CHƯƠNG 3 : KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN
3.1. Chất lượng nước ngầm
Nước ngầm tồn tại trong các lỗ hổng và các khe nứt của đất đá, được tạo thành trong giai đoạn trầm tích đất đá hoặc do sự thẩm thấu của nguồn nước mặt, nước mưa…nước ngầm có thể tồn tại cách mặt đất vài mét, vài chục mét hay hàng trăm mét.
Thành phần đáng quan tâm trong nước ngầm là các tạp chất hoà tan do ảnh hưởng của điều kiện địa tầng, thời tiết, chế độ thủy văn, các quá trình phong hố và sinh hố trong khu vực. Ở những vùng có điều kiện phong hố tốt, có nhiều chất bẩn và lượng mưa lớn thì chất lượng nước ngầm dễ bị ơ nhiễm bởi các chất khống hồ tan, các chất hữu cơ, mùn lâu ngày theo nước mưa ngấm vào đất.
Ngồi ra, nước ngầm cũng có thể bị nhiễm bẩn do tác động của con người, các chất thải của con người và động vật, các chất thải sinh hoạt, chất thải hoá học và việc sử dụng phân bón hố học…tất cả những loại chất thải đó theo thời gian nó sẽ ngấm vào nguồn nước, tích tụ dần và làm ơ nhiễm nguồn nước ngầm [13].
Với đặc tính dễ bị ơ nhiễm bởi nhiều tác nhân khác nhau như vậy nên việc đánh giá chất lượng nước ngầm thường được thực hiện thơng qua nhiều chỉ tiêu từ vật lý, hóa học đến vi sinh, đặc biệt với nguồn nước ngầm phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt, ăn uống thì càng được khảo sát chặt chẽ hơn về các thông số như: độ đục, pH, độ cứng, nồng độ nitrit, nitrat, hàm lượng sắt tổng, clorua, Asen, coliform tổng số, E.coli,…
Trong nghiên cứu này, chúng tôi tiến hành khảo sát các chỉ tiêu về độ cứng, nồng độ nitrit, nitrat, amoni, độ đục, pH, TDS và hàm lượng đồng và crom trong nước ngầm tại các điểm khảo sát.
Bảng 3.1. Kết quả phân tích các chỉ tiêu mơi trường tại 20 điểm lấy mẫu của xã Hòa Ninh
Ghi chú:
“ – “: Khơng có đối chiếu trong các QCVN. “ * “: Khơng có dữ liệu thực hiện phân tích tại đây
Thơng Số QCVN 09: 2015/BTNMT QCVN 01: 2009/BYT QCVN 02: 2009/BYT SP1 SP2 MS1 MS2 T51 T52 T53 HT1 HT2 HT3 TN1 TN2 TN3 DS1 DS2 AS1 AS2 T11 T12 T13 pH 5.5 – 8.5 6.5 – 8.5 6.0 – 8.5 5.6 5.2 4.8 5.4 5.6 6.8 7.3 6.6 6.0 5.5 6.4 5.5 3.7 5.6 7.0 6.0 6.0 6.8 6.5 6.4 TDS (mg/l) 1500 1000 - 31 89 41 46 37 93 137 81 134 54 84 31 41 86 54 77 54 111 25 33 Độ đục (NTU) - 2 5 5.6 2.4 1.8 5.4 3.7 5.0 3.3 4.3 4.8 3.9 3.8 2.8 3.0 3.6 5.2 7.9 5.8 2.4 5.2 5.7 Độ cứng (mg/l) 500 300 - 55 48 35 40 33 105 103 110 83 60 60 65 43 80 65 60 110 158 30 98 NO3- (mg/l) 15 50 - 0.235 0.683 0.303 1.525 0.364 0.067 0.423 0.376 1.264 0.00097 0.182 0.178 0.117 0.205 0.128 0.129 0.148 0.496 1.532 0.110 NO2- (mg/l) 1 3 - 0.053 0.094 0.088 0.063 0.051 0.062 0.053 0.054 0.079 0.070 0.045 0.044 0.099 0.058 0.059 0.065 0.089 0.078 0.072 0.049 NH4+ (mg/l) 1 3 3 0.00133 0.01337 0.00106 0.00173 0.00108 0.00281 0 0 0 0.0261 0 0.00668 0.00385 0.02057 0.00197 0.01868 0 0.02726 0.00373 0 Cu (mg/l) 1 1 - 0.501 0.6325 0.609 1.3925 0.467 0.648 1.256 0.4475 1.0375 0.3895 0.658 0.452 0.65 0.5325 0.6035 * * 1.6565 0.465 1.5655 Cr (mg/l) 0.05 0.05 - 3.15596 1.09357 14.6192 20.7064 1.76880 1.45963 4.82844 1.24036 19.9862 0.17247 18.6330 1.30642 4.57247 1.99724 3.48623 * * 12.3211 2.75524 41.6972
