đánh giá chất lượng nước dưới đất tầng pleistocen khu vực thành phố hồ chí minh

MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN ii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT .v DANH MỤC BẢNG vi DANH MỤC HÌNH vii TÓM TẮT MỞ ĐẦU CHƢƠNG I TỔNG QUAN 1.1 TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƢỚC 1.1.1 Nghiên cứu nƣớc 1.1.2 Nghiên cứu nƣớc 1.2 GIỚI THIỆU KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1.2.1 Vị trí địa lý 1.2.2 Đặc điểm địa lý tự nhiên, kinh tế nhân văn 1.2.3 Đặc điểm địa chất .12 1.2.4 Đặc điểm địa chất thủy văn 14 CHƢƠNG .18 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 18 2.1 PHƢƠNG PHÁP THU THẬP TÀI LIỆU .18 2.2 PHƢƠNG PHÁP KHẢO SÁT, LẤY MẪU THỰC ĐỊA 18 2.1.1 Phƣơng pháp khảo sát thực địa 18 2.1.2 Lấy mẫu 19 2.3 PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU 21 2.4 PHƢƠNG PHÁP TỔNG HỢP, ĐÁNH GIÁ 22 2.5 PHƢƠNG PHÁP BIÊN TẬP BẢN ĐỒ 22 CHƢƠNG .23 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 23 3.1 CÁC THƠNG SỐ ĐỊA HĨA MÔI TRƢỜNG .23 3.1.2 Ec 25 3.1.3 TDS 25 iii 3.1.4 Độ cứng 26 3.2 CÁC HỢP CHẤT NITƠ 27 3.2.1 Amoni (NH4+) 27 3.2.2 Nitrat (NO3-) .28 3.3 Fe .30 3.4 Mn 33 3.5 As .36 3.6 Cr .38 3.7 Cd 39 3.8 Pb .42 3.9 TƢƠNG QUAN CỦA CÁC KIM LOẠI NẶNG 45 3.9.1 Tƣơng quan kim loại nặng mùa khô năm 2017 45 3.9.2 Tƣơng quan thông số vào mùa mƣa năm 2017 46 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 49 TÀI LIỆU THAM KHẢO .50 iv DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT BTNMT Bộ tài nguyên môi trƣờng ĐC – ĐCTV Địa chất - Địa chất thủy văn DHT Đông Hƣng Thuận Eh Thế oxy hóa khử Ec Độ dẫn điện HĐND Hội đồng nhân dân ICP-MS Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry KLN Kim loại nặng NQ Nghị NDĐ Nƣớc dƣới đất PGS.TS Phó giáo sƣ - tiến sĩ QCVN Quy chuẩn Việt Nam TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TDS Total Dissolved Solids (Tổng độ khống hóa) TPHCM Thành phố Hồ Chí Minh TS Tiến sĩ UBND Ủy ban nhân dân v DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Nguồn gốc phát sinh kim loại nƣớc dƣới đất Bảng 1.2 Lƣợng mƣa qua năm trạm Tân Sơn Hòa, mm Bảng 2.1 Vị trí lấy mẫu giếng quan trắc nƣớc dƣới đất tầng Pleistocen .19 Bảng 2.2 Giới hạn phát kim loại nặng (µg/l) 21 Bảng 3.1 Phân chia loại nƣớc theo tổng độ khống hóa 26 Bảng 3.2 Ma trận tƣơng quan kim loại nặng mùa khô năm 2017 45 Bảng 3.3 Ma trận tƣơng quan thông số mùa mƣa năm 2017 46 Bảng 3.4 Tổng hợp mối tƣơng quan thông số địa hóa từ năm 2012-2017 47 Bảng 3.5 Bảng tổng hợp ảnh hƣởng thơng số địa hóa mơi trƣờng đến tiêu ô nhiễm nƣớc dƣới đất tầng Pleistocen khu vực TP.HCM 48 vi DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Vị trí địa lý thành phố Hồ Chí Minh Hình 3.1 Giá trị pH giếng quan trắc tầng Pleistocen 23 Hình 3.2 Giá trị pH vào mùa khơ mùa mƣa từ năm 2012 đến năm 2017 .24 Hình 3.3 Giá trị Eh giếng quan trắc 24 Hình 3.4 Độ dẫn điện giếng quan trắc 25 Hình 3.5 Hàm lƣợng TDS giếng quan trắc 25 Hình 3.6 Độ cứng nƣớc dƣới đất tầng Pleistocen vào mùa khô khu vực thành phố Hồ Chí Minh 27 Hình 3.7 Hàm lƣợng NH4+ vào mùa khơ mùa mƣa từ năm 2012 đến năm 2017 28 Hình 3.8 Hàm lƣợng NO3- vào màu khô mùa mƣa giai đoạn 2012-2017 29 Hình 3.9 Hàm lƣợng Fe giếng quan trắc 31 