Nghiên cứu và dự báo ảnh hưởng của biến đổi khí hậu và nước biển dâng đến nước dưới đất tỉnh thái bình

Bộ giáo dục v đo tạo Trờng Đại học mỏ - địa chất ***** TRẦN THỊ THANH THỦY NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG GÂY Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG ĐỊA CHẤT BÃI CHÔN LẤP CHẤT THẢI RẮN ĐÔ THỊ KIÊU KỴ GIA LÂM – HÀ NỘI VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP PHÒNG CHỐNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Hμ Nội - 2009 Bộ giáo dục v đo tạo Trờng Đại học mỏ - địa chất ***** TRẦN THỊ THANH THỦY NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG GÂY Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG ĐỊA CHẤT BÃI CHÔN LẤP CHẤT THẢI RẮN ĐÔ THỊ KIÊU KỴ - GIA LÂM – HÀ NỘI VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP PHÒNG CHỐNG Chuyên ngành: Địa chất cơng trình Mã số : 60.44.65 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS Đỗ Minh Tồn Hμ Néi - 2009 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Tác giả đề tài Trần Thị Thanh Thủy MỤC LỤC Trang Lời cam đoan Mục lục Danh mục ký hiệu, chữ viết tắt Danh mục bảng Danh mục hình vẽ Mở đầu CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ CHẤT THẢI RẮN ĐÔ THỊ, BÃI CHÔN LẤP CHẤT THẢI RẮN VÀ ẢNH HƯỞNG GÂY Ô NHIỄM CỦA CHÚNG ĐẾN MÔI TRƯỜNG ĐỊA CHẤT 1.1 Tổng quan chất thải rắn đô thị 1.1.1 Chất thải rắn 1.1.2 Quá trình phân hủy chất thải rắn 1.1.3 Sự hình thành nước rỉ rác thành phần chúng bãi chôn lấp 10 1.2 Tổng quan bãi chôn lấp chất thải rắn 15 1.2.1 Khái niệm bãi chôn lấp chất thải rắn 15 1.2.2 Ưu, nhược điểm phương pháp chôn lấp 16 1.2.3 Phân loại bãi chôn lấp chất thải rắn 17 1.2.4 Ảnh hưởng gây ô nhiễm bãi chôn lấp đến môi trường 20 1.2.5 Các tiêu đánh giá ô nhiễm môi trường 24 CHƯƠNG ĐẶC ĐIỂM ĐIỀU KIỆN ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN VÀ ĐỊA CHẤT KHU 26 VỰC BÃI CHÔN LẤP CHẤT THẢI RẮN ĐÔ THỊ KIÊU KỴ - GIA LÂM 2.1 Khái quát đặc điểm bãi chôn lấp chất thải rắn Kiêu Kỵ - Gia Lâm 26 2.2 Đặc điểm điều kiện địa lý tự nhiên địa chất bãi chôn lấp chất thải 29 rắn Kiêu Kỵ - Gia Lâm 2.2.1 Đặc điểm điều kiện địa lý tự nhiên 29 2.2.2 Đặc điểm điều kiện Địa chất cơng trình bãi chơn lấp chất thải Kiêu Kỵ - 33 Gia Lâm CHƯƠNG ĐẶC ĐIỂM HIỆN TRẠNG GÂY Ô NHIỄM BÃI CHÔN LẤP CHẤT 45 THẢI RẮN ĐÔ THỊ KIÊU KỴ - GIA LÂM – HÀ NỘI VÀ PHÂN TÍCH NGUN NHÂN 3.1 Hiện trạng mơi trường nước 45 3.1.1 Chất lượng nước rỉ rác 46 3.1.2 Chất lượng nguồn nước mặt 49 3.1.3 Chất lượng nước đất 51 3.2 Hiện trạng môi trường đất 57 3.3 Hiện trạng mơi trường khơng khí 60 CHƯƠNG DỰ BÁO KHẢ NĂNG Ô NHIỄM CỦA BÃI CHÔN LẤP ĐẾN MÔI 65 TRƯỜNG ĐỊA CHẤT VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP PHỊNG CHỐNG 4.1 Dự báo khả nhiễm bãi chôn lấp đến môi trường địa chất 65 4.1.1 Cơ sở lý thuyết 65 4.1.2 Phương pháp dự báo 73 4.1.3 Kết dự báo 83 4.2 Đề xuất giải pháp phòng chống 104 4.2.1 Các giải pháp trước mắt 104 4.2.2 Các giải pháp lâu dài 104 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 105 TÀI LIỆU THAM KHẢO 107 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT STT Nội dung Chữ viết tắt Địa chất công trình – Địa kỹ thuật ĐCCT- ĐKT Hố chất bảo vệ thực vật Nồng độ oxy hòa tan DO Nhu cầu oxy sinh hóa BOD Nhu cầu oxy hóa học COD Địa chất thủy văn ĐCTV Nước đất NDĐ Vải địa kỹ thuật chống thấm HDPE Bộ khoa học công nghệ môi trường 10 Bộ xây dựng BXD 11 Thông tư liên tịch TTLT 12 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 13 Tiêu chuẩn xây dựng TCXD 14 Tiêu chuẩn cho phép TCCP 15 Tổng Công ty tư vấn thiết kế Giao thông vận tải TEDI 16 Tài nguyên môi trường HCBVTV BKHCHMT TN-MT DANH MỤC CÁC BẢNG STT Tên bảng Nội dung Trang Bảng 1.1 Thành phần nước rò rỉ bãi chôn lấp 15 hoạt động thời gian Bảng 1.2 Phân loại quy mô bãi chôn lấp chất thải rắn 20 Bảng 2.1 Tần suất vận tốc trung bình gió theo hướng 31 khác Bảng 2.2 Các yếu tố đặc trưng cho khí hậu khu vực huyện 32 Gia Lâm Bảng 2.3 Đặc điểm thủy văn sông Hồng trạm Hà Nội 33 Bảng 2.4 Bảng tổng hợp tiêu lý lớp đất 42 Bảng 3.1 Kết phân tích nước rỉ rác bãi Kiêu Kỵ - Gia 47 Lâm Bảng 3.2 Kết phân tích mẫu nước mặt khu vực khảo sát 49 Bảng 3.3 Kết phân tích mẫu nước đất khu vực khảo 52 sát 10 Bảng 3.4 Khả trao đổi cation đất khu vực bãi chôn 56 lấp rác 11 Bảng 3.5 Hàm lượng kim loại đất khu vực bãi chôn lấp 59 Kiêu Kỵ 12 Bảng 3.6 Kết phân tích mẫu khí khu vực bãi chôn lấp 61 Kiêu Kỵ 13 Bảng 3.7 Kết đo mức ồn khu vực bãi chôn lấp Kiêu Kỵ 61 14 Bảng 3.8 Bảng tổng hợp vị trí lấy mẫu 63 15 Bảng 4.1 Các trình tự nhiên tác động đến lan truyền 65 chất ô nhiễm 16 Bảng 4.2 Hệ số khuyếch tán nước số ion 250C 67 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ STT Tên hình Nội dung Trang Hình 1.1 Quá trình phân hủy sinh học bãi chơn lấp Hình 1.2 Nước rác phát sinh từ bãi chôn lấp chất thải rắn 13 Hình 1.3 Mơ hình bãi chơn lấp chất thải rắn hợp vệ sinh 16 Hình 1.4 Mơ hình chơn lấp chất thải 19 Hình 1.5 Sự ảnh hưởng bãi chôn lấp đến môi trường 23 Hình 2.1 Vị trí bãi chơn lấp chất thải rắn Kiêu Kỵ - Gia Lâm 30 Hình 2.2 Bản đồ Địa chất vùng Gia Lâm 35 Hình 2.3 Bản đồ Địa chất thủy văn vùng Gia Lâm 39 Hình 2.4 Sơ đồ vị trí lỗ khoan khảo sát ĐCCT 43 10 Hình 2.5 Mặt cắt địa chất cơng trình khu vực bãi chơn lấp chất 44 thải Kiêu Kỵ - Gia Lâm 11 Hình 3.1 Nước rỉ rác bãi rác đổ trực tiếp vào mơi trường tự 48 nhiên 12 Hình 3.2 Nước giếng khoan thôn Ngọc Động – xã Đa Tốn 55 13 Hình 3.3 Sự biến đổi thuốc trừ sâu đất 58 14 Hình 3.4 Khu vực chơn lấp rác thải bãi chôn lấp Kiêu Kỵ - 60 Gia Lâm 15 Hình 3.5 Sơ đồ vị trí lấy mẫu khu vực bãi chôn lấp Kiêu Kỵ - 64 Gia Lâm 16 Hình 4.1 Chu trình nước tự nhiên 69 17 Hình 4.2 Sơ đồ phân tán học 70 18 Hình 4.3 Sơ đồ lan truyền chất ô nhiễm trường hợp nguồn 70 điểm 19 Hình 4.4 Sơ đồ lan truyền chất ô nhiễm trường hợp nguồn 71 liên tục 20 Hình 4.5 Mực nước lớp (tầng qh) sau chỉnh lý ổn định 87 21 Hình 4.6 Mực nước lớp (tầng qp) sau chỉnh lý ổn định 87 STT Tên hình Nội dung Trang 22 Hình 4.7 Sơ đồ vùng hệ số thấm sau chỉnh lý kết lớp 89 (tầng qh) 23 Hình 4.8 Sơ đồ vùng hệ số thấm sau chỉnh lý kết lớp 89 (tầng qp) 24 Hình 4.9 Mực nước mơ hình sau chỉnh lý