Ứng dụng chỉ số chất lượng nước ngầm (gwqi) để đánh giá sự phù hợp cho mục đích sinh hoạt và đề xuất các biện pháp quản lý tại các huyện củ chi, hóc môn và bình chánh

TÓM TẮT Hiện nay, tại Thành phố Hồ Chí Minh, ngoài các quận thuộc khu vực nội thành đã được hệ thống cấp nước từ các nhà máy nước cung cấp với chất lượng khá ổn định và đạt từ hơn 99% đế

-

NGUYỄN THỊ HƯƠNG

ỨNG DỤNG CHỈ SỐ CHẤT LƯỢNG NƯỚC NGẦM (GWQI) ĐỂ ĐÁNH GIÁ SỰ PHÙ HỢP CHO MỤC ĐÍCH SINH HOẠT VÀ ĐỀ XUẤT CÁC BIỆN PHÁP QUẢN LÝ TẠI CÁC HUYỆN CỦ CHI,

-

NGUYỄN THỊ HƯƠNG

ỨNG DỤNG CHỈ SỐ CHẤT LƯỢNG NƯỚC NGẦM (GWQI) ĐỂ ĐÁNH GIÁ SỰ PHÙ HỢP CHO MỤC ĐÍCH SINH HOẠT VÀ ĐỀ XUẤT CÁC BIỆN PHÁP QUẢN LÝ TẠI CÁC HUYỆN CỦ CHI,

HÓC MÔN VÀ BÌNH CHÁNH

LUẬN VĂN THẠC SĨ

Chuyên ngành: Kỹ thuật Môi trường

Mã ngành: 60520320

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HCM

Cán bộ hướng dẫn khoa học: PGS.TS Thái Văn Nam

Luận văn Thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Công nghệ TP HCM ngày 08 tháng 10 năm 2017

Thành phần Hội đồng đánh giá Luận văn Thạc sĩ gồm:

Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá Luận sau khi Luận văn đã được sửa chữa (nếu có)

Chủ tịch Hội đồng đánh giá Luận Văn

VIỆN ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

TP HCM, ngày 18 tháng 10 năm 2017

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ tên học viên: Nguyễn Thị Hương Giới tính: Nữ

Ngày, tháng, năm sinh: 17/11/1975 Nơi sinh: Hưng Yên

Chuyên ngành: Kỹ thuật môi trường MSHV: 1541810031

I- Tên đề tài

Ứng dụng chỉ số chất lượng nước ngầm (GWQI) để đánh giá sự phù hợp cho mục đích sinh hoạt và đề xuất các biện pháp quản lý tại các huyện Củ Chi, Hóc Môn và Bình Chánh

II- Nhiệm vụ và nội dung

- Đánh giá chất lượng nước ngầm phục vụ sinh hoạt tại huyện Củ Chi, Hóc Môn và Bình Chánh

- Thiết lập các bước tính toán chỉ số chất lượng nước ngầm GWQI và đánh giá chất lượng nước ngầm thông qua chỉ số GWQI tại khu vực nghiên cứu

- Xác định được mối tương quan giữa chỉ số tổng hợp GWQI với từng thông số chất lượng nước

- Đề xuất các biện pháp quản lý chất lượng nước ngầm phục vụ sinh hoạt tại khu vực nghiên cứu

III- Ngày giao nhiệm vụ: 15 tháng 02 năm 2017

IV- Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 26 tháng 8 năm 2017

V- Cán bộ hướng dẫn: PGS.TS Thái Văn Nam

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN KHOA QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH

(Họ tên và chữ ký) (Họ tên và chữ ký)

PGS.TS Thái Văn Nam

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu, kết quả nêu trong Luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác

Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện Luận văn này

đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong Luận văn đã được chỉ rõ nguồn gốc

Học viên thực hiện Luận văn

Nguyễn Thị Hương

LỜI CÁM ƠN

Trong suốt quá trình theo học chương trình đào tạo bậc Cao học ngành Kỹ thuật Môi trường và đặc biệt, để luận văn này được hoàn thành, cho phép tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS TS Thái Văn Nam, Thầy đã cung cấp cho tôi nền kiến thức sâu rộng và hữu ích Tôi xin được cảm ơn sự chỉ dẫn tận tình

và lòng nhiệt thành động viên, giúp đỡ của Thầy để luận văn đạt kết quả tốt đẹp Xin trân trọng cảm ơn tất cả Quý Thầy, Cô, Ban Giám Hiệu trường Đại học Công nghệ Thành phố Hồ Chí Minh đã giảng dạy và hướng dẫn tôi trong thời gian học tập

Xin chân thành cảm ơn Ban Giám Đốc Trung tâm Y tế Dự phòng Thành phố

Hồ Chí Minh và các bạn bè đồng nghiệp đã luôn nhiệt tình hỗ trợ công tác thu thập thông tin, tài liệu và tạo điều kiện thuận lợi tốt nhất giúp tôi đạt được kết quả như mong đợi

Với điều kiện thời gian cũng như kinh nghiệm còn hạn chế của một học viên, Luận văn này không thể tránh khỏi những thiếu sót Tôi rất mong nhận được sự chỉ bảo, đóng góp ý kiến của Quý Thầy, Cô để tôi có điều kiện bổ sung, nâng cao kiến thức của mình, phục vụ tốt hơn công tác thực tế sau này

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Học viên thực hiện Luận văn

Nguyễn Thị Hương

TÓM TẮT

Hiện nay, tại Thành phố Hồ Chí Minh, ngoài các quận thuộc khu vực nội thành đã được hệ thống cấp nước từ các nhà máy nước cung cấp với chất lượng khá ổn định và đạt từ hơn 99% đến 100%, còn lại các khu vực vùng ven của thành phố chưa có điều kiện để dẫn nước sạch đến các hộ dân hoặc do thói quen nên người dân vẫn tự khai thác nguồn nước ngầm, tự khoan, đào giếng để có nguồn nước phục vụ sinh hoạt hàng ngày Nghiên cứu này nhằm mục đích hỗ trợ việc đánh giá chất lượng nước ngầm một cách tổng quát và giúp người dân tiếp cận thông tin

về nguồn nước họ đang sử dụng một cách dễ dàng, “thân thiện” nhất

Các nghiên cứu đánh giá chất lượng nguồn nước ngầm tại khu vực ngoại thành Thành phố Hồ Chí Minh đã được nhiều tác giả nghiên cứu dựa trên việc phân tích, đánh giá tổng hợp các kết quả quan trắc và so sánh với các tiêu chuẩn quy định tùy theo mục đích sử dụng hoặc nghiên cứu trên từng thông số riêng lẻ Trong nghiên cứu này, chỉ số chất lượng nước ngầm (GWQI) được đề xuất và tính toán từ các thông số chất lượng nước thông qua công thức toán học Chỉ số chất lượng nước dùng để mô tả định lượng về chất lượng nước và được biểu diễn qua thang điểm quy định với mức độ phân loại khác nhau về chất lượng nguồn nước cho một vùng cụ thể

Nghiên cứu đã tổng hợp kết quả khảo sát về yếu tố độ sâu của 1.147 giếng khoan tại khu vực huyện Củ Chi, Hóc Môn và Bình Chánh Ở tầng Holocene, độ sâu đến 40m, huyện Củ Chi có 86% số lượng giếng, khu vực Hóc Môn có 63% hộ gia đình khai thác, ở Bình Chánh có 22% số lượng giếng ở độ sâu này; Tầng Pliestocen và Pliocene trên là hai tầng chứa nước với trữ lượng khá lớn, độ sâu dễ khai thác Tuy vậy, tỷ lệ hộ dân khai thác ở độ sâu này khá thấp, ở Củ Chi và Bình Chánh là 14%, số lượng giếng Hóc Môn khai thác 2 tầng này là 37%; Ở huyện Bình Chánh, đa số người dân khai thác nước ở tầng Pliocene dưới, 64% giếng khoan khai thác ở độ sâu từ 130m đến 200m