Kết quả cho thấy, nước bị nhiễm hàm lượng crom rất cao, một số nơi hàm lượng kim loại đồng vượt ngưỡng cho phép và độ đục tại một số nơi tương đối cao. Từ kết quả phân tích trên cho thấy:
3.1.1. pH
Kết quả trị số pH tại các điểm đo nguồn nước phục vụ cho ăn uống và sinh hoạt được thể hiện với trị số dao động không nhiều giữa các mẫu chủ yếu nằm trong giới hạn cho phép của QCVN 09: 2015/BTNMT (5.5 – 8.5), QCVN 01: 2009/BYT (6.5 – 8.5) và QCVN 02: 2009/BYT (6.0 – 8.5). Với pH thấp nhất vượt quá QCVN 09: 2015/BTNMT của mẫu nước giếng ở các điểm SP2, MS1, MS2, TN2. Theo QCVN 01: 2009/BYT – về nước dùng cho ăn uống thì đa số tại các điểm (14/20 điểm) đều nằm dưới ngưỡng cho phép để sử dụng. Còn đối với QCVN 02: 2009/BYT – về nước dùng cho sinh hoạt thì có 9/20 điểm nằm dưới quy chuẩn.
Nồng độ pH trong cơ thể người nằm trong khoảng 7.3 đến 7.4. Từ lúc vừa mới sinh, cơ thể người đã mang tính kiềm. Độ pH 7.3-7.4 là nồng độ tốt nhất để các tế bào trong cơ thể hoạt động bình thường. Nếu trong nước uống, pH quá thấp sẽ ảnh hưởng tới sức khoẻ, đặc biệt đối với trẻ nhỏ tiếp xúc thời gian dài ảnh hưởng đến hệ men tiêu hoá.
3.1.2. Độ cứng
Hình 3.1. Biểu đồ so sánh độ cứng của mẫu nước ngầm tại 20 điểm lấy mẫu tại xã Hòa Ninh với QCVN
Độ cứng là đại lượng đo tổng các cation hóa trị có trong nước, chủ yếu là canxi và magie. Kết quả phân tích cho thấy các mẫu nước đều đạt quy chuẩn cho phép. So với tiêu chuẩn ngước ngầm và tiêu chuẩn về nước uống các mẫu phân tích đều nhỏ hơn rất ra so với quy chuẩn và mẫu nước có độ cứng lớn nhất tại điểm T11 với mức 158 mg/l. Hầu hết tại các điểm phân tích, độ cứng đều nằm trong khoản từ 60 – 85 mg/l. Tại các điểm SP1, SP2, MS1, MS2, T51, HT3, TN1, TN2, TN3, DS2, AS1, T12 nước nằm trong khoản là nước mềm. Nước ngầm tại các điểm T52, T53, AS 2, HT2, DS1, T13 thuộc nước hơi cứng. Chỉ có duy nhất điểm T11 là nằm trong khoản nước cứng.
Canxi và mangie là hai yếu tố quan trọng của cơ thể con người, được bổ sung qua con đường thức ăn và uống nước. Nếu hàm lượng của độ cứng lớn sẽ khiến người sử
dụng có nguy cơ mắc bệnh sỏi thận cao.
3.1.3. Độ đục
Hình 3.2. Biểu đồ so sánh độ đục của mẫu nước ngầm tại 20 điểm lấy mẫu tại xã Hòa Ninh với QCVN
Theo QCVN 01: 2009/BYT – về nước dùng để uống thì độ đục tối đa cho phép là 2 NTU và QCVN 02: 2009/BYT – về nước dùng cho sinh hoạt độ đục là 5 NTU, kết quả phân tích tại 20 điểm lấy mẫu ta thấy đều vượt quá giới hạn cho phép.