Hình 3.10 Giá trị Fe diễn biến theo tầng chứa nƣớc vào mùa khô mùa mƣa 31 Hình 3.11 Diễn biến nồng độ Fe theo mùa khô mùa mƣa từ năm 2012-2017 .32 Hình 3.12 Giản đồ Eh pH khu vực thành phố Hồ Chí Minh (Nguyễn Văn Phổ, 2002) 33 Hình 3.13 Hàm lƣợng Mn năm 2017 34 Hình 3.14 Diễn biến hàm lƣợng Mn tầng Pleistocen 34 Hình 3.15 Hàm lƣợng Mn theo mùa khô mùa mƣa từ năm 2012-2017 35 Hình 3.16 Hàm lƣợng As nƣớc dƣới đất tầng Pleistocen 36 Hình 3.17 Hàm lƣợng As theo độ sâu 37 Hình 3.18 Hàm lƣợng As vào mùa khô mùa mƣa từ năm 2012-2017 37 Hình 3.19 Hàm lƣợng Cr nƣớc dƣới đất tầng Pleistocen 38 Hình 3.20 Diễn biến Cr theo độ sâu .39 Hình 3.21 Hàm lƣợng Cr vào mùa khơ mùa mƣa từ năm 2012 đến 2017 39 Hình 3.22 Hàm lƣợng Cd giếng quan trắc 40 Hình 3.23 Hàm lƣợng Cd theo độ sâu 40 Hình 3.24 Diễn biến hàm lƣợng Cd theo thời gian 41 Hình 3.25 Mặt cắt địa chất thủy văn tuyến II-II’ giếng Long Thạnh Mỹ 42 Hình 3.26 Hàm lƣợng Pb thấp giếng quan trắc 42 Hình 3.27 Hàm lƣợng Pb theo độ sâu 43 vii Hình 3.28 Diễn biến hàm lƣợng chì vào mùa khơ mùa mƣa năm 2012 đến 2017 44 Hình 3.29 Vị trí giếng quan trắc Phạm Văn Cội huyện Củ Chi 44 Hình 3.30 Mặt cắt địa chất thủy văn tuyến I-I’ giếng Q09902B 45 viii TÓM TẮT Tài nguyên nƣớc dƣới đất giữ vai trò quan trọng thành phố Hồ Chí Minh Q trình phát triển thị gia tăng dân số nên nhu cầu khai thác, sử dụng nƣớc dƣới đất tăng lên, đồng thời chất thải, nƣớc thải gia tăng dẫn đến nguy suy thoái trữ lƣợng nhƣ chất lƣợng nƣớc dƣới đất Cơng tác lấy mẫu phân tích đƣợc thực 16 trạm quan trắc thuộc hệ thống quan trắc thành phố (Sở Tài nguyên mơi trƣờng thành phố Hồ Chí Minh) vào tháng hệ thống quan trắc Quốc Gia (Liên đoàn Quy hoạch điều tra Tài nguyên nƣớc miền Nam) vào tháng 10 Bên cạnh số liệu quan trắc đƣợc thu thập từ năm 2012 đến năm 2016 để so sánh đánh giá diễn biến với trạng chất lƣợng nƣớc dƣới đất khu vực thành phố Hồ Chí Minh Kết cho thấy hàm lƣợng Fe tổng đƣợc phát 47% tổng số giếng vƣợt quy chuẩn cho phép Các nguyên tố nhƣ Mn, Pb, Cr, As, Cd đƣợc phát tất giếng Hàm lƣợng Mn, Pb số giếng có giá trị vƣợt quy chuẩn cho phép Hàm lƣợng Fe cao đột biến giếng Đông Hƣng Thuận, quận 12 Linh Xuân, quận Thủ Đức (45,48mg/l) Hàm lƣợng Mn phát cao giếng Tân Tạo B có hàm lƣợng Mn gấp 3,04 lần so với quy chuẩn cho phép Hàm lƣợng Pb 0,031 (mg/l) gấp 3,11 lần QCVN 09-MT:2015/BTNMT giếng Q09902B Phạm Văn Cội, huyện Củ Chi Hơn 50% giếng có hàm lƣợng amoni vƣợt QCVN 09-MT:2015/BTNMT Nƣớc dƣới đất tầng Pleistocen khu vực thành phố Hồ Chí Minh có diễn biến phức tạp Chất lƣợng nƣớc tầng Pleistocen (qp3) Pleistocen giữa-trên (qp2-3) có hàm lƣợng kim loại nặng nhƣ hàm lƣợng hợp chất Nitơ cao tầng Pleistocen dƣới (qp1) Do đặc điểm địa chất thủy văn thành phố hầu hết tầng chứa nƣớc Pleistocen xuất lộ mặt, số nơi bị trầm tích Holocen phủ lên Thành phần chủ yếu tầng Holocen chủ yếu cát bột lẫn sạn sỏi hai tầng Holocen Pleistocen dễ bị ảnh hƣởng hoạt động nhân sinh MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Tài nguyên nƣớc dƣới đất mối quan tâm hàng đầu Quốc gia giới Ở nƣớc ta năm gần phát triển kinh tế gia tăng dân số nên môi trƣờng nƣớc ngày bị ô nhiễm Việc khai thác mức dẫn đến cân áp lực tầng chứa nƣớc dẫn đến suy kiệt trữ lƣợng chất lƣợng nguồn