Kết quả phân tích chất lượng nước ngầm tại khu vực nghiên cứu được thể hiện thông qua việc xây dựng và tính toán chỉ số chất lượng nước ngầm (GWQI)

từ chín chỉ tiêu của 940 mẫu thu thập tại các huyện cho thấy tại Củ Chi có 94,91% lượng mẫu phù hợp để sử dụng trong các hoạt động sinh hoạt như tắm, giặt, vệ sinh,…; tại huyện Hóc Môn là 89,66% và ở mức độ này thì huyện Bình Chánh có 48,99% lượng mẫu nghiên cứu đáp ứng Dựa trên kết quả nghiên cứu thể hiện chất lượng nước ngầm của huyện Bình Chánh rất đáng báo động với tỷ

lệ 51,01% mẫu khảo sát ở vào các mức “Xấu”, “Rất xấu” hoặc “Không phù hợp

để sinh hoạt”, huyện Hóc Môn có 10,34% và huyện Củ Chi có 5,09% lượng mẫu

ở mức này

ABSTRACT

Nowadays, in Ho Chi Minh City, excluding districts within the city that is supplied with water from water supply plants with relatively stable quality achieving from 99% to 100%, the other areas of the city barely have conditions to lead clean water to the households or daily activities, so people still exploit underground water, drill and dig wells manually to get water for daily living This research aims to support the assessment of groundwater quality in general to help people access information about water resources they use in a "friendly" way Studies on the quality of groundwater resources in suburban areas of Ho Chi Minh City have been investigated by several authors based on an integrated analysis and evaluation of monitoring and comparison results, with specified criteria depending on purpose of usage or study on individual parameters In this study, the groundwater quality index (GWQI) was proposed and calculated from the water quality parameters through mathematical formulas Water quality indicators are used to determine the quality of water and are expressed on a set scale with different levels of water quality in a particular river basin or area

The study has compiled the results of in-depth survey at 1,147 wells in Cu Chi, Hoc Mon and Binh Chanh districts On the Holocene floor, up to 40m deep in Cu Chi district, 86% of the wells are in the Hoc Mon area, 63% in the Hoc Mon area, and 22% in the Binh Chanh area; The upper Pliestocene and Pliocene levels are two water reservoirs with relatively large reserves and depth that is easy to exploit However, the rate of households engaged in this depth is quite low, in Cu Chi and Binh Chanh is 14%, the number of Hoc Mon wells exploited at these two levels is 37%; In Binh Chanh district, the majority of people exploit water on the lower Pliocene, 64% of the wells are drilled at a depth of 130 m to 200 m

The groundwater quality analysis results in the study area shown by the construction and calculation of the groundwater quality index (GWQI) from nine indicators of 940 samples collected in districts has illustrated that in Cu Chi,

94.91% of the sample is suitable for use in activities such as bathing, washing, cleaning, .; in Hoc Mon district is 89.66% and at this level, Binh Chanh district has 48.99% of the research sample that achieves the requirement Based on the results of groundwater quality studies conducted in Binh Chanh District, there is an alarming rate of 51.01% of the survey samples in "Bad", "Very Poor" or "Not suitable for living", Hoc Mon district has 10.34% and Cu Chi district has 5.09% of sample in this level

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CÁM ƠN ii

MỤC LỤC vii

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT xi

DANH MỤC BẢNG xii

DANH MỤC HÌNH xiii

MỞ ĐẦU 1

1 Đặt vấn đề 1

2 Tính cấp thiết của đề tài 2

3 Mục tiêu nghiên cứu 4

4 Đối tượng nghiên cứu 5

5 Phương pháp nghiên cứu 5

6 Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn 5

6.1 Ý nghĩa khoa học 5

6.2 Ý nghĩa thực tiễn 5

7 Bố cục của luận văn 6

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 8

1.1 Một số khái niệm 8

1.1.1 Nước ngầm 8

1.1.2 Nước ăn uống 8

1.1.3 Nước sinh hoạt 8

1.1.4 Ô nhiễm nguồn nước ngầm 8

1.1.5 Suy thoái, cạn kiệt nguồn nước ngầm 9

1.1.6 Quan trắc nước ngầm 9

1.1.7 Chỉ số chất lượng nước ngầm GWQI 9

1.2 Đặc điểm của nước ngầm 9

1.2.1 Đặc điểm 9

1.2.2 Phân loại nước ngầm theo tầng sâu 11

1.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến mực nước ngầm 16

1.2.4 Nguồn gốc gây ô nhiễm nước ngầm 18

1.3 Tiêu chuẩn chất lượng nước 20

1.4 Tính chất các chỉ tiêu chất lượng nước sinh hoạt 21

1.4.1 Mùi, vị 21

1.4.2 Độ pH 21

1.4.3 Màu 21

1.4.4 Độ đục 22

1.4.5 Sắt (Fe) tổng số 22

1.4.6 Amoni 22

1.4.7 Chỉ số Pecmanganat 22

1.4.8 Asen 22

1.4.9 Các vi sinh vật gây bệnh 23

1.5 Các nghiên cứu liên quan……….…… 24

CHƯƠNG 2: HIỆN TRẠNG KHAI THÁC, SỬ DỤNG NƯỚC NGẦM TẠI KHU VỰC NGHIÊN CỨU 28

2.1 Đặc điểm khu vực nghiên cứu 28

2.1.1 Đặc điểm môi trường huyện Củ Chi 28

2.1.2 Đặc điểm môi trường huyện Hóc Môn 31

2.1.3 Đặc điểm môi trường huyện Bình Chánh 34

2.2 Hiện trạng khai thác nước ngầm tại khu vực ngoại thành TP HCM 37

2.3 Công tác giám sát chất lượng nước 40

2.4 Hiện trạng khai thác, sử dụng nước ngầm tại địa bàn nghiên cứu 41

2.4.1 Phương pháp nghiên cứu 41

2.4.2 Kết quả nghiên cứu 42

CHƯƠNG 3: ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC NGẦM TẠI KHU VỰC NGHIÊN CỨU 53

3.1 Tình hình giám sát chất lượng nước ngầm 53

3.2 Nội dung nghiên cứu 54

3.3 Phương pháp nghiên cứu 54

3.3.1 Phương pháp kế thừa 54

3.3.2 Phương pháp lấy mẫu 54

3.3.3 Phương pháp phân tích mẫu 55

3.3.4 Phương pháp so sánh 55

3.4 Kết quả nghiên cứu 56

3.4.1 Kết quả quan trắc chỉ tiêu Màu sắc 56

3.4.2 Kết quả quan trắc chỉ tiêu Độ đục 58

3.4.3 Kết quả quan trắc chỉ tiêu pH 59

3.4.4 Kết quả quan trắc chỉ tiêu Amoni 61

3.4.5 Kết quả quan trắc chỉ tiêu Sắt tổng số 63

3.4.6 Kết quả quan trắc chỉ số Pecmanganate 64

3.4.7 Kết quả quan trắc chỉ tiêu Asen 66

3.4.8 Kết quả quan trắc chỉ tiêu Coliform tổng số 68

3.4.9 Kết quả quan trắc chỉ tiêu E.coli 69

CHƯƠNG 4: ỨNG DỤNG CHỈ SỐ GWQI ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC NGẦM VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP PHÙ HỢP 71

4.1 Cơ sở lý thuyết 71

4.2 Thiết lập phương pháp và quy trình tính toán GWQI 74

4.3 Đánh giá mức độ quan trọng của các chỉ tiêu chất lượng nước ngầm thông qua trọng số 76

4.4 Đánh giá chất lượng nước ngầm thông qua các kết quả GWQI 79

4.5 Mối tương quan giữa chỉ số GWQI và các thông số chất lượng 88

4.6 Đề xuất giải pháp 93

4.6.1 Giải pháp quản lý 93

4.6.2 Giải pháp kỹ thuật 94

4.6.3 Giải pháp kinh tế 98

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 99

1 Kết luận 99

2 Kiến nghị 100

2.1 Đối với các cơ quan quản lý 100

2.2 Đối với người dân 101

TÀI LIỆU THAM KHẢO 102

E.coli: Escherichia coli

EC: Độ dẫn điện (Electrical Conductivity)

GWQI: Chỉ số chất lượng nước ngầm (nước dưới đất) (Ground Water

SMEWW: Phương pháp chuẩn xét nghiệm nước và nước thải (Standard

Methods for the Examination of Water and Wastewater) TCU: Đơn vị đo màu sắc (True Color Unit)

TCVN: Tiêu chuẩn Quốc gia

TDS: Tổng chất rắn hòa tan (Total Dissolved Solids)

TNMT: Tài nguyên và Môi trường

TP HCM: Thành phố Hồ Chí Minh

WHO: Tổ chức Y tế Thế giới (World Health Organization)

WQI: Chỉ số chất lượng nước mặt (Water Quality Index)

