Các tầng chứa n−ớc có diện phân bố hẹp, kéo dài và không liên tục, th−ờng gặp cả hai tầng chứa n−ớc qh và qp nh−ng chiều dày nhỏ. Tầng chứa n−ớc qh gồm chủ yếu là cát, tầng qp chủ yếu là cát - cuội sỏi. Hiện t−ợng nhiễm mặn gặp phổ biến, nhất là trong tầng qp.
2.4.2. Các tầng chứa n−ớc khe nứt trong các thành tạo Bazan Pliocen - Đệ tứ
Phân bố rộng ở vùng Tây Nguyên và Đông Nam Bộ. Ngoài ra còn gặp ở một số vùng với diện tích không lớn ở Quỳ Hợp, Điện Biên,... Đất đá chủ yếu là đá Bazan, Olivin, Bazan kiềm. Độ phong phú n−ớc thay đổi lớn theo diện và phụ thuộc vào độ nứt nẻ, bề dày và diện phân bố của khối Bazan. Chiều sâu lỗ khoan khai thác n−ớc th−ờng không quá 100m. Có nơi khối Bazan dày tới 200 ữ 300m nh− vùng Pleiku. N−ớc trong thành tạo Bazan có chất l−ợng tốt phổ biến là ở dạng n−ớc Bicacbonat - Clorua có độ tổng khoáng hoá 0,2 ữ 0,3 g/l. Nguồn cung cấp chủ yếu là n−ớc m−a. Động thái biến đổi mạnh theo mùa. Về mùa khô, mực n−ớc hạ thấp làm nhiều giếng bị cạn kiệt. N−ớc trong các thành tạo Bazan có thể đáp ứng yếu cầu khai thác để cung cấp n−ớc với quy mô vừa đến lớn.
2.4.3. Các tầng chứa n−ớc khe nứt trong các thành tạo lục nguyên Mesozoi (ms)
Phân bố rộng rãi ở các vùng Đông Bắc Bắc Bộ, bắc Trung Bộ. Ngoài ra còn gặp ở vùng Tây Nguyên và Nam Trung Bộ. Chúng gồm các trầm tích lục nguyên hệ Trias, Jura, Creta, Neogen. Đất đá chứa n−ớc chủ yếu là cát kết, cuội kết, sạn kết, bột kết, sét kết nứt nẻ.
Nhìn chung, các tầng chứa n−ớc này nghèo n−ớc. Tuy nhiên, ở một số nơi có thể gặp một số tầng cát kết, cuội kết nứt nẻ khá giàu n−ớc, l−u l−ợng lỗ khoan có thể đạt từ 5 ữ 10l/s. Trong tầng này l−u l−ợng các lỗ khoan th−ờng chỉ đạt 0,5 ữ 2l/s hoặc nhỏ hơn; nên chỉ thích hợp với yêu cầu cung cấp n−ớc nhỏ và cục bộ. Chất l−ợng n−ớc tốt, độ tổng khoáng hoá th−ờng 0,01 ữ 0,2g/l.
2.4.4. Các tầng chứa n−ớc khe nứt – Karst trong các thành tạo Cacbonat
Các thành tạo Cacbonat ở Việt Nam có tuổi từ Ordovic - Silur đến Trias
- Các tầng chứa n−ớc hệ Trias phân bố thành một dải lớn kéo dài theo h−ớng Tây Bắc - Đông Nam, ở vùng Tây Bắc Bắc Bộ, chiếm diện tích khoảng 1.200km2, thuộc các tỉnh Lai Châu, Sơn La, Thanh Hoá, Ninh Bình. Các tầng chứa n−ớc khe nứt – Karst paleozoi phân bố khá rộng ở nhiều vùng thuộc Bắc Bộ nh− Quảng Ninh, Cao Bằng, Lạng Sơn, Bắc Cạn, Thái Nguyên, Tuyên Quang, Sơn La, Lai Châu, Thanh Hoá. Đất đá chứa n−ớc là đá vôi phân lớp dày, nứt nẻ, hay hang hốc Karst phát triển. Nhìn chung, đây là những tầng chứa n−ớc phong phú. Lỗ khoan khai thác n−ớc ở tầng này th−ờng sâu 80 ữ 150m có thể đạt l−u l−ợng 5 ữ 15l/s hoặc lớn hơn. Chất l−ợng n−ớc tốt, n−ớc th−ờng có dạng Bicacbonat - Clorua hoặc Bicacbonat - Sulfat, độ tổng khoáng hoá 0,3 ữ 0,7 g/l. Các tầng chứa n−ớc này có thể đáp ứng yêu cầu khai thác để cung cấp n−ớc với quy mô vừa đến lớn.