nƣớc Theo kết điều tra khảo sát dự án “Biên hội đồ ĐC – ĐCTV TP Hồ Chí Minh, tỉ lệ 1:50.000” tổng số giếng khai thác toàn thành phố 95.828 giếng với tổng lƣu lƣợng khai thác toàn thành phố 524.456m3/ngày) (Đoàn Ngọc Toản, 2016) Theo khảo sát liên đoàn điều tra tài nguyên nƣớc miền Nam cho thấy, hệ thống nƣớc dƣới đất TP.HCM có tầng chứa nƣớc lỗ hổng Holocen, Pleistocen (qp3), Pleistocen giữa-trên (qp2-3), Pleistocen dƣới (qp1), Pleiocen (n22), Pleiocen dƣới (n21) Miocen Trong ngoại trừ tầng Holocen (không khai thác nƣớc dƣới đất), tầng chứa nƣớc lại tầng cung cấp nƣớc cho thành phố, tầng Pleistocen Pliocen đƣợc khai thác nhiều hai tầng có trữ lƣợng lớn Tính đến thời điểm tháng 1/2017, theo tiêu Nghị số 35/NQHĐND ngày 11-12-2015 HĐND TPHCM mạng lƣới nƣớc cấp đƣợc phát triển nhiều khu vực ngoại thành nhiên tỷ lệ ngƣời dân sử dụng nƣớc dƣới đất cao Ngun nhân chi phí cao nên phần lớn ngƣời dân sử dụng m3 nƣớc theo sách ƣu đãi Một số hộ dùng cho mục đích nấu ăn, c n sinh hoạt nhƣ tắm giặt, tƣới tiêu sử dụng nƣớc giếng khoan nên nƣớc dƣới đất tầng Pleistocen Pliocen đƣợc tiếp tục khai thác Tầng chứa nƣớc Pleistocen tầng chứa nƣớc nằm hệ thống tầng chứa nƣớc (khơng tính tầng Holocen), nơi dễ bị ô nhiễm từ hoạt động bề mặt Chính mà vài nơi thành phố, chất lƣợng nguồn nƣớc dƣới đất tầng biến đổi theo chiều hƣớng xấu, nguồn nƣớc bị nhiễm bẩn, ảnh hƣởng đến chất lƣợng nguồn nƣớc cấp Nƣớc bị ô nhiễm trình tự nhiên nhƣ hoạt động núi lửa, lũ lụt, nƣớc chảy qua vùng nhiễm xạ tự nhiên… Ô nhiễm nƣớc chủ yếu liên quan đến hoạt động nhân sinh nhƣ khai thác, chế biến khống sản, sản xuất hóa chất, chế biến thực phẩm, vận tải, sản xuất nông nghiệp, sinh hoạt ngày, thị hóa (Mai Trọng Nhuận, 2001) Theo báo cáo kết quan trắc Trung tâm quan trắc phân tích mơi trƣờng thành phố Hồ Chí Minh năm 2015 cho thấy số giếng có dấu hiệu nhiễm hợp chất Nitơ, có 20% tổng số giếng tầng Pleistocen khu vực giếng Gò Vấp có giá trị NO3- cao vƣợt quy chuẩn QCVN 09-MT:2015/BTNMT 4,49 lần Đối với tiêu NH4+ có 55% tổng số giếng vƣợt quy chuẩn QCVN 09-MT:2015/BTNMT từ 1,17 - 89,14 lần Hàm lƣợng Fe trạm dao động khoảng 0,51 – 68,35 mg/l, có trạm (Đơng Hƣng Thuận, Gò Vấp, Long Thạnh Mỹ, Linh Xuân) vƣợt QCVN 09-MT:2015/BTNMT(5mg/l) từ 1,3 – 13, 67 lần So với năm 2014, trạm Gò Vấp tăng mạnh (3,68 lần) (Trung tâm quan trắc phân tích mơi trƣờng, 2015) Qua đó, cho thấy hàm lƣợng số hợp chất Nitơ kim loại nhƣ Fe, Cd, As, Mn, Pb Cr nƣớc dƣới đất thành phố Hồ Chí Minh có xu hƣớng tăng gây ảnh hƣởng đến sức khỏe đời sống ngƣời Vì vậy, việc “đánh giá chất lƣợng nƣớc dƣới đất tầng Pleistocen khu vực thành phố Hồ Chí Minh” cần thiết Mục tiêu đồ án tốt nghiệp Đánh giá đƣợc chất lƣợng nƣớc dƣới đất tầng Pleistocen khu vực thành phố Hồ Chí Minh Nội dung phạm vi nghiên cứu * Nội dung nghiên cứu - Thu thập tài liệu đặc điểm địa chất khu vực, địa chất thủy văn, số liệu điều tra trạng sử dụng nƣớc khu vực, vị trí khu cơng nghiệp, nguồn có khả gây nhiễm nƣớc dƣới đất… - Thu thập số liệu quan trắc từ năm 2012 đến năm 2016 hai hệ thống quan trắc nƣớc dƣới đất địa bàn thành phố Hồ Chí Minh; - Khảo sát, lấy mẫu thực địa; - Thu thập số liệu phân tích tháng 5/2017 10/2017 đề tài “Nghiên cứu đánh giá tác động nguồn ô