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1: Phân tầng thạch học

Bảng 2.1: Phân loại độ sâu các giếng và mức độ khai thác tại 3 huyện khảo sát

Bảng 3.1: Giới hạn tối đa cho phép của các chỉ tiêu chất lượng theo QCVN

02:2009/BYT (cột II) Bảng 4.1: Phân loại đánh chất lượng nước theo GWQI

Bảng 4.2: Bảng tính trọng số của các chỉ tiêu chất lượng nước ngầm

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Thời biểu tương đối của nước ngầm vận động

Hình 1.2: Chu trình tuần hoàn nước trên trái đất

Hình 1.3: Các nguồn gây ô nhiễm nước ngầm

Hình 2.1: Bản đồ hành chính huyện Củ Chi

Hình 2.2: Bản đồ hành chính huyện Hóc Môn

Hình 2.3: Bản đồ hành chính huyện Bình Chánh

Hình 2.4: Hiện trạng khai thác nước ngầm ở Thành phố Hồ Chí Minh

Hình 2.5: Biểu đồ biểu diễn nhu cầu sử dụng nước giếng tại 3 huyện

Hình 2.6: Biểu đồ biểu diễn tầng nước ngầm khai thác

Hình 3.1: Biểu đồ biểu diễn tỷ lệ mẫu không đạt chỉ tiêu Màu sắc năm 2014,

2015 và 2016 Hình 3.2: Biểu đồ biểu diễn tỷ lệ mẫu không đạt chỉ tiêu Độ đục năm 2014,

2015 và 2016 Hình 3.3: Biểu đồ biểu diễn tỷ lệ mẫu không đạt chỉ tiêu pH năm 2014, 2015 và

2016 Hình 3.4: Biểu đồ biểu diễn tỷ lệ mẫu không đạt chỉ tiêu Hàm lượng Amoni năm

2014, 2015 và 2016 Hình 3.5: Biểu đồ biểu diễn tỷ lệ mẫu không đạt chỉ tiêu Hàm lượng Sắt năm

2014, 2015 và 2016 Hình 3.6: Biểu đồ biểu diễn tỷ lệ mẫu không đạt chỉ tiêu Chỉ số Pecmanganat

năm 2014, 2015 và 2016 Hình 3.7: Biểu đồ biểu diễn tỷ lệ mẫu không đạt chỉ tiêu Hàm lượng Asen năm

2014, 2015 và 2016 Hình 3.8: Biểu đồ biểu diễn tỷ lệ mẫu không đạt chỉ tiêu Coliform tổng số năm

2014, 2015 và 2016 Hình 3.9: Biểu đồ biểu diễn tỷ lệ mẫu không đạt chỉ tiêu E.coli năm 2014, 2015

và 2016

Hình 4.1: Biểu đồ biểu diễn Giá trị GWQI tại khu vực Mao-Pathatha Rao, Ấn

Độ Hình 4.2: Bản đồ thể hiện chất lượng nước ngầm thông qua chỉ số GWQI khu

vực huyện Củ Chi giai đoạn 2014 - 2016 Hình 4.3: Bản đồ thể hiện chất lượng nước ngầm thông qua chỉ số GWQI khu

vực huyện Hóc Môn giai đoạn 2014 - 2016 Hình 4.4: Bản đồ thể hiện chất lượng nước ngầm thông qua chỉ số GWQI khu

vực huyện Bình Chánh giai đoạn 2014 - 2016 Hình 4.5: Biểu đồ biểu diễn chất lượng nước ngầm theo chỉ số GWQI tại huyện

Củ Chi trong các năm 2014, 2015 và 2016 Hình 4.6: Biểu đồ biểu diễn chất lượng nước ngầm theo chỉ số GWQI tại huyện

Hóc Môn trong các năm 2014, 2015 và 2016 Hình 4.7: Biểu đồ biểu diễn chất lượng nước ngầm theo chỉ số GWQI tại huyện

Bình Chánh trong các năm 2014, 2015 và 2016 Hình 4.8: Mối tương quan giữa chỉ số GWQI và các thông số chất lượng nước

ngầm huyện Củ Chi Hình 4.9: Mối tương quan giữa chỉ số GWQI và các thông số chất lượng nước

ngầm huyện Hóc Môn Hình 4.10: Mối tương quan giữa chỉ số GWQI và các thông số chất lượng nước

ngầm huyện Bình Chánh Hình 4.11: Mô hình bể lọc thô

Hình 4.12: Quy trình xử lý Asen trong nước ngầm

Hình 4.13: Quy trình xử lý nước ngầm cung cấp cho cụm dân cư

MỞ ĐẦU

1 Đặt vấn đề

Nước sạch là một trong những nhu cầu không thể thiếu trong đời sống của con người Ngoài việc sử dụng nước cho mục đích sinh hoạt, tắm, giặt, vệ sinh, nông nghiệp và công nghiệp, nước còn là thành phần chính trong ăn uống, chế biến thực phẩm, nước đi vào cơ thể và liên quan trực tiếp đến sức khỏe con người Hơn nữa, 50-60% cấu tạo cơ thể con người là nước, giữ vai tr trao đổi chất và cân bằng sinh lý cơ thể Vì vậy nước cần phải đạt tiêu chuẩn chất lượng khi cung cấp cho người sử dụng

Trong khi đó tình trạng ô nhiễm nguồn nước lại đang xảy ra ở khá nhiều nơi với mức độ ngày càng nghiêm trọng Tốc độ công nghiệp hoá và đô thị hoá khá nhanh và sự gia tăng dân số gây áp lực ngày càng nặng nề đối với nguồn nước trong vùng lãnh thổ Môi trường nước ở nhiều đô thị, khu công nghiệp (KCN) và làng nghề ngày càng bị ô nhiễm bởi nước thải, khí thải và chất thải rắn Ở các thành phố lớn, đông dân, chất thải do sinh hoạt cũng là một nguyên nhân quan trọng đang gây

ô nhiễm môi trường nước

Hậu quả chung của tình trạng ô nhiễm nước là tỉ lệ người mắc các bệnh cấp

và mạn tính liên quan đến ô nhiễm nước như viêm màng kết, tiêu chảy, ung thư… ngày càng tăng Người dân sinh sống quanh khu vực ô nhiễm ngày càng bị nhiều loại bệnh nghi là do dùng nước bẩn trong sinh hoạt Ngoài ra, ô nhiễm nguồn nước còn gây tổn thất lớn cho các ngành sản xuất kinh doanh, ảnh hưởng đến các vấn đề

về phát triển kinh tế - xã hội

Nguồn nước bị ô nhiễm là con đường dễ dàng nhất đưa độc chất vào các cơ thể sống và con người thông qua các mắc xích trong chuỗi thức ăn, nước uống Vì thế, vấn đề ô nhiễm nguồn nước và ảnh hưởng của các tác nhân gây độc trong nước đến con người cần được quan tâm nghiên cứu

Là một trong năm thành phố trực thuộc Trung Ương của Việt Nam, Thành phố Hồ Chí Minh (TP HCM) được xem là một trong những đô thị phát triển với vai

tr đầu tàu trong đa giác chiến lược phát triển kinh tế, xã hội Dân số TP HCM hiện nay khoảng 8 triệu người [1], nhu cầu về chất lượng cuộc sống ngày càng cao, trong

đó sức khỏe là một trong những yếu tố hàng đầu ảnh hưởng đến sự phát triển xã hội

2 Tính cấp thiết của đề tài

Đứng trước những đ i hỏi về sự phát triển toàn diện, TP HCM đã có những

nỗ lực trong công tác chăm sóc và bảo vệ sức khỏe ban đầu cho người dân, trong

đó, nước sạch và giải pháp quản lý nguồn nước sinh hoạt cho người dân là một trong những vấn đề đang được quan tâm hàng đầu

Hiện nay, tại TP HCM, ngoài các quận thuộc khu vực nội thành đã được hệ thống cấp nước từ các nhà máy nước cung cấp với chất lượng khá ổn định và đạt từ hơn 99% đến 100% [2], còn lại các khu vực vùng ven của thành phố chưa có điều kiện để dẫn nước sạch đến các hộ dân nên người dân tự vẫn duy trì việc khai thác nguồn nước ngầm, tự khoan, đào giếng để có nguồn nước phục vụ sinh hoạt hàng ngày