- Các thành tạo Cacbonat hệ Ordovic - Silur có diện phân bố hẹp, có thể gặp ở một số vùng thuộc Tây Nghệ An, Hà Tĩnh, Quảng Bình, Quảng Trị, Điện Biên, Lai Châu... Thành phần chủ yếu là các lớp đá hoa mỏng, mức độ nứt nẻ và karst hoá yếu nên độ chứa n−ớc nghèo.
27
2.4.5. Các thành tạo địa chất rất nghèo n−ớc hoặc không chứa n−ớc
Bao gồm các thành tạo lục nguyên, lục nguyên - phun trào hệ Paleogen – Neogen (P - N), hệ Jura - Creta (J3 - K1) và hệ Trias. Thành phần thạch học chủ yếu là sét kết, bột kết, phiến sét, phun trào Ryolit, Spilit, Dacit. Các thành tạo biến chát Cambri – Ordovic (∈ - O). Proterozoi (PR) và Arkeozoi (AR). Đất đá chủ yếu là đá phiến thạch anh - mica, đá phiến Amphibolit, Quarzit, Gneis...
Các thành tạo này phân bố rộng ở vùng Bắc Bộ, Tây Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ và Tây Nguyên.
Nhìn chung, các thành tạo địa chất này rất nghèo n−ớc. Các lỗ khoan th−ờng không có n−ớc hoặc nếu có l−u l−ợng cũng ít khi v−ợt quá 1 l/s. tuy nhiên, các đứt gẫy kiến tạo hình thành các đới phá huỷ khá phong phú n−ớc, chúng có thể là đối t−ợng tìm kiếm n−ớc có triển vọng trong các thành tạo nghèo n−ớc này. N−ớc trong các thành tạo này có chất l−ợng tốt, độ tổng khoáng hoá th−ờng nhỏ hơn 0,3 g/l, n−ớc th−ờng có dạng Bicacbonat – Clorua.
Các thành tạo mắc ma xâm nhập có cấu tạo khối đặc sít, rất ít nứt nẻ nên không chứa n−ớc, n−ớc chỉ tồn tại trong đới phong hóa phát triển không dày trên bề mặt các khối xâm nhập. Về mùa khô, n−ớc trong đới phong hoá này th−ờng bị cạn kiệt.