toán nghịch lớp 90 (tầng qh) tháng 12 năm 2005 25 Hình 4.10 Mực nước mơ hình dự báo lớp (tầng qh) tháng 12 90 năm 2010 26 Hình 4.11 Mực nước mơ hình dự báo lớp (tầng qh) tháng 12 91 năm 2011 27 Hình 4.12 Mực nước mơ hình dự báo lớp (tầng qh) tháng 12 91 năm 2015 28 Hình 4.13 Mực nước mơ hình sau chỉnh lý tốn nghịch lớp 92 (tầng qp) tháng 12 năm 2005 29 Hình 4.14 Mực nước mơ hình dự báo lớp (tầng qp) tháng 12 92 năm 2015 30 Hình 4.15 Sơ đồ nồng độ ban đầu lớp (tầng qh) tháng năm 94 2005 theo kết chỉnh lý mơ hình dịch chuyển 31 Hình 4.16 Sơ đồ nồng mơ hình lớp (tầng qh) tháng năm 2005 95 theo kết chỉnh lý mơ hình dịch chuyển 32 Hình 4.17 Sơ đồ nồng độ mơ hình lớp (tầng qh) tháng 12 năm 95 2005 theo kết chỉnh lý mơ hình dịch chuyển 33 Hình 4.18 Sơ đồ nồng độ dự báo lớp (tầng qh) tháng 12 năm 96 2010 theo kết chỉnh lý mơ hình dịch chuyển (a, có lớp chống thấm; b, khơng có lớp chống thấm) 34 Hình 4.19 Sơ đồ nồng độ dự báo lớp (tầng qh) tháng 12 năm 97 2011 theo kết chỉnh lý mơ hình dịch chuyển, (a, có lớp chống thấm; b, khơng có lớp chống thấm) 35 Hình 4.20 Sơ đồ nồng độ dự báo lớp (tầng qh) tháng 12 năm 98 Thơn Xn Thụy STT Tên hình Nội dung Trang 2012 theo kết chỉnh lý mơ hình dịch chuyển, (a, có lớp chống thấm; b, khơng có lớp chống thấm) 36 Hình 4.21 Sơ đồ nồng độ dự báo lớp (tầng qh) tháng 12 năm 99 2013 theo kết chỉnh lý mơ hình dịch chuyển, (a, có lớp chống thấm; b, khơng có lớp chống thấm) 37 Hình 4.22 Sơ đồ nồng độ dự báo lớp (tầng qh) tháng 12 năm 100 2014 theo kết chỉnh lý mơ hình dịch chuyển, (a, có lớp chống thấm; b, khơng có lớp chống thấm) 38 Hình 4.23 Sơ đồ nồng độ dự báo lớp (tầng qh) tháng 12 năm 2015 theo kết chỉnh lý mơ hình dịch chuyển (a, b, kết thể diện mặt cắt có lớp chống thấm; c, d, kết thể diện mặt cắt khơng có lớp chống thấm) 102 104 4.2 ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP PHÒNG CHỐNG 4.2.1 Các giải pháp trước mắt - Khuyến cáo người dân địa phương không nên sử dụng nước khai thác tầng qh để sử dụng mà nên sử dụng hệ thống nước từ nhà máy nước qua xử lý (Nhà máy nước Gia Lâm) Trong trường hợp chưa có điều kiện sử dụng nước từ nhà máy nên sử dụng giếng đóng kiểu UNICEF khai thác tầng qp (xa bãi rác > km) để hạn chế ảnh hưởng nước rác chất bẩn bề mặt xâm nhập vào; - Tạo lớp phủ bề mặt lớp rác lớp sét đầm chặt lớp vải địa kỹ thuật HDPE để ngăn ngừa khả thấm nước mưa xuống bãi rác; - Đối với ô chôn lấp rác chưa chôn lấp, cần gia cố thành xung quanh đáy bãi lớp sét đầm chặt đồng thời rải lớp vải địa kỹ thuật HDPE bố trí hệ thống ống thu gom nước rỉ rác để ngăn khơng có nước rác xâm nhập mơi trường địa chất xung quanh; - Đối với ô chôn lấp cũ, tiến hành tận thu rác để làm phân vi sinh tiến hành lót đáy lại vật liệu đất sét đầm chặt HDPE để ngăn ngừa khả thấm nước rác Hiện nay, khu vực bãi chôn lấp rác thải Kiêu Kỵ đầu tư dây chuyền xử lý rác thải thành phân vi sinh nên sử dụng phương pháp để hạn chế ảnh hưởng nước rác đến NDĐ 4.2.2 Các giải pháp lâu dài - Gia cố đáy bãi rác phương pháp dung dịch Silicat hai dung dịch vào lớp cát phía đáy bãi rác