nhiễm nhân sinh đến phân bố kim loại nặng độc hại nƣớc dƣới đất khu vực TP.HCM” khoa Địa chất khoáng sản trƣờng Đại học Tài nguyên môi trƣờng thành phố Hồ Chí Minh TS Hồng Thị Thanh Thủy chủ nhiệm đề tài - Đánh giá chất lƣợng nƣớc dƣới đất tầng Pleistocen khu vực thành phố Hồ Chí Minh theo thời gian từ năm 2012 đến năm 2017 theo không gian * Phạm vi nghiên cứu Các giếng quan trắc nƣớc dƣới đất tầng Pleistocen (qp3, qp2-3, qp1) Sở Tài nguyên môi trƣờng thành phố Liên đoàn Quy hoạch điều tra tài nguyên nƣớc miền Nam Các giếng quận Tân Bình, Bình Chánh, Thủ Đức, Bình Tân, quận 12, 11, 9, huyện Hóc Môn Củ Chi Phƣơng pháp nghiên cứu Để thực đánh giá đƣợc chất lƣợng nƣớc dƣới đất tầng Pleistocen khu vực thành phố Hồ Chí Minh (gồm quận, huyện: Quận 9, 11,12, Tân Bình, Gò Vấp, Bình Chánh, Bình Tân, Thủ Đức huyện Củ Chi, Hóc Mơn), qua cơng tác thu thập liệu, khảo sát, lấy mẫu thực địa giếng quan trắc Chi cục bảo vệ môi trƣờng thành phố Hồ Chí Minh Liên đồn quy hoạch điều tra Tài nguyên nƣớc miền Nam Thực xử lý liệu, phân tích tƣơng quan tiêu nhiễm, từ đánh giá ngun nhân, nguồn gốc chất ô nhiễm 3.6 Cr Crom có hàm lƣợng nhiều đá bazan từ khống mahentit inmenit làm giàu lƣợng Cr Trong lớp vỏ trái đất hàm lƣợng trung bình crom 122 mg/kg Trong tầng nƣớc nơng, điều kiện có khơng khí, Cr3+ dễ bị oxy hóa thành Cr6+ Ngƣợc lại, tầng nƣớc sâu, điều kiện thiếu oxi, Cr6+ bị khử thành Cr3+  Hàm lƣợng Cr tầng chứa nƣớc Pleistocen Hầu hết giếng có hàm lƣợng Cr đạt quy chuẩn cho phép (0,05mg/l) 1.600 Cr (µg/l) 1.200 800 Cr 400 LTM Q00204A TTB LX Q007030 Q003340 Q00202B TPT TCH TTA PT ĐHT Q011020 Q01302C 00 Giếng Hình 3.19 Hàm lƣợng Cr nƣớc dƣới đất tầng Pleistocen Hàm lƣợng Cr giếng thấp Hàm lƣợng Cr cao đạt 1.221 µg/l giếng Q007030 Vĩnh Lộc A, huyện Bình Chánh  Hàm lƣợng Cr theo độ sâu Tƣơng tự nhƣ Fe Mn hàm lƣợng Cr tầng Pleistocen giếng TTA có giá trị nhỏ Pleistocen giếng TTB Hàm lƣợng Cr tăng tầng Pleistocen giếng Q00202B giảm tầng Pleistocen dƣới giếng Q00204A (Hình 3.20) 38 Hình 3.20 Diễn biến Cr theo độ sâu  Diễn biến hàm lƣợng Cr theo thời gian Hàm lƣợng Cr tầng chứa nƣớc Pleistocene thể chênh lệch nhiều vào năm mùa khơ Hình 3.21 Hàm lƣợng Cr vào mùa khô mùa mƣa từ năm 2012 đến 2017 Vào mùa khơ hàm lƣợng Cr có hàm lƣợng cao mùa mƣa Mùa khô năm 2017 hàm lƣợng Cr giếng Đơng Hƣng Thuận có xu hƣớng giảm so với năm trƣớc Vào mùa mƣa năm 2017 hàm lƣợng Cr có xu hƣớng tăng giếng Q007030 Vĩnh Lộc A, Bình Chánh so với năm 2016 giếng khơng có hàm lƣợng Cr Theo Thomas Harter (2003), Cr nƣớc tự nhiên không bị ô nhiễm nhỏ 0,001 mg/l Hầu hết giếng có hàm lƣợng Cr thấp 0,001mg/l Do đó, Cr nƣớc dƣới đất có nguồn gốc tự nhiên hòa tan khống vật 3.7 Cd Hàm lƣợng trung bình Cd vỏ trái đất thấp từ 0,1 đến 0,2 mg/kg, 39 cát kết, đá vôi, đá mangan từ 0,09 mg/kg (đá granit đến 0,13 mg/kg, đá phiến sét 0,8 mg/kg Cd dễ dàng di động pH thấp tách từ khoáng vật dòng chảy cao, điều có ý nghĩa Cd đất dễ dàng di động nhờ dòng chảy mặt vào tầng chứa nƣớc gặp điều kiện thuận lợi Cd vào nƣớc thông qua nguồn tự nhiên nhƣ: bụi núi lửa, bụi đại dƣơng, đá, quặng  Hàm lƣợng Cd tầng chứa nƣớc Pleistocen Giống nhƣ Cr hầu hết giếng có hàm lƣợng Cd thấp quy chuẩn cho phép (0,005 mg/l) .500 Cd (µg/l) 400 300 