So với QCVN 01: 2009/BYT thì có đến 18/ 20 điểm đều vượt giới hạn được phép dùng để uống. Đặc biệt tại điểm AS1 đã vượt gấp 3.95 lần so với quy chuẩn. Còn lại tất cả các điểm đều vượt tiêu chuẩn dao động từ 0.4 – 2.8 mg/l. Chỉ có duy nhất một
điểm MS1 độ đục 1.8 mg/l là nằm trong giới hạn cho phép để người dân có thể dùng để uống.
Đối với QCVN 02: 2009/BYT thì có 7/20 điểm là vượt ngưỡng giới hạn cho phép để dùng cho mục địch sinh hoạt. Cũng tại điểm AS1 cũng đã vượt quy chuẩn gấp 1.58 lần. Còn lại 6/20 điểm vượt đều vượt quy chuẩn dao động từ 0.2 – 0.8 mg/l. Và có đến 11/20 điểm đều nằm trong giới hạn cho phép để người dân có thể sử dụng trong mục đích sinh hoạt.
3.1.4. Tổng chất rắn hịa tan
Hình 3.3. Biểu đồ so sánh TDS của mẫu nước ngầm tại 20 điểm lấy mẫu tại xã Hòa Ninh với QCVN
Dựa vào biểu đồ ta có thể nhận thấy rằng tại 20 điểm lấy mẫu đều nằm trong giới hạn cho phép đối với QCVN 09: 2015/BTNMT và QCVN 01: 2009/BYT. Tại điểm T53 có giá trị TDS cao nhất cũng chỉ đạt 157 mg/l. Hầu hết các điểm đều có giá trị về tổng chất rắn hịa tan đều dưới 100 mg/l.
Nhìn chung, tổng chất rắn hịa tan tại các vị trí khảo sát trên đại bàn xã Hịa Ninh khơng q cao, vì thế khơng ảnh hưởng nhiều đến đời sống sinh hoạt của người dân.
3.1.5. Nitrat (NO3-)
Kết quả phân tích cho thấy nồng độ Nitrat (mg/l) trong nước ngầm tại 20 điểm vẫn
nằm trong giới hạn cho phép của QCVN 09:2015/BTNMT về chất lượng nước ngầm
Nitrat cao nhất là 1.532 mg/l (T12) và thấp nhất là 0,00097 mg/l (HT3) và giá trị nồng độ tập trung nhiều vào khoảng 0,1 – 0,7 mg/l. So với nghiên cứu ở Thượng Hải, Trung Quốc thì nồng độ nitrat ở khu vực nghiên cứu rất thấp. Nồng độ NO3-N trong khu dân cư thấp hơn khu vực nơng nghiệp, nhưng khơng có giếng nào đáp ứng tiêu chí nước cấp I (≤ 2 mg/l) và giếng chỉ đạt tiêu chuẩn loại II (≤ 5 mg/l). Do vậy nếu so lại với khu vực tơi nghiên cứu thì chất lượng nước giếng tại khu vực đều nằm trong giếng loại I.
Hình 3.4. Biểu đồ so sánh Nitrat của mẫu nước ngầm tại 20 điểm lấy mẫu tại xã Hòa Ninh với QCVN
Tuy nồng độ Nitrat trong nước ngầm khơng cao nhưng khơng vì thế mà chủ quan vì tại khu vực khảo sát, người dân chủ yếu sinh sống bằng nghề nơng nên việc sử dụng phân bón có chứa hợp chất nitơ dạng Nitrit và Nitrat phục vụ nông nghiệp là không thể tránh khỏi, đặc biệt là những hộ có ruộng vườn xung quanh nhà ở. Vì tính chất của nước ngầm là phản ứng chậm sau thời gian dài chất ô nhiễm đi qua các lớp đất nên có thể tầng nước ngầm đang bị đe dọa nhưng chưa có biểu hiện ơ nhiễm tại thời điểm khảo sát.