Phương pháp có tác dụng làm tăng khả chịu lực đất nền, làm giảm khả thấm nước rác xuống tầng đất bên dưới, hạn chế khả lún sập đất tạo nên màng ngăn cách để bảo vệ móng cơng trình Phương pháp thích hợp cho đất khu vực với thành phần cát có hệ số thấm K = 8,6m/ngày Khi đó, đất cát khu vực có cường độ chịu nén đạt tới 15 – 60kG/cm2 đất không thấm nước - Nâng cao ý thức Cơ quan quản lý bãi chôn lấp rác thải Kiêu Kỵ để họ thực quy định bảo vệ môi trường quy trình chơn lấp rác thải Cần có chế độ xử phạt nghiêm minh hành vi vi phạm Luật Bảo vệ môi trường 105 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Bãi chôn lấp chất thải Kiêu Kỵ - Gia Lâm bãi rác lớn thành phố Hà Nội có nhiệm vụ xử lý tồn lượng rác thải sinh hoạt người dân địa bàn huyện Gia Lâm số khu vực lân cận Bãi có diện tích 14ha xây dựng dạng nửa chìm nửa với chiều sâu chôn lấp 3,5m chiều cao bãi khoảng 4,5m Căn theo TCVN 6696 – 2000, bãi chôn lấp có quy mơ trung bình Theo kết khảo sát, đánh giá điều kiện địa chất cơng trình khu vực, bãi chôn lấp xây dựng lớp sét pha trạng thái chảy, phía cát hạt mịn đến trung Do xây dựng đất yếu nên bãi chôn lấp xảy tượng sụt lún đáy bãi, phá hủy kết cấu bãi Đặc biệt với khối lượng rác thải ngày nhiều sụt lún xảy lớn Và nguyên nhân làm cho nước rỉ rác phát sinh thấm lan truyền xung quanh, gây ô nhiễm môi trường địa chất; Kết nghiên cứu cho thấy, môi trường xung quanh bãi chôn lấp chất thải Kiêu Kỵ bị ô nhiễm, đặc biệt môi trường không khí nước đất Hầu hết tiêu môi trường vượt TCCP, đặc biệt nước đất Hàm lượng amoni vượt TCCP hàng chục lần, đặc biệt khu vực bãi chôn lấp vượt đến 60 lần Còn hàm lượng coliform vượt tiêu chuẩn hàng trăm lần chứng tỏ nước đất bị ô nhiễm nặng vi khuẩn; Luận văn thành lập hai mơ hình mơ hình dịng chảy nước đất mơ hình dịch chuyển chất bẩn môi trường xung quanh khu vực bãi rác Kết mơ hình phương pháp dự báo cho thấy, q trình dịch chuyển chất nhiễm chủ yếu theo phương ngang trường hợp bãi rác lớp chống thấm xung quanh thành đáy bãi rác; theo chiều sâu trường hợp có lớp chống thấm Tốc độ dịch chuyển lên tới 63m/năm trường hợp khơng có lớp chống thấm giảm đáng kể (khoảng ÷ 2m/năm) trường hợp có lớp chống thấm Dự tính đến năm 2015, tồn khu vực dân cư phạm vi khoảng 106 700m xung quanh bãi gồm: Kiêu Kỵ, Lê Xá, Ngọc Động, Gia Cốc, Xuân Thụy bị ô nhiễm tầng nước qh bắt đầu ảnh hưởng đến tầng chứa nước qp Trong đó, thơn Ngọc Động – xã Đa Tốn khu vực chịu ảnh hưởng nhiều dòng nước đất lan truyền chủ yếu theo hướng Các phương pháp gia cố, giảm thiểu lan truyền nước rác xuống tầng chứa nước bên đáy xung quanh bãi chôn lấp đưa sở thực tế đặc điểm ĐCCT từ kết mơ hình, có ý nghĩa thực tế có khả ứng dụng cao; Kiến nghị Cần gia cố đáy bãi chôn lấp Kiêu Kỵ phương pháp bơm dung dịch Silicat hai dung dịch để làm tăng khả chịu lực đất giảm khả thấm nước rác xuống tầng đất bên Mơ hình MT3DMS xây dựng dựa thông số điều kiện địa chất công trình nồng độ, thành phần hóa học nước rác nên có đủ sở khoa học có độ tin cậy cao Đây mơ hình đánh giá lan truyền chất ô nhiễm NDĐ nên sử