp bảo vệ môi trường thực Danh sách tài liệu tham khảo Bộ Tài nguyên Môi Trường (2009), Hệ thống văn bảo vệ môi trường 2009, Quy chuẩn, tiêu chuẩn Việt Nam môi trường, Nhà xuất Thống kê, Hà Nội Đặng Mai, Nguyễn Thùy Dương, Đặng Quang Khang (2010), Đặc điểm địa hóa trầm tích khu vực Hà Nội,Hội nghị khoa học trường Đại học Khoa học Tự nhiên Hà Nội, 11/2010, tr 80-88 Đặng Thị Thanh Lộc (2010), Nghiên cứu xử lý amoni nước ngầm nhà máy nước Pháp Vân – Hà Nội biện pháp sinh học với vật liệu màng ngập nước mô hinh pilot, Luận văn tốt nghiệp, Trường Đại học Huế Liên đoàn Quy hoạch Điều tra tài nguyên nước miền Bắc (2010), Báo cáo kết xây dựng sở liệu tài nguyên nước vùng thành phố Hà Nội Lưu trữ Sở Tài nguyên Môi trường thành phố Hà Nội Nguyễn Kim Cương (1991), Địa chất thủy văn Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Nguyễn Kim Ngọc nnk (2005), Thủy địa hóa học Nhà xuất Giao thông vận tải, Hà Nội Nguyễn Thị Hạ (2006), Sự hình thành thành phần hóa học nước đất trầm tích Đệ Tứ vùng đồng Bắc Bộ ý nghĩa cung cấp nước, Luận án tiến sĩ địa chất, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội Nguyễn Văn Đản (2010), Tài nguyên nước đất vùng thành phố Hà Nội định hướng điều tra nghiên cứu, khai thác sử dụng Tuyển tập Hội thảo khoa học Quốc tế kỉ niệm 1000 năm Thăng Long 10/2010, tr 1007-1016 Nguyễn Văn Đản, Nguyễn Thị Dung (2004), Hiện trạng nhiễm bẩn nước đất vùng Hà Nội Tạp chí địa chất loạt A, Số 280/1-2/2004, Hà Nội 10 Nguyễn Thị Hạ (2007), “Báo cáo quan trắc động thái nước đất vùng Hà Nội 2007”, lưu trữ Trung tâm quan trắc phân tích tài nguyên môi trường Hà Nội 11 Nguyễn Thu Hiền nnk (2007), Giao trình quản lý phát triển tài nguyên nước ngầm, Nhà xuất Giao dục, Hà Nội 12 Nguyễn Văn Lâm, Nguyễn Bách Thảo - Chất lượng trạng nhiễm bẩn nước đất thành phố Hà Nội 13 Mai Trọng Nhuận (2001) – Địa hóa môi trường 14 Phạm Quý Nhân (2008), “Nguồn gốc phân bố Amoni Arsenic tầng chứa nước đồng sông Hồng”, Báo cáo tổng kết đề tài khoa học công nghệ, Trường ĐH Mỏ Địa Chất, Hà Nội 15 Phạm Khắc Liệu (2008), “Phát triển trình xử lý sinh học loại nitơ nước thải dựa cở sở phản ứng anammox” Tạp chí khoa học Đại Hoc Huế, số 48/2008, tr.109-116 16 Trần Mạnh Liểu nnk ( 2005), báo cáo kết đề tài khoa học công nghệ: “ Đánh giá, dự báo trạng thái địa kỹ thuật môi trường đô thị kiến nghị giải pháp phòng ngừa tai biến, ô nhiễm môi trường địa chất sô khu đô thị Hà Nội “ mã số RD 2001, lưu trữ Bộ Xây dựng, Hà Nội 17 Trung tâm quan trắc phân tích tài nguyên môi trường – Kết phân tích mẫu nước ngầm khu vực Hà Nội 18 Tống Ngọc Thanh – Liên đoàn ĐCTV-ĐCCT Miền Bắc: “Bản đồ nhiễm bẩn nước đất tầng chứa nước pleistocen Trung – Thượng thành phố Hà Nội” năm 1998 [...]