Khi các cơ quan chức năng chưa thể đáp ứng được việc cung cấp nước sạch đến các khu vực dân cư c n đang phải sử dụng nước nguồn ngầm và cũng chưa có những biệp pháp thích hợp để cải thiện được chất lượng nguồn nước sạch thì việc đánh giá sự phù hợp các chỉ số chất lượng nước ngầm cho mục đích sinh hoạt tại các huyện ngoại thành TP HCM thực sự là vấn đề cần thiết và cấp bách

Những năm gần đây đã có rất nhiều nghiên cứu liên quan đến việc đánh giá chất lượng nước ngầm tại khu vực ngoại thành TP HCM Những nghiên cứu đã thực hiện đánh giá cả khu vực hoặc tại những điểm cụ thể, hoặc nghiên cứu đánh giá tổng hợp dựa trên các kết quả phân tích các thông số quan trắc và so sánh với các Quy chuẩn quy định tùy theo mục đích sử dụng hoặc có những nghiên cứu đối với từng thông số riêng lẻ Tuy nhiên, việc đánh giá chất lượng nước ngầm qua các thông số riêng lẻ chưa thể hiện được mối tương tác ảnh hưởng giữa các thông số cũng như chưa giải đáp thích đáng được mối quan tâm về chất lượng nước đáp ứng

ở mức độ nào tùy theo mục đích sử dụng

Trong khi đó, việc ứng dụng công cụ chỉ số chất lượng nước WQI được nhiều quốc gia Hoa Kỳ, Canada, Châu Âu, Malaysia, Ấn Độ trong đó có Việt Nam đã và đang sử dụng WQI như là công cụ hữu hiệu nhằm thực hiện việc phân vùng chất lượng nước mặt theo không gian và thời gian

WQI là chỉ số tổ hợp được tính toán từ các thông số chất lượng nước thông qua công thức toán học WQI dùng để mô tả định lượng về chất lượng nước và được biểu diễn qua thang điểm quy định với mức phân chia khác nhau về chất lượng nguồn nước mặt WQI không phải là tiêu chuẩn, hoặc quy chuẩn kỹ thuật Tuy nhiên, do WQI có thể khái quát chất lượng nước cho một lưu vực sông hoặc một vùng cụ thể nên đây là công cụ rất hiệu quả trong quản lý môi trường, quan trắc

ô nhiễm, đánh giá tác động môi trường, đánh giá hiệu quả xử lý ô nhiễm và đánh giá được mức độ đáp ứng của nguồn nước theo mục đích sử dụng

Việc ứng dụng một chỉ số tổng hợp để đánh giá chất lượng nước ngầm ở Việt Nam nói chung và tại TP HCM nói riêng chưa được thực hiện Chính vì vậy tác giả xác định việc xây dựng chỉ số chất lượng nước ngầm (GWQI) tại một số huyện ngoại thành TP HCM nhằm đánh giá mức độ phù hợp với mục đích sử dụng trong sinh hoạt trở nên hết sức cần thiết và mang tích ứng dụng cao, phục vụ một lượng đối tượng dân số tương đối lớn Việc ứng dụng chỉ số chất lượng nước ngầm sẽ phát huy những vấn đề mà các nghiên cứu liên quan trước đây chưa đề cập đến, đồng thời tạo ra cơ sở thuận lợi cho việc bản đồ hóa chất lượng nước ngầm; GWQI là một thông số mô tả tổng quát, dễ hiểu về chất lượng nước ngầm và cho phép lượng hóa được chất lượng nguồn nước đó

Hiện nay, do sự phát triển của xã hội cũng như sự quan tâm của các nhà quản

lý, đồng thời cũng đã có nhiều cảnh báo về nguy cơ lún sụt tại khu vực nội thành

TP HCM nên các cơ quan chức năng đã và sẽ có nhiều biện pháp mạnh mẽ để ngăn chặn việc người dân khai thác nước ngầm một cách bừa bãi và chuyển sang sử dụng nước sạch để đảm bảo sức khoẻ và tránh nguy cơ lún sụt nghiêm trọng Tuy vậy, ở các huyện ven thành phố dù chính quyền đã có nhiều biện pháp nâng cấp, cải tạo và xây dựng đường dẫn nước sạch đến tất cả các hộ gia đình nhưng đến nay chất lượng

và áp lực nguồn nước sạch vẫn đang là vấn đề cản trở chủ trương này được hoàn thành Theo số liệu tác giả thu thập được cho thấy, tính đến tháng 12/2016, lượng nước ngầm khai thác tại các huyện Củ Chi, Hóc Môn và Bình Chánh lần lượt khoảng 10.000, 25.000 và 45.000 m3/ngày để sử dụng với mục đích sinh hoạt [3] Nếu ước tính nhu cầu sử dụng nước trong sinh hoạt là 300L/người/ngày và với số nhân khẩu tại ba huyện này thì lượng nước ngầm đang phục vụ cho khoảng 10% dân số tại Củ Chi, 23% tại Hóc Môn và tại Bình Chánh là khoảng 34% dân số đang

sử dụng nước ngầm cho trong sinh hoạt hàng ngày Như vậy, với trữ lượng khai thác này và hiện trạng về tiến độ cung cấp nước sạch như hiện nay, tác giả đánh giá các hộ gia đình thuộc ba huyện này vẫn có nhu cầu sử dụng nguồn nước ngầm trong các sinh hoạt hàng ngày, nước ngầm vẫn đang là giải pháp hữu hiệu cho người dân tại những khu vực này trong giai đoạn hiện nay

Kết hợp việc xây dựng chỉ số GWQI trong việc đánh giá chất lượng nước ngầm tại các khu vực có dân cư đang sử dụng nước ngầm sẽ phục vụ việc đánh giá khả năng đáp ứng nhu cầu về sử dụng nước ngầm tại khu vực đúng mục đích, nâng cao việc chăm sóc sức khỏe cộng đồng trong khi người dân chưa được cung cấp

nguồn nước sạch Vì tính chất thiết yếu này, tác giả tiến hành chọn đề tài: “Ứng dụng chỉ số chất lượng nước ngầm (GWQI) để đánh giá sự phù hợp cho mục đích sinh hoạt và đề xuất các biện pháp quản lý tại các huyện Củ Chi, Hóc Môn

và Bình Chánh” để nghiên cứu

3 Mục tiêu nghiên cứu

- Mục tiêu chung: Khảo sát và đánh giá chất lượng nguồn nước ngầm sử dụng trong mục đích sinh hoạt của các huyện Củ Chi, Hóc Môn và Bình Chánh thuộc TP HCM dựa trên việc ứng dụng chỉ số GWQI

- Mục tiêu cụ thể:

 Đánh giá chất lượng nước ngầm phục vụ sinh hoạt tại huyện Củ Chi, Hóc Môn và Bình Chánh

 Thiết lập phương pháp và quy trình tính toán chỉ số chất lượng nước ngầm GWQI và đánh giá chất lượng nước ngầm thông qua chỉ số GWQI tại khu vực nghiên cứu

 Xác định được mối tương quan giữa chỉ số tổng hợp GWQI với từng thông

số chất lượng nước

 Đề xuất các biện pháp quản lý chất lượng nước ngầm phục vụ sinh hoạt tại khu vực nghiên cứu

4 Đối tượng nghiên cứu

Nước giếng khoan tại các hộ gia đình tự khai thác để sử dụng trong mục đích sinh hoạt tại các huyện Củ Chi, Hóc Môn và Bình Chánh thuộc TP HCM

5 Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp kế thừa

- Phương pháp điều tra, khảo sát thực địa

- Phương pháp lấy mẫu

- Phương pháp phân tích mẫu

- Phương pháp so sánh

- Phương pháp đánh giá sự phù hợp bằng GWQI

Các phương pháp thực hiện sẽ được trình bày cụ thể trong từng chương liên quan

6 Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn

- Cập nhật và đánh giá chất lượng nước ngầm một cách tổng quát nhất, nhanh nhất Hỗ trợ công tác quản lý, giám sát chất lượng nước ngầm kịp thời và hiệu quả

- Thông tin về chất lượng nước ngầm được diễn giải một cách đơn giản, người dân có thể theo dõi và nhận biết được chất lượng nước ngầm tại khu vực sử dụng

7 Bố cục của luận văn

Nội dung luận văn gồm 3 phần:

- Nội dung chính:

 Chương 1: Tổng quan tài liệu

Tác giả nêu một số khái niệm liên quan lĩnh vực nghiên cứu, trình bày về đặc điểm của nước ngầm, nguồn gốc và các yếu tố ảnh hưởng đến nguồn nước ngầm, nêu tính chất đặc trưng của các chỉ tiêu đánh giá chất lượng