dụng tốt cho việc đánh giá trạng môi trường địa chất dự báo lan truyền chất ô nhiễm bãi chôn lấp chất thải sinh hoạt Đối với bãi chơn lấp rác thải xây dựng cần có nghiên cứu, đánh giá chi tiết điều kiện địa chất, ĐCCT – ĐKT ĐCTV nhằm hạn chế đến mức thấp ảnh hưởng bãi rác đến mơi trường nói chung mơi trường địa chất nói riêng Cần thi cơng xây dựng bãi rác đảm bảo tiêu chuẩn kỹ thuật từ lựa chọn vị trí chơn lấp đến điều kiện thi cơng xây dựng bãi, đảm bảo thực theo Tiêu chuẩn Vit Nam TCVN 6696 2000: Chất thải rắn BÃi chôn lấp hợp vệ sinh -Yêu cầu chung bảo vƯ m«i tr−êng Tiêu chuẩn xây dựng TCXD 261 2001: BÃi chôn lấp chất thải rắn - Tiêu chuÈn thiÕt kÕ 107 TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Văn Bình (2007), Sự hình thành phân bố Asen nước đất trầm tích Đệ tứ vùng Hà Nội Đánh giá, dự báo đề xuất giải pháp phòng ngừa ảnh hưởng đến chất lượng nước phục vụ cho sinh hoạt, Luận án Tiến sỹ Địa chất, Hà Nội Cục Quản lý nước CTTL (2002), Nghiên cứu, dự báo nhiễm bẩn nước đất khu vực phía Nam thành phố Hà Nội xây dựng mơ hình dịng ngầm ba chiều dự báo dịch chuyển nguồn nhiễm bẩn nước ngầm, Hà Nội Nguyễn Hoài Châu nnk (2006), Xây dựng công nghệ khả thi xử lý amoni asen nước sinh hoạt, Báo cáo kết thực nhiệm vụ bảo vệ môi trường cấp nhà nước, Viện khoa học công nghệ Việt Nam, Hà Nội Nguyễn Văn Dục (2001), Ô nhiễm kim loại nặng nước ăn, nước công nghiệp nước thải khu cơng nghiệp Thượng Đình, Đại học Quốc gia Hà Nội, Hà Nội Bùi Học (1998), Nghiên cứu điều kiện Địa chất thủy văn phục vụ quy hoạch bãi thải nghĩa trang nhằm bảo vệ môi trường nước Hà Nội, Mã số B96 – 36 – 02 – TĐ, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội Trần Minh, Bùi Học (1997), “Chất lượng nước đất khu vực Hà Nội vấn đề nhiễm bẩn nitơ”, Tạp chí Địa chất loạt A số 241/1997, Cục địa chất khoáng sản Việt Nam, Hà Nội Trần Hiếu Nhuệ, Ứng Quốc Dũng, Nguyễn Thị Kim Thái (2001), Quản lý chất thải rắn, Nhà xuất Xây dựng, Hà Nội Đặng Hữu Ơn (1998), Cơ sở lý thuyết thực hành dự báo dịch chuyển chất bẩn nước đất, Trường Đại học Mỏ-Địa Chất, Hà Nội Nguyễn Huy Phương, Đỗ Minh Toàn, Tạ Đức Thịnh, (2005), Bài giảng Cao học mơn học: Các phương pháp tính tốn cơng nghệ cải tạo, xử lý – Dùng cho chun ngành Địa chất cơng trình – Địa kỹ thuật, Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội 10 Nguyễn Văn Phước (2008), Giáo trình Quản lý xử lý Chất thải rắn, Nhà xuất Xây dựng, Hà Nội 108 11 Nguyễn Chí Quyết (2008), Đánh giá trạng môi trường địa chất số khu chôn lấp rác thải đô thị sở địa kỹ thuật môi trường khu vực Hà Nội phục vụ xây dựng quy hoạch mạng lưới bãi chôn lấp chất thải rắn đảm bảo phát triển bền vững thủ đô, Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật, Hà Nội 12 TCXDVN 261 (2001), Bãi chôn lấp chất thải rắn – Tiêu chuẩn thiết kế, NXB Xây dựng, Hà Nội 13 TCVN 6696 (2000), Chất thải rắn – Bãi chôn lấp hợp vệ sinh – Yêu cầu chung bảo vệ môi trường, NXB Xây dựng, Hà Nội 14 Viện thổ nhưỡng Nơng hóa (1998), Sổ tay phân tích đất - nước phân bón trồng, Nhà xuất nơng nghiệp, Hà Nội, 1998 15 Xí nghiệp mơi trường thị Gia Lâm (1998 – 2000), Báo cáo đánh giá tác động môi trường Dự án xây dựng bãi chôn lấp xử lý phế thải đô thị Kiêu Kỵ Gia Lâm – Hà Nội, Đại học Xây dựng, Hà Nội 16 Lomtadze V.