28
Ch−ơng 3
Chất l−ợng n−ớc ngầm
3.1. Tính chất của n−ớc ngầm
3.1.1. Tính chất chung
N−ớc ngầm đ−ợc tạo nên do n−ớc m−a và hơi n−ớc thấm vào trong lòng đất và đ−ợc giữ lại trong các tầng trữ n−ớc nằm xen kẽ với các tầng không thấm n−ớc. Do n−ớc thấm qua các tầng đất đá cát sỏi giống nh− quá trình lọc qua các vật liệu lọc n−ớc nên n−ớc ngầm có hàm l−ợng chất lơ lửng nhỏ. Tồn tại trong các tầng trữ n−ớc là các khoáng chất, vì vậy n−ớc ngầm th−ờng có hàm l−ợng các nguyên tố kim loại đặc biệt là sắt và mangan. Hàm l−ợng các nguyên tố kim loại trong n−ớc ngầm phụ thuộc vào tính chất địa chất của từng khu vực. Có những nơi n−ớc ngầm rất sạch, bảo đảm các yêu cầu của n−ớc sinh hoạt và ăn uống chỉ phải xử lý đơn giản nh− khử trùng rồi đ−a vào mạng l−ới tiêu dùng. Ng−ợc lại có những nơi hàm l−ợng sắt và mangan rất cao, thậm chí n−ớc ngầm còn có hàm l−ợng các kim loại nặng khác nh− đồng, thuỷ ngân, chì, crôm, và các hợp chất Nitơ amôn cần phải qua xử lý rất phức tạp mới có thể sử dụng đ−ợc. Trong một khu vực chất l−ợng n−ớc ngầm cũng khác nhau, ví dụ khu vực phía bắc Thành phố Hà Nội chất l−ợng n−ớc ngầm tốt hơn nhiều so với phía nam Hà Nội. Thậm chí trong một nhà máy n−ớc chất l−ợng n−ớc của các giếng khai thác cũng khác nhau. Tuy nhiên, nhìn chung chất l−ợng n−ớc ngầm th−ờng tốt hơn so với chất l−ợng n−ớc mặt. Vì thế, n−ớc ngầm th−ờng đ−ợc sử dụng làm nguồn n−ớc cho sinh hoạt và công nghiệp vừa bảo đảm vệ sinh vừa giảm đ−ợc giá thành xử lý. Để có thể đánh giá đ−ợc chất l−ợng cụ thể của n−ớc ngầm chúng ta đi sâu tìm hiểu sâu về một số tính chất cơ bản của n−ớc ngầm.
3.1.2. Tính chất lý học
- Độ đục của n−ớc ngầm nhìn chung nhỏ, nếu công trình khai thác n−ớc ngầm hoàn thiện thì các chất cặn thô cũng không có trong n−ớc ngầm.
- Nhiệt độ n−ớc ngầm th−ờng t−ơng đối thấp, đặc biệt n−ớc ngầm tầng sâu nhiệt độ của n−ớc ngầm xuống tới 7 ữ 120C. Bên cạnh đó có tr−ờng hợp n−ớc ngầm có nhiệt độ quá cao tới 70 ữ 800
C (n−ớc khoáng) chỉ thích hợp sử dụng cho những mục đích đặc biệt. Nhìn chung nhiệt độ của n−ớc ngầm không thích hợp với mục đích cấp n−ớc sinh hoạt và cung cấp cho cây trồng. Nếu nhiệt độ n−ớc ngầm thấp hơn 300C hoặc cao hơn 350C khi sử dụng cần phải thông qua xử lý. Để xử lý tăng nhiệt độ, n−ớc ngầm từ giếng bơm lên đ−ợc trữ lại trong bể để hâm nóng d−ới ánh mặt trời.
3.1.3. Tính chất hoá học
Tính chất hoá học của n−ớc ngầm th−ờng đ−ợc thể hiện ở độ khoáng hoá của n−ớc ngầm. N−ớc ngầm nhìn chung có độ khoáng hoá cao so với yêu cầu cho phép sử dụng để sinh hoạt, ăn uống và các mục đích khác. Trong nông nghiệp nếu nồng độ tổng số các chất khoáng chứa trong n−ớc μ < 1,7 g/lit có thể dùng để t−ới cho các loại cây trồng. Nếu từ μ = 1,7 ữ 3 g/lit khi sử dụng phải thông qua xử lý bằng cách pha loãng. Tuy nhiên, độ khoáng hoá cho phép còn phụ thuộc vào tính chất của từng loại muối chứa trong n−ớc.