200 100 Q01302C Q09902B Q011020 ĐHT CVBC PT TTA TCH TPT Q00202B Q011340 Q019340 Q003340 Q007030 LX TTB Q017030M1 Q00204A LTM 00 Hình 3.22 Hàm lƣợng Cd giếng quan trắc Hàm lƣợng Cd có giá trị cao giếng TTB quận Bình Tân với giá trị 0,429 µg/l  Hàm lƣợng Cd theo độ sâu Hàm lƣợng Cd theo độ sâu đƣợc thể dƣới hình sau: Hình 3.23 Hàm lƣợng Cd theo độ sâu 40 Các giếng nhƣ Q011 giếng Tân Tạo hàm lƣợng Cd có giá trị cao tầng Pleistocen giữa-trên so với Pleistocen Đối với giếng Q002 hàm lƣợng Cd Pleistocen dƣới lại thấp Pleistocen  Diễn biến hàm lƣợng Cd theo thời gian Hình 3.24 Diễn biến hàm lƣợng Cd theo thời gian Hàm lƣợng Cd nƣớc dƣới đất có giá trị thấp đạt QCVN 09MT:2015/BTNMT qua năm Mùa khô năm 2017 hàm lƣợng Cd giảm so với năm trƣớc giếng Q011020, Q00204A, nhiên hàm lƣợng Cd đột biến trạm LTM đạt 0,027 (mg/l) Vào mùa mƣa 2017 hàm lƣợng Cd giảm giếng LTM Giá trị đột biến phát giếng Tân Tạo 0,0004 (mg/l) Trong nƣớc tự nhiên Cd thƣờng 0,0005mg/l có giếng Long Thạnh Mỹ Độ sâu giếng LTM nằm khoảng 30m thuộc tầng Pleistocen dƣới (qp1) Dựa vào mặt cắt địa chất thủy văn đồ địa chất thủy văn thành phố Hồ Chí Minh từ dự án “Biên hội -thành lập đồ tài nguyên nƣớc dƣới đất tỷ lệ 1:200.000 cho tỉnh toàn quốc” thành phần thạch học tầng Plesitocen tầng sét bột có khả cách nƣớc, nhƣng tầng cách nƣớc mỏng, mặt khác tầng chứa nƣớc Pleistocen xuất lộ mặt thành phần thạch học chủ yếu cát bột lẫn sạn sỏi nên có khả Cd di chuyển từ mặt xuống tầng chứa nƣớc giếng Long Thạnh Mỹ (Hình 3.25) 41 Hình 3.25 Mặt cắt địa chất thủy văn tuyến II-II’ giếng Long Thạnh Mỹ 3.8 Pb Hàm lƣợng trung bình Pb vỏ Trái đất (Clarke) 16 ppm Pb phân bố không địa đá Hàm lƣợng Pb thuỷ 4,5.10-7 ppm Hàm lƣợng Pb (ppm) đá cát kết: 5-17; đá phiến sét: 11-24; đá carbonat: 4-18mg/l (Nguyễn Văn Niệm, 2008)  Hàm lƣợng Pb tầng chứa nƣớc Pleistocen Hàm lƣợng Pb đƣợc thể dƣới hình sau: 040 020 Pb 010 QCVN 000 Q01302C Q09902B Q011020 ĐHT CVBC PT TTA TCH TPT Q00202B Q011340 Q019340 Q003340 Q007030 LX TTB Q017030M1 Q00204A LTM Pb (mg/l) 030 Hình 3.26 Hàm lƣợng Pb thấp giếng quan trắc 42 Hầu hết giếng có hàm lƣợng Pb đạt quy chuẩn cho phép (0,01 mg/l) Ngoại trừ giếng Q09902B Phạm Văn Cội, huyện Củ Chi có hàm lƣợng Pb 0,031 (mg/l) gấp 3,11 lần QCVN 09-MT:2015/BTNMT Ngoài ra, giếng Q011020 Tân Chánh Hiệp có hàm lƣợng Pb xấp xỉ quy chuẩn cho phép  Hàm lƣợng Pb theo độ sâu Hàm lƣợng Pb có giá trị cao xấp xỉ quy chuẩn cho phép (0,01 mg/l) giếng Q011020 tầng Pleistocen trên, vị trí giếng Q011340 tầng Pleistocen dƣới có giá trị Pb thấp nhiều Nhìn chung hàm lƣợng Pb biên thiên khơng có quy luật theo độ sâu (Hình 3.27)  Hình 3.27 Hàm lƣợng Pb theo độ sâu  Diễn biến hàm lƣợng Pb theo thời gian Hàm lƣợng Pb vào mùa khô qua năm đạt giá trị cao có xu hƣớng tăng dần từ năm 2013 đến 2015 giếng Q09902B (Phạm Văn Cội, Củ Chi) hàm lƣợng Pb đạt 0,04 đến 0,05 mg/l vƣợt QCVN 09-MT:2015/BTNMT từ đến lần Hàm lƣợng Pb vào mùa mƣa năm 2017 giếng Q09902B có xu hƣớng tăng so với năm 2016 năm trƣớc Hàm lƣợng Pb giếng Q09902B đạt 0,03mg/l gấp 1,25 lần so với năm 2016 So với mùa khơ hàm lƣợng Pb có hàm lƣợng thấp pha loãng nồng độ vào mùa mƣa (Hình 3.28) 43 Hình 3.28 Diễn biến hàm lƣợng chì vào mùa khô mùa mƣa năm 2012 đến 2017 Trong nƣớc