Đ (1978), Thạch luận cơng trình, Nhà xuất Đại học Trung học chuyên nghiệp, Hà Nội 17 Franklin W Schwartz / Hubao Zhang (2003), Fundamentals of Ground water, John Wiley & Sons, Inc 18 George Tchbanoglous, Hilary Theisen, Samuel Vigil (1993), Intergrated Solid Waste Management, McGraw – Hill Inc 19 Herbert E Allen, James R Kramer (2006), Nutrients in Natural Waters, Environmental science and technology series 20 Petts, J and Edulgee (1994), Environmental Impact Assessment for Waste Treatment and Disposal Facilities, p 229, John Wiley and Sons, Chichester Bộ giáo dục v đo tạo Trờng Đại học mỏ - địa chất ***** TRẦN THỊ THANH THỦY NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG GÂY Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG ĐỊA CHẤT BÃI CHÔN LẤP CHẤT THẢI RẮN ĐÔ THỊ KIÊU KỴ GIA LÂM – HÀ NỘI VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP PHÒNG CHỐNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Hμ Néi - 2009 Bé gi¸o dơc v đo tạo Trờng Đại học mỏ - địa chất ***** TRẦN THỊ THANH THỦY NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG GÂY Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG ĐỊA CHẤT BÃI CHÔN LẤP CHẤT THẢI RẮN ĐÔ THỊ KIÊU KỴ - GIA LÂM – HÀ NỘI VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP PHÒNG CHỐNG Chun ngành: Địa chất cơng trình Mã số : 60.44.65 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS Đỗ Minh Toàn Hμ Néi - 2009 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tác giả đề tài Trần Thị Thanh Thủy MỤC LỤC Trang Lời cam đoan Mục lục Danh mục ký hiệu, chữ viết tắt Danh mục bảng Danh mục hình vẽ Mở đầu CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ CHẤT THẢI RẮN ĐÔ THỊ, BÃI CHÔN LẤP CHẤT THẢI RẮN VÀ ẢNH HƯỞNG GÂY Ô NHIỄM CỦA CHÚNG ĐẾN MÔI TRƯỜNG ĐỊA CHẤT 1.1 Tổng quan chất thải rắn đô thị 1.1.1 Chất thải rắn 1.1.2 Quá trình phân hủy chất thải rắn 1.1.3 Sự hình thành nước rỉ rác thành phần chúng bãi chôn lấp 10 1.2 Tổng quan bãi chôn lấp chất thải rắn 15 1.2.1 Khái niệm bãi chôn lấp chất thải rắn 15 1.2.2 Ưu, nhược điểm phương pháp chôn lấp 16 1.2.3 Phân loại bãi chôn lấp chất thải rắn 17 1.2.4 Ảnh hưởng gây ô nhiễm bãi chôn lấp đến môi trường 20 1.2.5 Các tiêu đánh giá ô nhiễm môi trường 24 CHƯƠNG ĐẶC ĐIỂM ĐIỀU KIỆN ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN VÀ ĐỊA CHẤT KHU 26 VỰC BÃI CHÔN LẤP CHẤT THẢI RẮN ĐÔ THỊ KIÊU KỴ - GIA LÂM 2.1 Khái quát đặc điểm bãi chôn lấp chất thải rắn Kiêu Kỵ - Gia Lâm 26 2.2 Đặc điểm điều kiện địa lý tự nhiên địa chất bãi chôn lấp chất thải 29 rắn Kiêu Kỵ - Gia Lâm 2.2.1 Đặc điểm điều kiện địa lý tự nhiên 29 2.2.2 Đặc điểm điều kiện Địa chất cơng trình bãi chơn lấp chất thải Kiêu Kỵ - 33 Gia Lâm CHƯƠNG ĐẶC ĐIỂM HIỆN TRẠNG GÂY Ô NHIỄM BÃI CHÔN LẤP CHẤT 45 THẢI RẮN ĐÔ THỊ KIÊU KỴ - GIA LÂM – HÀ NỘI VÀ PHÂN TÍCH NGUYÊN NHÂN 3.1 Hiện trạng môi trường nước 45 3.1.1 Chất