 Chương 2: Hiện trạng khai thác, sử dụng nước ngầm tại khu vực nghiên cứu

Nội dung được đề cập đến hiện trạng nguồn nước ngầm tại khu vực ngoại thành TP HCM Khảo sát và đánh giá nhu cầu khai thác, mục đích sử dụng và các vấn đề liên quan đến việc đảm bảo vệ sinh nguồn nước cũng như đưa ra kết quả khảo sát về tầng nước ngầm được người dân khai thác

 Chương 3: Đánh giá chất lượng nước ngầm tại huyện Củ Chi, Hóc Môn và Bình Chánh

Thông qua phương pháp kế thừa và thu thập tài liệu các năm 2014, 2015 và

2016, tác giả đánh giá chất lượng nguồn nước ngầm các khu vực nghiên cứu và diễn biến kết quả qua từng năm

 Chương 4: Ứng dụng chỉ số GWQI đánh giá chất lượng nước ngầm và đề xuất giải pháp phù hợp

 Tham khảo từ các nghiên cứu trước đây về việc xây dựng chỉ số GWQI để đánh giá chất lượng nước ngầm tại các khu vực khác, tác giả xây dựng phương pháp tính toán và đưa ra kết quả đánh giá chất lượng nguồn nước ngầm của khu vực nghiên cứu thông qua chỉ số GWQI bằng một chỉ số tổng hợp Đồng thời đánh giá mối tương quan giữa các chỉ tiêu riêng lẻ với chỉ số GWQI tính toán được

 Đề xuất các giải pháp quản lý đối với các cấp quản lý và với người dân nhằm

sử dụng nguồn nước ngầm một cách an toàn và hiệu quả

- Kết luận và kiến nghị:

 Kết luận về kết quả nghiên cứu đánh giá chất lượng nước cụ thể thông qua chỉ số GWQI, xác định nguồn nước có phù hợp hay chưa phù hợp cho mục đích sinh hoạt

 Kiến nghị các cơ quan chức năng về biện pháp quản lý, kỹ thuật xử lý nước ngầm và đánh giá chất lượng nước ngầm trong mục đích sinh hoạt; đồng thời kiến nghị người dân nâng cao nhận thức trong việc đảm bảo vệ sinh nguồn nước cũng như ý thức bảo vệ môi trường

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Một số khái niệm

1.1.1 Nước ngầm

Nước dưới đất hay c n được gọi là nước ngầm, là thuật ngữ chỉ loại nước nằm bên dưới bề mặt đất trong các không gian rỗng của đất và trong các khe nứt của các thành tạo đá và các không gian rỗng này có sự liên thông với nhau

Trong nghiên cứu này tác giả thống nhất thuật ngữ sử dụng là nước ngầm thay cho nước dưới đất

1.1.2 Nước ăn uống

Là nước dùng cho các mục đích ăn uống, chế biến thực phẩm do các cơ sở cung cấp nước cung cấp, bảo đảm chất lượng theo các quy chuẩn kỹ thuật do Bộ Y

tế ban hành Là nước có tất cả các chỉ tiêu trong giới hạn quy định trong Thông tư số: 04/2009/TT-BYT ngày 17 tháng 6 năm 2009 ban hành theo QCVN01:2009/BYT [4]

1.1.3 Nước sinh hoạt

Là nước sử dụng cho các mục đích sinh hoạt thông thường, không sử dụng

để ăn uống trực tiếp hoặc dùng cho chế biến thực phẩm do các cơ sở cung cấp nước cung cấp, bảo đảm chất lượng theo các quy chuẩn kỹ thuật do Bộ Y tế ban hành Là nước có tất cả các chỉ tiêu trong giới hạn quy định trong Thông tư số: 05/2009/TT -BYT ngày 17 tháng 6 năm 2009 Bộ Y tế ban hành theo QCVN 02:2009/BYT [13]

Trong đó quy định:

- Giới hạn tối đa cho phép I: Áp dụng đối với các cơ sở cung cấp nước

- Giới hạn tối đa cho phép II: Áp dụng đối với các hình thức tự khai thác nước của cá nhân, hộ gia đình (giếng khoan, giếng đào, bể mưa, máng lần, đường ống tự chảy)

1.1.4 Ô nhiễm nguồn nước ngầm

Là sự biến đổi chất lượng nguồn nước ngầm về thành phần vật lý, hóa học, sinh học làm cho nguồn nước không còn phù hợp với Tiêu chuẩn Việt Nam hoặc tiêu chuẩn nước ngoài được Nhà nước Việt Nam cho phép áp dụng

1.1.5 Suy thoái, cạn kiệt nguồn nước ngầm

Là sự suy giảm về số lượng và chất lượng nguồn nước ngầm so với trạng thái

tự nhiên của nó hoặc so với trạng thái của nó quan trắc được trong các thời gian trước đó

1.1.6 Quan trắc nước ngầm

Là quá trình đo đạc, theo dõi một cách có hệ thống về mực nước, lưu lượng

và các chỉ tiêu chất lượng của nguồn nước ngầm nhằm cung cấp thông tin phục vụ việc đánh giá hiện trạng, diễn biến số lượng, chất lượng và các tác động khác đến nguồn nước ngầm

1.1.7 Chỉ số chất lượng nước ngầm GWQI

Chỉ số chất lượng nước ngầm (Ground Water Quality Index - viết tắt là GWQI) là một chỉ số được tính toán từ các thông số quan trắc chất lượng nước, dùng để mô tả định lượng về chất lượng nước và khả năng sử dụng của nguồn nước

đó và được biểu diễn qua một thang điểm

1.2 Đặc điểm của nước ngầm

1.2.1 Đặc điểm

Một thành tạo đá hoặc các dạng tích tụ vật liệu không cố kết được gọi là tầng chứa khi nó chứa và có thể cung cấp một lượng nước có thể sử dụng được Độ sâu của không gian có mặt khe nứt hoặc lỗ rỗng trong đá, mà ở đó bắt đầu bão hòa nước hoàn toàn thì được gọi là mực nước ngầm Nước ngầm được bổ cấp từ và chảy từ bề mặt đất tự nhiên xuống Nước ngầm thường được khai thác phục vụ cho nông nghiệp, đô thị và công nghiệp qua các giếng khai thác nước

Hình 1.1: Thời biểu tương đối của nước ngầm vận động

Phần lớn nước ngầm hình thành theo một nhánh trong vòng tuần hoàn nước cùng với các yếu tố thủy văn khác Có 4 con đường hình thành nước ngầm [14]:

- Nguồn gốc khí quyển: Do nước mưa, nước mặt trong sông hồ, đầm lầy, ngấm xuống (Recharge Area) các tầng đất đá bên dưới (Aquifer) khi những tầng này có đới độ rỗng cao Phần lớn nước ngầm thuộc dạng này

- Nguồn gốc trầm tích: khi lắng đọng thì ở dạng bùn ướt Quá trình trầm tích tiếp theo tạo ra lớp đè lên trên, gây nén kết đá và nước bị tách ra thành vỉa Các vỉa nước dưới đáy mỏ dầu khí thuộc dạng này

- Nguồn gốc magma (Nguyên sinh): Do magma nguội đi thì quá trình kết tinh xảy ra, lượng dư hydro và oxy nếu có sẽ tách ra, rồi kết hợp thành nước Đây là quá trình chính thời viễn cổ khi Trái Đất từ dạng khối vật chất nóng chảy nguội dần, nước tách ra từ magma tạo ra khí hơi nước, mây rồi tích tụ tạo ra các đại dương cổ Nguồn nước từ magma đã giảm nhiều, do vỏ rắn Trái Đất hiện dày hơn và hydro là nguyên tố nhẹ nên ít nằm lại trong lòng Trái Đất

- Nguồn gốc biến chất (Thứ sinh): Các hoạt động xâm nhập làm nóng đất đá, gây biến chất các lớp trầm tích bên trên, dẫn đến thải nước từ trầm tích Về chi tiết thì có hai hiện tượng:

+ Nước tự do, tức là phân tử H2O tự do nằm trong đất đá và có thể di chuyển hay khai thác được, do nhiệt độ cao nên tách ra khỏi tầng đá

+ Nước liên kết, là nước trong các phân tử ngậm nước của đất đá Bình thường thì nước này không tự do di chuyển và không khai thác được Quá trình biến chất chuyển đổi khoáng vật của đất đá sang dạng khác "đặc" hơn và thải nước liên kết ra