dƣới đất hàm lƣợng Pb không vƣợt 10ppb (0,01mg/l) Hàm lƣợng Pb đột biến giếng Q09902B Phạm Văn Cội, huyện Củ Chi tác động từ hoạt động nông nghiệp Theo thực tế khảo sát giếng quan trắc khu vực nằm gần khu nơng nghiệp Phạm Văn Cội Phân bón dùng nông nghiệp nguồn phát sinh Pb (Bảng 1.1) Ngồi ra, hàm lƣợng Pb có giá trị cao tầng Pleistocen giảm dần từ Pleistocen đến Pleistocen dƣới Nhƣ vậy, có ảnh hƣởng hoạt động nhân sinh đến hàm lƣợng Pb nƣớc dƣới đất tầng Pleistocen khu vực thành phố Hồ Chí Minh Hình 3.29 Vị trí giếng quan trắc Phạm Văn Cội huyện Củ Chi 44 Dựa theo mặt cắt thủy văn đồ địa chất thủy văn thành phố Hồ Chí Minh từ dự án “Biên hội -thành lập đồ tài nguyên nƣớc dƣới đất tỷ lệ 1:200.000 cho tỉnh toàn quốc” Địa tầng giếng khoan Q09902B xuất lộ mặt đƣợc phủ thành tạo nghèo nƣớc tầng qp3 thành phần thạch học bột cát, bột cát lớp sét cách nƣớc nên khả chất ô nhiễm thấm xuống tầng chứa nƣớc cao (Hình 3.30) Hình 3.30 Mặt cắt địa chất thủy văn tuyến I-I’ giếng Q09902B 3.9 TƢƠNG QUAN CỦA CÁC KIM LOẠI NẶNG 3.9.1 Tƣơng quan kim loại nặng mùa khô năm 2017 Sự tƣơng quan hàm lƣợng kim loại nặng nƣớc dƣới đất đƣợc thể bảng sau: Bảng 3.2 Ma trận tƣơng quan kim loại nặng mùa khô năm 2017 Fe Cd As 1,00 Fe 0,15 1,00 Cd 0,38 0,03 1,00 As * 0,11 0,30 Cr 0,80 0,31 0,17 Pb 0,66* * 0,32 0,19 Mn 0,72 * Tương quan có ý nghĩa mức 0,01 Cr Pb Mn 1,00 0,34 0,35 1,00 0,24 1,00 45 Nguyên tố Fe thể tƣơng quan có ý nghĩa với Cr Mn (r= 0,72 0,80) nguyên tố có nguồn gốc Ba nguyên tố nhìn chung chịu ảnh hƣởng thành phần thạch học tầng chứa nƣớc Đặc biệt, giếng quan trắc Tân Tạo hai tiêu vƣợt QCVN 09-MT:2015 nhiều lần Mn Fe hai kim loại có tƣơng quan chặt chẽ với nhau, hàm lƣợng Fe tăng hàm lƣợng Mn tăng Bên cạnh đó, Pb Cd có mối tƣơng quan có ý nghĩa (r= 0,66), thể tác động nguồn nhân sinh 3.9.2 Tƣơng quan thông số vào mùa mƣa năm 2017 Tƣơng quan thông số vào tháng 10 năm 2017 đƣợc thể dƣới bảng sau: Bảng 3.3 Ma trận tƣơng quan thông số mùa mƣa năm 2017 TDS (mg/l) TDS Eh pH Ec Fe Cr As Pb Cd Mn 0,033 -0,162 -0,217 0,142 0,024 -0,020 -0,035 0,961** 0,856** Eh (mV) pH -0,094 -0,208 0,102 -0,134 0,373 -0,215 0,158 -0,043 0,219 0,227 -0,413 -0,010 -0,312 -0,086 0,059 Ec (µs/cm) 0,319 -0,092 0,472* -0,116 -0,326 -0,353 Fe Cr As Pb Cd 0,106 * 0,569 0,099 -0,237 -0,165 -0,184 -0,033 0,000 -0,108 0,057 0,257 -0,035 -0,073 -0,063 0,819** Mn (**)Tương quan có ý nghĩa mức 0,01 (*)Tương quan có ý nghĩa mức 0,05 Khi phân tích tƣơng quan số liệu mùa mƣa năm 2017 cho thấy TDS có tƣơng quan cao với Cd Mn Khi giá trị TDS nƣớc dƣới đất tăng hai kim loại tăng theo Ngồi ra, Mn c n có tƣơng quan cao với Cd Bên cạnh Ec, Fe As có tƣơng quan ý nghĩa 46  Ảnh hƣởng thơng số địa hóa Dựa vào số liệu tƣơng quan từ năm 2012 đến năm 2016, tƣơng quan số liệu năm 2017, đánh giá ảnh hƣởng thơng số địa hóa mơi trƣờng Bảng 3.4 Tổng hợp mối tƣơng quan thơng số địa hóa từ năm 2012-2017 pH Eh Ec DC NH4 NO3 TDS Fe Cd Pb As Cr Mn pH 0,003 0,090 -0,239** -0,096 -0,266** -0,301** 0,294** -0,045 -0,106 -0,026 0,035 -0,026 DC NH4 NO3 TDS Fe Cd Pb As Cr Mn -0,005 -0,127 0,865** 0,027 -0,109 0,430** 0,018 0,070 0,253** -0,016 0,038 -0,134 -0,063 -0,035 0,143 0,412** -0,104 -0,161* -0,314** 0,174* 0,002 0,024 -0,001 -0,131 0,017 -0,110 0,363** 0,033 0,049 0,365** -0,086 0,032 0,068 -0,081 0,187** 0,017 -0,036 0,002 -0,056 -0,010 -0,012 0,039 0,203** 0,024 -0,088 (**)Tương quan có ý nghĩa mức 0,01 (*)Tương quan có ý nghĩa mức 0,05 N=195, với N số mẫu 47 Fe tự nhiên tồn dạng Fe2+ Fe3+ Qua bảng 3.3 thấy pH, Eh có ảnh hƣởng rõ rệt kim loại sắt thơng số địa hóa quan trọng để định dạng tồn Fe nhƣ thông số khác môi trƣờng Fe đƣợc xác định tồn dạng Fe2+ thông qua thơng số Bên cạnh đó, pH có ảnh đến NO3- pH giảm NO3- nƣớc tăng Các thông số nhƣ độ cứng, TDS bị thông số pH tác động, pH nƣớc thấp độ cứng TDS nƣớc tăng pH có ảnh hƣởng đến độ hòa tan số nguyên tố nhƣ: - Các nguyên tố tạo cation có độ hòa tan lớn mơi trƣờng axit giảm dần mơi trƣờng trung tính: Na, K, Ca, Sr, Fe, … - Các nguyên tố tạo anion hòa tan tốt môi trƣờng kiềm: Se, Mo, V, As (Nguyễn Văn Phổ, 2002) Đa số giếng có hàm lƣợng pH từ trung tính đến axit hàm lƣợng As nƣớc dƣới đất không tăng Với số liệu phân tích rút kết luận thông số nhƣ NH4+ số kim loại nhƣ As, Cd, Pb, Mn, Cr không chịu ảnh hƣởng pH Eh môi trƣờng (Bảng 3.3 bảng 3.4) Bảng 3.5 Bảng tổng hợp ảnh hƣởng thơng số địa hóa mơi trƣờng đến tiêu ô nhiễm nƣớc dƣới đất tầng Pleistocen khu vực TP.HCM Các yêu tố ảnh hƣờng Chỉ tiêu - NO3 NH4+ Fe Mn Cr As Cd Pb Trong đó: pH ++ ++ 0 0 Eh ++ 0 0 (++) Các ảnh hƣởng rõ rệt (+) Có ảnh hƣởng tƣơng đối rõ rệt (0) không ảnh hƣởng (-) Chƣa xác định 48 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Đề tài “Đánh giá chất lƣợng nƣớc dƣới đất tầng Pleistocen khu vực thành phố Hồ Chí Minh” gồm thơng số pH, Eh, TDS, độ cứng, NH4-, NO3-, Fe, Mn, Cd, As, Cr, Pb Mẫu nƣớc đƣợc lấy 19 giếng quan trắc thuộc mạng lƣới quan trắc thành phố (Sở Tài ngun mơi trƣờng thành phố Hồ Chí Minh Quốc Gia (Liên đoàn Quy hoạch điều tra Tài nguyên nƣớc miền Nam) thực phân tích phòng thí nghiệm Địa chất khoa Địa chất Khống sản phƣơng pháp phân tích ICP-MS, để đánh giá trạng chất lƣợng nƣớc (gồm thông số pH, Eh, TDS, Fe, Mn, Cd, As, Cr, Pb) Số liệu phân tích năm đƣợc thu thập từ đề tài “Nghiên cứu đánh giá tác động nguồn ô nhiễm nhân sinh đến phân bố kim loại nặng độc hại nƣớc dƣới đất khu vực TP.HCM” Ngồi cơng tác đánh giá trạng chất lƣợng nƣớc thời điểm lấy mẫu (năm 2017), số liệu quan trắc đƣợc thu thập từ năm 2012 đến năm 2016 nhằm so sánh, đánh giá diễn biến chất lƣợng nƣớc dƣới đất Kết cho thấy hàm lƣợng Fe tổng đƣợc phát 47,37% tổng số giếng, 15,79% tổng số giếng có hàm lƣợng Mn 10,52% số giếng có hàm lƣợng Pb vƣợt quy chuẩn cho phép Hơn 50% giếng có hàm lƣợng amoni vƣợt quy chuẩn cho phép Các yếu tố tự nhiên nhƣ lƣợng mƣa cƣờng độ mƣa tăng năm làm tăng tốc độ phong hóa dẫn đến tốc độ hòa tan khống vật dẫn đến gia tăng hàm lƣợng số kim loại nặng có nguồn gốc tự nhiên nhƣ Fe2+, Mn, Cr Ngồi yếu tố tự nhiên có tác động cụ thể từ hoạt động ngƣời xả thải chất thải từ công nghiệp, nông nghiệp nhƣ phân bón thuốc trừ sâu làm ảnh hƣởng đến chất lƣợng nƣớc tầng Pleistocen khu vực thành phố Hồ Chí Minh Hầu hết hàm lƣợng thống số đánh giá có diễn biến phức tạp qua năm, khơng có quy luật Nhìn chung, tầng chứa nƣớc Pleistocen dƣới (qp1) có chất lƣợng nƣớc tốt tầng Pleistocen (qp3) Pleistocen giữa-trên (qp2-3) Vì vậy, nƣớc dƣới đất hai tầng đủ nhu