lượng nước rỉ rác 46 3.1.2 Chất lượng nguồn nước mặt 49 3.1.3 Chất lượng nước đất 51 3.2 Hiện trạng môi trường đất 57 3.3 Hiện trạng môi trường không khí 60 CHƯƠNG DỰ BÁO KHẢ NĂNG Ơ NHIỄM CỦA BÃI CHÔN LẤP ĐẾN MÔI 65 TRƯỜNG ĐỊA CHẤT VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP PHÒNG CHỐNG 4.1 Dự báo khả ô nhiễm bãi chôn lấp đến môi trường địa chất 65 4.1.1 Cơ sở lý thuyết 65 4.1.2 Phương pháp dự báo 73 4.1.3 Kết dự báo 83 4.2 Đề xuất giải pháp phòng chống 104 4.2.1 Các giải pháp trước mắt 104 4.2.2 Các giải pháp lâu dài 104 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 105 TÀI LIỆU THAM KHẢO 107 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT STT Nội dung Chữ viết tắt Địa chất cơng trình – Địa kỹ thuật ĐCCT- ĐKT Hoá chất bảo vệ thực vật Nồng độ oxy hòa tan DO Nhu cầu oxy sinh hóa BOD Nhu cầu oxy hóa học COD Địa chất thủy văn ĐCTV Nước đất NDĐ Vải địa kỹ thuật chống thấm HDPE Bộ khoa học công nghệ môi trường 10 Bộ xây dựng BXD 11 Thông tư liên tịch TTLT 12 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 13 Tiêu chuẩn xây dựng TCXD 14 Tiêu chuẩn cho phép TCCP 15 Tổng Công ty tư vấn thiết kế Giao thông vận tải TEDI 16 Tài nguyên môi trường HCBVTV BKHCHMT TN-MT DANH MỤC CÁC BẢNG STT Tên bảng Nội dung Trang Bảng 1.1 Thành phần nước rị rỉ bãi chơn lấp 15 hoạt động thời gian Bảng 1.2 Phân loại quy mô bãi chôn lấp chất thải rắn 20 Bảng 2.1 Tần suất vận tốc trung bình gió theo hướng 31 khác Bảng 2.2 Các yếu tố đặc trưng cho khí hậu khu vực huyện 32 Gia Lâm Bảng 2.3 Đặc điểm thủy văn sông Hồng trạm Hà Nội 33 Bảng 2.4 Bảng tổng hợp tiêu lý lớp đất 42 Bảng 3.1 Kết phân tích nước rỉ rác bãi Kiêu Kỵ - Gia 47 Lâm Bảng 3.2 Kết phân tích mẫu nước mặt khu vực khảo sát 49 Bảng 3.3 Kết phân tích mẫu nước đất khu vực khảo 52 sát 10 Bảng 3.4 Khả trao đổi cation đất khu vực bãi chôn 56 lấp rác 11 Bảng 3.5 Hàm lượng kim loại đất khu vực bãi chôn lấp 59 Kiêu Kỵ 12 Bảng 3.6 Kết phân tích mẫu khí khu vực bãi chơn lấp 61 Kiêu Kỵ 13 Bảng 3.7 Kết đo mức ồn khu vực bãi chôn lấp Kiêu Kỵ 61 14 Bảng 3.8 Bảng tổng hợp vị trí lấy mẫu 63 15 Bảng 4.1 Các trình tự nhiên tác động đến lan truyền 65 chất ô nhiễm 16 Bảng 4.2 Hệ số khuyếch tán nước số ion 250C 67 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ STT Tên hình Nội dung Trang Hình 1.1 Quá trình phân hủy sinh học bãi chơn lấp Hình 1.2 Nước rác phát sinh từ bãi chơn lấp chất thải rắn 13 Hình 1.3 Mơ hình bãi chôn lấp chất thải rắn hợp vệ sinh 16 Hình 1.4 Mơ hình chơn lấp chất thải 19 Hình 1.5 Sự ảnh hưởng bãi chơn lấp đến mơi trường 23 Hình 2.1 Vị trí bãi chôn lấp chất thải rắn Kiêu Kỵ - Gia Lâm 30 Hình 2.2 Bản đồ Địa chất vùng Gia Lâm 35 Hình 2.3 Bản đồ Địa chất thủy văn vùng Gia Lâm 39 Hình 2.4 Sơ đồ vị trí lỗ khoan khảo sát ĐCCT 43 10 Hình 2.5 Mặt cắt địa chất cơng trình khu vực bãi chôn lấp chất 44 thải Kiêu Kỵ - Gia Lâm 11 Hình 3.1 Nước rỉ rác bãi rác đổ trực tiếp vào môi trường tự 48 nhiên 12 Hình 3.2 Nước giếng khoan thơn Ngọc Động – xã Đa Tốn 55 13 Hình 3.3 Sự biến đổi thuốc trừ sâu đất 58 14 Hình 3.4 Khu vực chôn lấp