- Nước ngầm là tài nguyên thiên nhiên Ở một số khu vực trên thế giới, nước ngầm là nguồn nước uống chính Các hoạt động của con người ngày nay bao gồm các ngành công nghiệp, trong nhà và chất thải nông nghiệp đang liên tục bổ sung vào nguồn chứa nước ngầm ở mức báo động Với sự gia tăng các KCN, các khu đô thị cũng phát triển gần các KCN Vì vậy, việc xử lý không đạt tiêu chuẩn nước thải công nghiệp và nước thải sinh hoạt vào môi trường cũng là nguyên nhân gây ô nhiễm nước ngầm Chất lượng nước ngầm cũng có thể thay đổi theo độ sâu của mực nước ngầm, thay đổi theo mùa

Hình 1.2: Chu trình tuần hoàn nước trên trái đất 1.2.2 Phân loại nước ngầm theo tầng sâu

Địa chất bao gồm các thế (còn gọi là tướng): Thế Pleistocene diễn ra sau thế Pliocene và ngay sau nó là thế Holocene Thế Pleistocene được phân chia thành Pleistocene sớm, Pleistocene giữa và Pleistocene muộn

- Tầng dưới: cuội, sỏi, cát

1 - 7 Trầm tích sông lũ Pleistocene sớm - giữa:

Hỗn hợp cuội, sỏi, cát, sét

45 - 135 Trầm tích Miocene muộn: cuội tảng phân lớp, sỏi kết, cát

kết và sét kết

40 - 60 Bột kết và sét kết phân lớp mỏng tuổi Pecmi muộn

200 - 400 Đá vôi nứt nẻ tuổi Devon giữa – muộn

500 - 1000 Tảng, cuội kết, cát kết, bột kết và phiến kết phân lớp mỏng

tuổi Devon sớm – giữa

1000 - 1500 Cát kết, sét kết và phiến sét xen kẹp các lớp đá vôi phân

lớp mỏng đến trung bình tuổi Ocdovic muộn – Silua sớm

Ở khu vực TP HCM, nước ngầm được chia thành 5 tầng chứa nước chủ yếu [7]:

1.2.2.1 Tầng chứa nước Holocene

Tầng chứa nước Holocene được phân bố trên cùng có độ cao địa hình thấp,

từ nhỏ hơn 2-5 m, đôi chỗ ở độ cao địa hình từ 7-8m nhưng có chiều dày nhỏ Chiều dày thay đổi rất lớn từ 2-5m đến 5-42m và có xu hướng tăng dần từ Bắc xuống Nam Nhìn chung, tầng này khả năng chứa nước kém, chất lượng nước xấu (nhiễm phèn, mặn)

Thành phần thạch học: chủ yếu là bùn sét, bột sét, bột lẫn cát mịn và các thấu kính các hạt mịn lẫn mùn thực vật có màu xám xanh và màu xám tro

Đặc điểm thủy hóa: Nước ở tầng này có màu vàng, thường đục, trên mặt có váng rỉ Sắt có vị hơi chua và mùi rất tanh

Khả năng chứa nước: chứa nước kém, lưu lượng 0,07 – 0,15 l/s nguồn cung cấp chủ yếu là nước mưa và nước mặt (sông, kênh, rạch)

Động thái: tầng Holocene là tầng chứa nước không áp, mực nước nằm nông, động thái dao động theo mùa và thủy triều, một ngày lên xuống hai lần, biên độ dao động nằm từ 0,5m – 0,7m

Nguồn cung cấp nước trực tiếp của tầng này là nguồn nước mưa và nước mặt Tầng chứa nước Holocene có quan hệ thủy lực ở mức độ khác nhau với các tầng chứa nước nằm dưới Tuy phân bố trên diện rộng nhưng tầng Holocene có khả năng chứa nước rất kém và dễ bị nhiễm bẩn nên không thể khai thác làm nguồn cung cấp nước tập trung cho sinh hoạt và sản xuất

1.2.2.2 Tầng chứa nước Pleistocene

Tầng có diện tích phân bố trên toàn vùng, không lộ trên bề mặt do các lớp trầm tích Holocene phủ trực tiếp lên

Thành phần thạch học: được cấu tạo từ 2 phần:

- Phần trên (lớp cách nước yếu): sét bột, bột đến bột cát, cát bột lẫn cát mịn, màu xám xanh, màu xanh vàng, màu nâu đỏ, nhiều nơi bị phong hóa kết vón Chiều dày từ 3 – 15m

- Phần dưới (là đất đá chứa nước): có xen kẹp các lớp sét, bột, cát bột mỏng

Tính chất thủy lực: là tầng chứa nước không áp Chiều dày từ 3,2 – 72m, nơi dày nhất khoảng 45 – 69m Hướng dòng chảy dưới đất nhìn chung theo hướng Đông Bắc – Tây Nam và hướng Bắc Nam

Đặc tính thủy hệ: Chất lượng nước khá tốt, thuộc loại nước nhạt Tổng khoáng hóa của nước biến đổi từ 0,04 g/l, pH từ 3,81 đến 7,44 Hàm lượng Sắt (II)

từ 0 – 10,1mg/L, Sắt (III) từ 0 – 3,26 mg/L, hàm lượng Nitrat 0,4 – 10,3mg/L, hàm lượng Nitrit 0 – 0,06mg/L

Khả năng chứa nước: Tầng Pleistocene có mức độ giàu nước từ trung bình cho đến mức độ giàu nước Ở Bình Chánh vùng giàu nước phân bố với lưu lượng nước 1,09 – 2,885l/s.m Lưu lượng khai thác đạt 27 – 120 m3/h

Động thái: mực nước dao động theo mùa rõ rệt, mực nước hạ thấp vào cuối tháng 5 và dâng cao vào đầu tháng 10

Khả năng chứa nước của tầng này là tốt, phân bố các khu vực Củ Chi, Hóc Môn, Thủ Đức và các quận nội thành Riêng khu vực Bình Chánh, Nhà Bè, Cần Giờ chất lượng nước tầng này khá xấu

Tầng chứa nước này được bổ cấp từ nước mưa và các d ng nước mặt Mối quan hệ giữa tầng chứa nước Pleistocene với các tầng chứa nước nằm kề nó xảy ra

ở mức độ khác nhau tùy thuộc vào thành phần thạch học và chiều dày lớp cách nước ở trên và dưới Tầng Pleistocene phân bố diện rộng, nằm nông nên điều kiện khai thác dễ dàng Tầng này được khai thác rộng rãi để phục vụ cho sinh hoạt và sản xuất

1.2.2.3 Tầng chứa nước Pliocene trên

Tầng chứa nước Pliocene trên phân bố trên toàn vùng, bị tầng chứa nước Pleistocene phủ trực tiếp lên và nằm trên tầng Pliocene dưới Tầng Pliocene được chia làm 2 phần: phần trên là lớp cách nước yếu và phần dưới là lớp cách chứa nước

Thành phần thạch học: chủ yếu là cát trung đến cát thô, lẫn sạn sỏi, bột cát với bề dày từ 2 – 15m Ngăn cách giữa tầng Pliocene với tầng Pleistocene là lớp bột

sét, dạng kết vón rắn chắc tạo thành lớp liên tục có chiều dày từ 2 – 29,5m Chiều dày trung bình là 13,48m

Tính chất thủy lực: Đây là tầng chứa nước có áp, tầng chứa nước này có độ sâu từ 50 – 60m và có chiều dày từ 50 – 70m Tầng chứa nước này phân bổ trên toàn thành phố, không lộ ra trên mặt Chiều dày tầng chứa nước thay đổi từ 20m đến 138m và có xu hướng tăng dần từ Đông Bắc xuống Tây Nam

Đặc tính thủy hóa: Nước trong tầng chứa nước này thuộc loại siêu nhạt với tổng độ khoáng thay đổi từ 0,03 – 0,92g/l

Khả năng chứa nước: khá phong phú có khả năng cung cấp nước rất lớn, chất lượng nước tốt

Động thái: mực nước tĩnh nằm nông, dao động theo mùa và theo thủy triều, biên độ dao động từ 1,5 – 2m

Tầng Pliocene là tầng chứa nước có ý nghĩa, tầng này có quan hệ thủy lực với tầng Pleistocene và tầng Pliocene dưới vì chúng được ngăn cách bởi các lớp thấm nước Nguồn bổ cập cho tầng này có thể là sự thấm xuyên từ các tầng nằm kề khi xuất hiện gradient cắt qua các lớp thấm nước yếu và dòng chảy