29 Trong số các loại muối khoáng chứa trong n−ớc ngầm thì các muối có chứa Na+, Cl-, CO32- là những muối độc sau mới đến các loại muối và chứa các gốc Sunfat. Mức độ độc hại của một số loại muối đ−ợc thể hiện qua nồng độ cho phép trong n−ớc ngầm để t−ới ở vùng đất dễ thấm n−ớc nh− sau:
NaHCO3 : μ < 1000 mg/l
NaCl : μ < 2000 mg/l
Na2SO4 : μ < 5000 mg/l
Nếu hàm l−ợng các loại muối trong n−ớc ngầm nằm trong phạm vi cho phép thì càng có nhiều loại muối chứa trong n−ớc, độ độc hại sẽ giảm vì chúng sẽ tự trung hoà lẫn nhau. Ví dụ thạch cao CaSO4 sẽ có tác dụng tốt đối với các loại muối Na+, K+, Mg2+ và muối MgSO4 làm giảm độ độc của muối Na2SO4 và bản thân Na2SO4 lại làm dịu tính độc hại của MgCl2 và NaCl.
Để nâng cao chất l−ợng n−ớc ngầm có hàm l−ợng Na+ cao ng−ời ta pha n−ớc ngầm đó với bột thạch cao có tác dụng biến muối NaHCO3 thành Na2SO4 và CaCO3 lắng đọng và dễ dàng tách khỏi n−ớc ngầm.
Thực tế cho thấy trong n−ớc ngầm hầu nh− xuất hiện tất cả các loại muối tự nhiên nh−: Na2CO3, MgCO3, Na2SO4, Fe2(SO4), Al2(SO4)3, NaHCO3... NaCl, NaBr.
ở các vùng sa mạc n−ớc ngầm chứa các muối NaNO3, KNO3. Đối với n−ớc ngầm có hàm l−ợng đạm và lân cao nếu sử dụng làm n−ớc t−ới lại có ích với cây trồng vì đây là nguồn phân thiên nhiên quý giá.
Độ độc hại của các loại muối đối với cây trồng có thể sắp xếp nh− sau: Na2CO3, NaHCO3, NaCl, Na2SO4, MgCl2, MgSO4.
Bảng 3.1 - Một số kết quả phân tích n−ớc ngầm ở miền Duyên hải phía Bắc Việt Nam
Địa điểm Thời gian pH Cl- g/l SO42- g/l Ca2+ mg/l Mg2+ mg/l Al3+ mg/l Fe3+ mg/l H+ mg/l Σ g/l Quỳnh Côi (Thái Bình) 1980 4,8 0,35 1,2 158 543 13,8 2,5 An Thuỵ (Hải Phòng) 1986 6,8 2,6 0,9 39,0 2,6 N/T Rạng Đông (Ninh Bình) 1984 7,2 0,85 0,34 3,1 Nam Sơn (Hải H−ng) 1987 3,2 0,58 49 63,67 199,07 72,64 10,95
- Ngoài các hợp chất muối chứa trong n−ớc ngầm ng−ời ta còn dựa vào một số chỉ tiêu khác để đánh giá chất l−ợng n−ớc ngầm.
- Hàm l−ợng các nguyên tố kim loại chứa trong n−ớc ngầm đặc biệt là các kim loại nặng Sắt, Chì, Mangan, Đồng, Thuỷ ngân, Asen, Crôm... Do điều kiện địa chất của tầng trữ
30
n−ớc, do quá trình hình thành n−ớc ngầm, nhìn chung hàm l−ợng các nguyên tố kim loại trong n−ớc ngầm t−ơng đối cao cần đ−ợc quan tâm một cách thích đáng.
- Hàm l−ợng các hợp chất hữu cơ nh−: Cyanur, Phenol, Sunfua... chứa trong n−ớc ngầm đặc biệt ở các vùng tập trung dân c− và nhà máy xí nghiệp công nghiệp cũng t−ơng đối cao. Ngoài ra về mặt an toàn vệ sinh hàm l−ợng các chất độc hại nh− thuốc trừ sâu, vi khuẩn gây bệnh nh− Coliform cũng dễ xuất hiện trong n−ớc ngầm.
3.2. Các khả năng và nguyên nhân Ô nhiễm n−ớc ngầm
3.2.1. Các khả năng ô nhiễm n−ớc ngầm