rác thải bãi chôn lấp Kiêu Kỵ - 60 Gia Lâm 15 Hình 3.5 Sơ đồ vị trí lấy mẫu khu vực bãi chơn lấp Kiêu Kỵ - 64 Gia Lâm 16 Hình 4.1 Chu trình nước tự nhiên 69 17 Hình 4.2 Sơ đồ phân tán học 70 18 Hình 4.3 Sơ đồ lan truyền chất ô nhiễm trường hợp nguồn 70 điểm 19 Hình 4.4 Sơ đồ lan truyền chất ô nhiễm trường hợp nguồn 71 liên tục 20 Hình 4.5 Mực nước lớp (tầng qh) sau chỉnh lý ổn định 87 21 Hình 4.6 Mực nước lớp (tầng qp) sau chỉnh lý ổn định 87 STT Tên hình Nội dung Trang 22 Hình 4.7 Sơ đồ vùng hệ số thấm sau chỉnh lý kết lớp 89 (tầng qh) 23 Hình 4.8 Sơ đồ vùng hệ số thấm sau chỉnh lý kết lớp 89 (tầng qp) 24 Hình 4.9 Mực nước mơ hình sau chỉnh lý tốn nghịch lớp 90 (tầng qh) tháng 12 năm 2005 25 Hình 4.10 Mực nước mơ hình dự báo lớp (tầng qh) tháng 12 90 năm 2010 26 Hình 4.11 Mực nước mơ hình dự báo lớp (tầng qh) tháng 12 91 năm 2011 27 Hình 4.12 Mực nước mơ hình dự báo lớp (tầng qh) tháng 12 91 năm 2015 28 Hình 4.13 Mực nước mơ hình sau chỉnh lý toán nghịch lớp 92 (tầng qp) tháng 12 năm 2005 29 Hình 4.14 Mực nước mơ hình dự báo lớp (tầng qp) tháng 12 92 năm 2015 30 Hình 4.15 Sơ đồ nồng độ ban đầu lớp (tầng qh) tháng năm 94 2005 theo kết chỉnh lý mơ hình dịch chuyển 31 Hình 4.16 Sơ đồ nồng mơ hình lớp (tầng qh) tháng năm 2005 95 theo kết chỉnh lý mơ hình dịch chuyển 32 Hình 4.17 Sơ đồ nồng độ mơ hình lớp (tầng qh) tháng 12 năm 95 2005 theo kết chỉnh lý mơ hình dịch chuyển 33 Hình 4.18 Sơ đồ nồng độ dự báo lớp (tầng qh) tháng 12 năm 96 2010 theo kết chỉnh lý mơ hình dịch chuyển (a, có lớp chống thấm; b, khơng có lớp chống thấm) 34 Hình 4.19 Sơ đồ nồng độ dự báo lớp (tầng qh) tháng 12 năm 97 2011 theo kết chỉnh lý mơ hình dịch chuyển, (a, có lớp chống thấm; b, khơng có lớp chống thấm) 35 Hình 4.20 Sơ đồ nồng độ dự báo lớp (tầng qh) tháng 12 năm 98 Thơn Xn Thụy STT Tên hình Nội dung Trang 2012 theo kết chỉnh lý mô hình dịch chuyển, (a, có lớp chống thấm; b, khơng có lớp chống thấm) 36 Hình 4.21 Sơ đồ nồng độ dự báo lớp (tầng qh) tháng 12 năm 99 2013 theo kết chỉnh lý mơ hình dịch chuyển, (a, có lớp chống thấm; b, khơng có lớp chống thấm) 37 Hình 4.22 Sơ đồ nồng độ dự báo lớp (tầng qh) tháng 12 năm 100 2014 theo kết chỉnh lý mơ hình dịch chuyển, (a, có lớp chống thấm; b, khơng có lớp chống thấm) 38 Hình 4.23 Sơ đồ nồng độ dự báo lớp (tầng qh) tháng 12 năm 2015 theo kết chỉnh lý mơ hình dịch chuyển (a, b, kết thể diện mặt cắt có lớp chống thấm; c, d, kết thể diện mặt cắt khơng có lớp chống thấm) 102 ... nhiễm nước rỉ rác chưa qua xử lý chảy tràn chảy theo chỗ trũng vào nguồn nước mặt mang theo chất ô nhiễm gây tác động xấu đến chất lượng nguồn nước ƒ Ảnh hưởng đến chất lượng nước đất: tác động nước. .. tầng chứa nước phục vụ cho sinh hoạt Mực nước đất phát nằm cách mặt đất tự nhiên khoảng 2,0m Như 38 vậy, việc nghiên cứu đặc điểm địa chất đánh giá ảnh hưởng bãi rác đến chất lượng nước đất khu... Tầng chứa nước Pleistocen khu vực huyện Gia Lâm có bề dày thay đổi phạm vi lớn, trung bình từ 35 đến 45m Nước đất tầng qp chủ yếu nước có áp lực, mực nước tĩnh vào mùa khơ thay đổi từ 2,0 đến 4,0