cầu, an tồn cho mục đích sử dụng nƣớc ngƣời dân địa bàn thành phố 49 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tham khảo tiếng Việt [1] Đoàn Ngọc Toản - Báo cáo tổng hợp kết điều tra, đánh giá tài nguyên nước đất thành phố Hồ Chí Minh, Liên đoàn Quy hoạch Điều tra tài nguyên nƣớc miền Nam , 2016 [2] Lê Văn Khoa - Kim loại, hóa chất hòa tan hợp chất hữu tổng hợp, Môi trường ô nhiễm, NXB Giáo dục, 1995, tr.70 - 83 [3] Mai Trọng Nhuận - Địa hóa mơi trường, Nhà xuất Đại học Quốc Gia Hà Nội, 2001 [4] Nguyễn Văn Phổ - Địa hóa học, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, 2002 [5] Nguyễn Việt Kỳ - Khai thác bảo vệ tài nguyên nước đất, Nhà xuất Đại học Quốc Gia thành phố Hồ Chí Minh, 2006 [6] Nguyễn Việt Kỳ - Ô nhiễm mangan nước đất tầng pleistocen khu vực thành phố Hồ Chí Minh, Tạp chí khoa học Trái đất, 2012 [7] Nguyễn Thị Hạ - Báo cáo quan trắc Quốc gia động thái nước đất giai đoạn 2001-2005 thuyết minh vùng Đồng Bằng Nam Bộ, Hà Nội, 2005 [8] Vũ Ngọc Kỷ - Địa chất thủy văn đại cương, Nhà xuất giao thông vận tải, 2008 [9] Trần Văn Trị, Vũ Khúc - Địa chất tài nguyên Việt Nam, Nhà xuất Khoa học tự nhiên công nghệ, 2011 [10] Trung tâm quan trắc phân tích mơi trƣờng thành phố Hồ Chí Minh Báo cáo tổng hợp kết quan trắc, 2015 Tài liệu tham khảo tiếng Anh [11] Idoko OM - Seasonal variation in Iron in rural groundwater of Benue State, Middle Belt, Nigeria Pakist J Nutrin (9) (2010) 82–89 [12] Jeanine D., Robert W - Leaching of metals into groundwater understanding the causes and an evaluation of remedial appoaches (2012) [13] Lashkaripour GR, Ghafoori M - The effects of water table decline on the groundwater quality in aquifer of Torbat Jam Plain, Northeast Iran Internl J Emerg Sci (2) (2011) 153–163 [14] Thomas Harter - Groundwater quality and groundwater pollution, 50 UCANR Publications, (2003) [15].W De Vos, Geochemical atlas of Europe Part 2, Interpretation of Geochemical Maps, Additional Tables, Figures, Maps, and Related Publications, (2006) 51 PHỤ LỤC - Bản vẽ + Bản vẽ số 01: Bản đồ địa chất thủy văn thành phố Hồ Chí minh, tỷ lệ 1:200.000; + Bản vẽ số 02: Sơ đồ vị trí lấy mẫu, tỷ lệ 1:500.000; + Bản vẽ số 03: Sơ đồ phân bố hàm lƣợng Fe Mn tầng chứa nƣớc Pleistocen khu vực thành phố Hồ Chí Minh, tỷ lệ 1:200.000; + Bản vẽ số 04: Sơ đồ phân bố hàm lƣợng Pb Cd tầng chứa nƣớc Pleistocen khu vực thành phố Hồ Chí Minh, tỷ lệ 1:200.000; + Bản vẽ số 05: Sơ đồ phân bố hàm lƣợng As Cr tầng chứa nƣớc Pleistocen khu vực thành phố Hồ Chí Minh, tỷ lệ 1:200.000 - Nhật ký lấy mẫu - Phƣơng pháp phân tích - Kết phân tích - Mặt cắt địa chất thủy văn PL.1 ... nƣớc dƣới đất tầng Pleistocen khu vực thành phố Hồ Chí Minh cần thiết Mục tiêu đồ án tốt nghiệp Đánh giá đƣợc chất lƣợng nƣớc dƣới đất tầng Pleistocen khu vực thành phố Hồ Chí Minh Nội dung phạm... bố hàm lƣợng Fe Mn tầng chứa nƣớc Pleistocen khu vực thành phố Hồ Chí Minh, tỷ lệ 1:200.000; - Sơ đồ phân bố hàm lƣợng Pb Cd tầng chứa nƣớc Pleistocen khu vực thành phố Hồ Chí Minh, tỷ lệ 1:200.000;... dƣới đất khu vực TP.HCM” khoa Địa chất khoáng sản trƣờng Đại học Tài nguyên môi trƣờng thành phố Hồ Chí Minh TS Hồng Thị Thanh Thủy chủ nhiệm đề tài - Đánh giá chất lƣợng nƣớc dƣới đất tầng Pleistocen