1.2.2.4 Tầng chứa nước Pliocene dưới

Sự phân bố của các trầm tích này rộng nhưng bị lớp trầm tích Pliocene trên che phủ Chiều sâu phân bố tăng dần theo hướng: phía bắc thường gặp ở độ sâu 60 - 130m, còn ở phía Tây và Tây Nam phải đến độ sâu 190 – 200m mới gặp tầng nước này

Thành phần thạch học: Chủ yếu là các hạt cát mịn đến thô lẫn các hạt sỏi, đôi chỗ lẫn thấu kính bộ và bột cát mịn, giữa có lớp cát Đây cũng là nguyên nhân gây hạn chế khả nâng chứa nước của tầng này Ngăn cách tầng này với tầng Pliocene trên là lớp bột, bột sét màu xám xanh, màu xám nâu Chiều dày thay đổi từ 2 – 17m, trung bình khoảng 8,61m Đây là lớp có thành phần sét cao và khả năng chứa nước tốt

Đặc tính thủy hóa: Chất lượng nước khá tốt Tổng khoáng hóa 0,09 – 0,57g/l, thường gặp là 0,5g/l

Khả năng chứa nước: Không đồng đều Tại khu vực huyện Bình Chánh thì

có mức độ giàu nước trung bình

Động thái: Mực nước tĩnh nằm nông dao động theo mùa và thủy triều Biên

độ dao động từ 1,5 – 2m

Tầng chứa nước này phân bố phần lớn diện tích của thành phố (trừ khu vực quận 2 và quận 9) Tầng Pliocene dưới là tầng có triển vọng cung cấp nước quy mô vừa và lớn, chất lượng nước tốt

1.2.2.5 Tầng chứa nước Miocen

Tầng Miocen không lộ trên bề mặt, bị phủ trực tiếp bởi tầng Pliocene dưới

và phủ trực tiếp lên trên các thành tạo đá gốc Mezozoi Tầng chứa nước này ít được nghiên cứu và khai thác do nằm sâu

Đới chứa nước khe nứt trong trầm tích phân bố trên toàn thành phố có chiều dày khoảng 2.000m khả năng chứa nước kém không có ý nghĩa trong cung cấp nước cho nhu cầu thành phố

Trong 5 tầng nước ngầm trên chỉ có 3 đơn vị chứa nước có ý nghĩa trong cung cấp nước cho nhu cầu sản xuất và sinh hoạt của thành phố Với tổng trữ lượng khoảng 2.501.054 m3/ngày và trữ lượng khai thác an toàn 831.515 m3/ngày Nguồn nước này đang được khai thác nhiều, đặc biệt là vùng ngoại thành để phục vụ cho sản xuất công nghiệp, nông nghiệp và sinh hoạt

Chất lượng nguồn nước đang có nguy cơ nhiễm bẩn nhất là các tầng chứa nước phân bổ gần mặt đất, các tầng chứa nước sâu cũng đã xuất hiện cục bộ hiện tượng tăng độ mặn và chất ô nhiễm và nhiều khu vực đang bị đe dọa cạn kiệt

1.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến mực nước ngầm

1.2.3.1 Điều kiện tự nhiên

Ảnh hưởng các yếu tố tự nhiên đến sự thay đổi mực nước ngầm gồm các yếu tố:

- Khí hậu: Lượng mưa là nguồn cung cấp chủ yếu cho nước ngầm Ảnh hưởng trực tiếp đến trữ lượng nước ngầm Nếu lượng mưa hàng năm tăng thì trữ lượng nước ngầm cũng tăng Lượng bốc hơi cũng làm giảm trữ lượng nước ngầm Nhiệt

độ và độ ẩm ảnh hưởng trực tiếp đến lượng nước bốc hơi trên mặt đất Nước ta là nước có khí hậu nhiệt đới gió mùa Vào mùa mưa thì lượng nước mưa thường lớn

sẽ bổ sung cho nước ngầm, làm cho trữ lượng nước ngầm phong phú Vào mùa khô khí hậu khô lạnh, lượng bốc hơi nhanh và độ ẩm thấp làm mực nước ngầm bị hạ thấp

- Thủy văn: Hệ thống sông ngòi, kênh rạch và sự thay đổi mực nước của nó ảnh hưởng trực tiếp đến mực nước ngầm Chúng có mối liên hệ bổ trợ cho nhau Nước mặt trên các con sông là nguồn nuôi dưỡng cho nước ngầm vào mùa mưa Ngược lại, vào mùa khô thì sông ngồi, kênh rạch là nguồn tiêu thoát của nước ngầm

- Địa hình: Địa hình dốc, gồ gề ảnh hưởng đến động lực của các tầng chứa nước Những nơi có địa hình dốc làm cho nước ngấm vào đất ít hơn so với địa hình bằng phẳng Nơi có thảm thực vật sẽ có khả năng giữ nước cao hơn với những nơi không có thảm thực vật

Một yếu tố ảnh hưởng không nhỏ đến khả năng nước ngấm vào đất, đó là cấu tạo của các tầng địa chất Tầng chứa nước có thành phần là đất đá hạt thô có hệ số thấm lớn sẽ nhận được lượng nước bổ cập nhiều hơn so với những tầng có thành phần là lớp đất đá mịn hệ số thấm ướt thấp Đặc biệt những tầng có thành phần cấu tạo là hạt sét thì khả năng giữ nước sẽ tốt hơn nhưng khả năng nhận được nguồn bổ cập lại thấp

1.2.3.2 Điều kiện nhân tạo

Ngoài các yếu tố tự nhiên gây ảnh hưởng đến nước ngầm, các tác động của con người làm thay đổi nước ngầm trên phạm vi rộng lớn Sự thay đổi này làm suy giảm về chất lượng và mực nước ngầm

Quá trình công nghiệp hóa – hiện đại hóa phát triển mạnh kèm theo đó là sự gia tăng dân số và nhu cầu mức sống của con người được cải thiện Nhằm đáp ứng nhu cầu đó, dẫn đến kết quả là sự khai thác nước ngầm một cách tràn lan, tự phát không kiểm soát làm cho nguồn nước ngầm bị sụt giảm đáng kể

Việc phát triển kinh tế kèm theo đó là những KCN, cụm công nghiệp và khu dân cư được xây mới ngày càng nhiều Việc đầu tư xây dựng làm cho diện tích đất

bị bê tông hóa tăng, làm cho khả năng bổ cấp nguồn nước ngầm từ các nguồn nước mặt, nước mưa bị hạn chế và làm tắt nghẽn các mạch nước ngầm với nhau

Các yếu tố tự nhiên là điều kiện khách quan và yếu tố nhân tạo là điều kiện chủ quan Sự thay đổi do tác động của con người thường mang tính nghiêm trọng hơn

1.2.4 Nguồn gốc gây ô nhiễm nước ngầm

Có thể phân ra nguồn ô nhiễm thành 2 loại chủ yếu là nguồn gốc tự nhiên và nguồn gốc nhân tạo

1.2.4.1 Nước mưa

Mưa xuống kéo theo các bụi bẩn, chất hữu cơ, vi khuẩn, dư lượng thuốc bảo

vệ thực vật… từ các bãi rác tự phát, các khu nghĩa trang, khu canh tác nông nghiệp vào nguồn tiếp nhận ao, hồ, sông, kênh, rạch Đây là nguyên nhân gián tiếp gây ô nhiễm chất lượng nước ngầm

1.2.4.2 Nước thải và rác thải sinh hoạt

Nước thải sinh hoạt là nước thải được thải ra từ các hoạt động sinh hoạt của con người (ăn, uống, tắm, giặt,…) Nguồn thải bắt nguồn tại các hộ gia đình, khu dân cư, các doanh trại quân đội,

Nước thải sinh hoạt có đặc trưng là có nồng độ BOD cao là môi trường lý tưởng để các vi khuẩn gây bệnh phát triển, sinh sôi gây ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng Trong nước thải sinh hoạt chứa nhiều chất hữu cơ và dinh dưỡng có khả năng gây ra hiện tượng phú dưỡng hóa