... bẩn nước dưới đất vùng Hà Nội Tạp chí địa chất loạt A, Số 280/1-2/2004, Hà Nội 10 Nguyễn Thị Hạ (2007), “Báo cáo quan trắc động thái nước dưới đất vùng Hà Nội 2007”, lưu trữ tại Trung tâm quan trắc và phân tích tài nguyên môi trường Hà Nội 11 Nguyễn Thu Hiền và nnk (2007), Giao trình quản lý và phát triển tài nguyên nước ngầm, Nhà xuất bản Giao dục, Hà Nội 12 Nguyễn Văn Lâm, Nguyễn Bách Thảo - Chất lượng. .. lượng và hiện trạng nhiễm bẩn nước dưới đất thành phố Hà Nội 13 Mai Trọng Nhuận (2001) – Địa hóa môi trường 14 Phạm Quý Nhân (2008), “Nguồn gốc và sự phân bố Amoni và Arsenic trong các tầng chứa nước đồng bằng sông Hồng”, Báo cáo tổng kết đề tài khoa học công nghệ, Trường ĐH Mỏ Địa Chất, Hà Nội 15 Phạm Khắc Liệu (2008), “Phát triển quá trình xử lý sinh học loại nitơ trong nước thải dựa trên cở sở phản... công nghệ: “ Đánh giá, dự báo trạng thái địa kỹ thuật môi trường đô thị và kiến nghị các giải pháp phòng ngừa tai biến, ô nhiễm môi trường địa chất một sô khu đô thị Hà Nội “ mã số RD 2001, lưu trữ Bộ Xây dựng, Hà Nội 17 Trung tâm quan trắc và phân tích tài nguyên môi trường – Kết quả phân tích mẫu nước ngầm khu vực Hà Nội 18 Tống Ngọc Thanh – Liên đoàn ĐCTV-ĐCCT Miền Bắc: “Bản đồ nhiễm bẩn nước dưới... học Nhà xuất bản Giao thông vận tải, Hà Nội 7 Nguyễn Thị Hạ (2006), Sự hình thành thành phần hóa học nước dưới đất trong trầm tích Đệ Tứ vùng đồng bằng Bắc Bộ và ý nghĩa của nó đối với cung cấp nước, Luận án tiến sĩ địa chất, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội 8 Nguyễn Văn Đản (2010), Tài nguyên nước dưới đất vùng thành phố Hà Nội và định hướng điều tra nghiên cứu, khai thác sử dụng Tuyển tập Hội... Trường (2009), Hệ thống văn bản mới về bảo vệ môi trường 2009, Quy chuẩn, tiêu chuẩn Việt Nam về môi trường, Nhà xuất bản Thống kê, Hà Nội 2 Đặng Mai, Nguyễn Thùy Dương, Đặng Quang Khang (2010), Đặc điểm địa hóa trầm tích khu vực Hà Nội,Hội nghị khoa học trường Đại học Khoa học Tự nhiên Hà Nội, 11/2010, tr 80-88 3 Đặng Thị Thanh Lộc (2010), Nghiên cứu xử lý amoni trong nước ngầm nhà máy nước Pháp Vân... Pháp Vân – Hà Nội bằng biện pháp sinh học với vật liệu màng ngập nước trên mô hinh pilot, Luận văn tốt nghiệp, Trường Đại học Huế 4 Liên đoàn Quy hoạch và Điều tra tài nguyên nước miền Bắc (2010), Báo cáo kết quả xây dựng cơ sở dữ liệu tài nguyên nước vùng thành phố Hà Nội Lưu trữ Sở Tài nguyên và Môi trường thành phố Hà Nội 5 Nguyễn Kim Cương (1991), Địa chất thủy văn Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ... 17 Trung tâm quan trắc và phân tích tài nguyên môi trường – Kết quả phân tích mẫu nước ngầm khu vực Hà Nội 18 Tống Ngọc Thanh – Liên đoàn ĐCTV-ĐCCT Miền Bắc: “Bản đồ nhiễm bẩn nước dưới đất tầng chứa nước pleistocen Trung – Thượng thành phố Hà Nội” năm 1998