Lượng nước thải sinh hoạt dao động phụ thuộc vào thói quen sinh hoạt của người dân Do dân số các huyện ngoại thành có xu hướng tăng trong các năm qua

và nhu cầu sử dụng nước của người dân ngày càng cao nên lượng nước thải sinh hoạt thải ra ngày càng nhiều sẽ dẫn đến ảnh hưởng chất lượng nước ngầm thông qua mối quan hệ thủy lực giữa nước mặt và nước ngầm

Cùng với đó là tình trạng xả rác bừa bãi xuống lòng sông, kênh, rạch và xuất hiện các bãi rác tự phát trên các tuyến đường giao thông, gần các khu dân cư, lượng rác thải này cũng gián tiếp ảnh hưởng đến chất lượng ngầm và gây mất mỹ quan đường phố

1.2.4.3 Nước thải do hoạt động công nghiệp

Nước thải công nghiệp là nước thải được thải ra từ các nhà máy trong các KCN, cụm công nghiệp

Sự phát triển nhanh chóng của nền công nghiệp, đặc biệt là những ngành nghề chế biến thực phẩm, dệt nhuộm, luyện kim, xi mạ,… Các thành phần của nước thải này ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng nước nếu không xử lý đạt tiêu chuẩn trước khi cho xả thải vào nguồn tiếp nhận

1.2.4.4 Nước thải do hoạt động nông nghiệp

Nước thải nông nghiệp chủ yếu là do hoạt động sản xuất nông nghiệp và chăn nuôi

Trong nông nghiệp để tăng năng suất cho cây trồng và phòng tránh sâu bệnh, con người đã sử dụng một lượng lớn thuốc trừ sâu và thuốc bảo vệ thực vật Những loại thuốc này giết hại những sâu bọ và thúc đẩy năng suất cho cây trồng nhưng nó lại mang lại cho đất và nước một lượng chất độc đáng kể Phân bón cũng được người dân sử dụng rộng rãi để cải thiện chất lượng đất, tăng độ màu mỡ cho đất

Thuốc bảo vệ thực vật nằm trong nhóm các chất phosphor hữu cơ, clo hữu

cơ, carbamat,… Hầu hết các chất này đều có độc tính cao đối với môi trường và khả năng tích lũy trong cơ thể người thông qua các chuỗi thức ăn, các bao bì, chai lọ thuốc bảo vệ thực vật, thuốc trừ sâu không được thu gom mà vứt bỏ trực tiếp xuống các rãnh, mương ngấm xuống đất và theo vào các dòng chảy sông, kênh, rạch

Trong hoạt động chăn nuôi, đặc biệt là chăn nuôi gia súc: Các cơ sở chăn nuôi diễn ra đơn lẻ tại các hộ gia đình Thường chất thải chăn nuôi được xả thẳng ra nguồn tiếp nhận, hoặc nếu có xử lý thì không đạt chuẩn theo yêu cầu Nguồn nước thải này chứa nhiều chứa nhiều các hợp chất hữu cơ, các vi khuẩn, vi trùng, virut,

giun sán, gây ô nhiễm chất lượng nước và đây cũng là nguyên nhân phát sinh ra các dịch bệnh cho gia súc và con người

Nguyên nhân ô nhiễm tầng nước ngầm ở TP HCM được xác định là do cấu trúc địa chất và tình trạng khai thác bừa bãi, nhiều giếng được khoan gần khu vực ô nhiễm như cống thải, nghĩa trang, hố ga, sát bờ kênh, bãi rác Thêm vào đó, kỹ thuật khoan giếng nhiều nơi chưa tốt kéo theo việc gia cố, cách ly tầng không bảo đảm, tạo thêm những cửa sổ địa chất thủy văn nhân tạo làm cho các chất ô nhiễm từ trên

bề mặt theo nước khuếch tán và thẩm thấu xuống tầng nước ngầm

Hình 1.3: Các nguồn gây ô nhiễm nước ngầm

1.3 Tiêu chuẩn chất lượng nước

Tùy theo yêu cầu của việc sử dụng nước vào các mục đích khác nhau như: nông nghiệp, công nghiệp, ngư nghiệp, văn hóa, thể dục thể thao, phục vụ ăn uống

và sinh hoạt mà quy định những tiêu chuẩn của ngành Đối với nước ăn uống, sinh hoạt có tiêu chuẩn quốc tế, tiêu chuẩn khu vực, tiêu chuẩn quốc gia và tiêu chuẩn địa phương

Năm 2002, Bộ Y tế ban hành tiêu chuẩn 1329/2002/QĐ-BYT [5] đối với nước ăn uống và sinh hoạt có liên quan đến các yếu tố lý hóa học và vi sinh vật Năm 2009, để phân biệt nước ăn, uống và nước sinh hoạt, Bộ Y tế đã ban hành Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về chất lượng nước ăn uống QCVN 01:2009/BYT và Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về chất lượng nước sinh hoạt QCVN 02:2009/BYT [6][7] thay thế tiêu chuẩn 1329/2002/QĐ-BYT

Theo QCVN 02:2009/BYT, Quy chuẩn này quy định mức giới hạn các chỉ tiêu chất lượng đối với nước sử dụng cho mục đích sinh hoạt thông thường không

sử dụng để ăn uống trực tiếp hoặc dùng cho chế biến thực phẩm tại các cơ sở chế biến thực phẩm Trong đó nêu rõ, cho phép đánh giá chất lượng nước do các cá nhân và hộ gia đình tự khai thác nước để sử dụng cho mục đích sinh hoạt Mức đánh giá quy định tại Cột II trong Quy chuẩn này (Bảng 3.1)

1.4 Tính chất các chỉ tiêu chất lượng nước sinh hoạt

1.4.1 Mùi, vị

Nước giếng ngầm nếu ô nhiễm sẽ có mùi trứng thối là do có khí H2S, kết quả của quá trình phân hủy các chất hữu cơ trong l ng đất và hòa tan vào mạch nước ngầm Mùi tanh của Sắt và mangan

Mùi, vị khác lạ sẽ gây cảm giác khó chịu khi dùng nước Tùy theo loại mùi,

vị mà có cách xử lý phù hợp như dùng hóa chất diệt tảo trong ao hồ, keo tụ, lắng lọc, hấp phụ bằng than hoạt tính,…

1.4.2 Độ pH

Nước ngầm thường có độ pH thấp, nhỏ hơn 7

Về cơ bản không ảnh hưởng nhiều đến sức khỏe nếu không sử dụng trực tiếp cho mục đích ăn uống Tuy nhiên, pH thấp làm hỏng men răng, pH của nước có liên quan đến tính ăn m n thiết bị, đường ống dẫn nước và dụng cụ chứa nước Đặc biệt, trong môi trường pH thấp, khả năng khử trùng của Clo sẽ mạnh hơn Tuy nhiên, khi pH > 8,5 nếu trong nước có hợp chất hữu cơ thì việc khử trùng bằng Clo

dễ tạo thành hợp chất trihalomethane gây ung thư

Theo tiêu chuẩn, pH của nước sử dụng cho sinh hoạt là 6,0 – 8,5 và của nước

ăn, uống là 6,5 – 8,5

1.4.3 Màu

Nước có độ màu cao thường gây khó chịu về mặt cảm quan Với các quy trình xử lý như sục khí ozôn, clo hóa sơ bộ, keo tụ, lắng lọc có thể làm giảm độ màu của nước Cần lưu ý, khi nguồn nước có màu do hợp chất hữu cơ, việc sử dụng Clo

có thể tạo ra chất mới là trihalomethane có khả năng gây ung thư

Thông thường, màu của nước thường biểu hiện như màu vàng của hợp chất Sắt và mangan; màu xanh của tảo, hợp chất hữu cơ

1.4.5 Sắt (Fe) tổng số

Về cơ bản Sắt h a tan trong nước là Sắt (II) sẽ gây cho nước có mùi tanh Khi tiếp xúc với oxi thì Sắt (II) chuyển hóa thành Sắt (III) tạo ra kết tủa màu đỏ gây mất thẩm mỹ

Asen trong các nguồn nước có thể do các nguồn gây ô nhiễm tự nhiên (các loại khoáng chứa Asen) hoặc nguồn nhân tạo (luyện kim, khai khoáng ) Asen thường có mặt trong nước dưới dạng Asenit (AsO33-), Asenat (AsO43-) hoặc Asen hữu cơ (các hợp chất loại methyl Asen có trong môi trường do các phản ứng chuyển hóa sinh học Asen vô cơ) Asen và các hợp chất của nó là các chất độc mạnh (cho người, các động vật khác và vi sinh vật), nó có khả năng tích lũy trong cơ thể và