3.1.6. Nitrit (NO2-)
Kết quả phân tích cho thấy nồng độ Nitrit (mg/l) trong mẫu nước ngầm tại 20 điểm khá nhỏ và không chênh lệch nhau nhiều tại các giếng, nồng độ cao nhất là 0,099 mg/l (TN3), nồng độ thấp nhất là 0,044 (TN2) mg/l và nồng độ Nitrit trong các mẫu tập
trung vào khoảng 0,05 – 0,07 mg/l. Đa số tất cả mẫu nước đều nằm trong giới hạn cho phép của QCVN 09:2015/BTNMT về chất lượng nước ngầm (1mg/l) và QCVN 01:2009/BYT về chất lượng nước ăn uống (3mg/l).
Hình 3.5. Biểu đồ so sánh Nitrit của mẫu nước ngầm tại 20 điểm lấy mẫu tại xã Hòa Ninh với QCVN
Nhưng Nitrit rất độc khi đi vào cơ thể người nên nếu sử dụng nước bị nhiễm Nitrit lâu ngày có thể dẫn đến ngộ độc Nitrit làm cơ thể khơng làm trịn chức năng hơ hấp, có các biểu hiện như khó thở, ngột ngạt. vì vậy cũng cần có biện pháp xử lý để giảm hàm lượng Nitrit trong nước ngầm để đảm bảo sức khỏe con người.
3.1.7. Amoni (NH4+)
Theo QCVN 09: 2015/BTNMT giới hạn cho phép của amoni là 1 mg/l, QCVN 01: 2009/BYT và QCVN 02: 2009/BYT là 3 mg/l, phân tích mẫu nước tại 20 điểm thì tất cả đều nằm trong ngường cho phép để sử dụng.
Hình 3.6. Biểu đồ so sánh Amoni của mẫu nước ngầm tại 20 điểm lấy mẫu tại xã Hòa Ninh với QCVN
Cụ thể, mẫu nước có giá trị amoni lớn nhất 0.02726 mg/l tại điểm T11. Tại một số điểm khơng có sự hiện diện của amoni như HT1, HT2, T53, TN1, AS2, T13. Cịn lại các mẫu đều có giá trị dao động từ 0.001 – 0.007 mg/l. Theo nghiên cứu của Trần Phi Oanh và các cộng sự ở huyện Củ Chi, thành phố Hồ Chí Minh thì hàm lượng của amoni (dao động trong khoảng 0.01 mg/l đến 0.6 mg/l) thấp hơn tiêu chuẩn cho phép rất nhiều lần, tuy nhiên những mẫu gần các khu nghĩa trang, các hộ nuôi heo, các hào qn sự... thì có hàm lượng khá cao. Nhưng tại khu vực ta nghiên cứu thì hàm lượng rất ít và khơng có, chính vì vậy ở khu vực này khơng có hiện tượng ơ nhiễm NH4+.
3.1.8. Nồng độ Cr và Cu
Hình 3.7. Biểu đồ so sánh hàm lượng Cu và Cr tại 20 điểm lấy mẫu tại xã Hòa Ninh với QCVN
Từ kết quả trên cho thấy, trong 2 KLN được đánh giá, hàm lượng Crom rất cao qua các điểm phân tích. Trong khi đó nồng độ của Cu rất thấp tại một số khu vực nhưng tại một số điểm nhưng cũng có một số điểm lại vượt quy chuẩn:
◊ Nồng độ Crom
Hình 3.8. Phân bố hàm lượng Cr tại khu vực nghiên cứu
Hàm lượng Crom vượt nhiều lần so với QCVN 09: 2015/BYT và QCVN 01:2009/BYT về chất lượng nước ăn uống(0,05mg/l). Hàm lượng Cr cao nhất là 41.6972 mg/l cao hơn so với quy chuẩn gấp 833.944 lần, thấp nhất là 0. 17347 mg/l ở tấc cả các điểm phân tích. Hàm lượng trung bình chạy trong khoảng từ 1.09357 – 4.82844 mg/l tại 20 điểm lấy mẫu.
Chính vì vậy, nước ngầm tại khu vực này bị ô nhiễm rất nặng về hàm lượng crom. Crom tồn tại trong nước với 2 dạng Cr (III), Cr (VI). Cr (III) không độc nhưng ngược lại Cr (VI) gây độc đối với động thực vật. Với người Cr (VI) có thể gây loét dạ dày,
ruột non, viêm gan, viêm thận và gây ung thư phổi. Việc sử dụng nguồn nước trên nhất định ảnh hưởng đến sực khỏe của người dân địa phương.
◊ Nồng độ Cu
Hình 3.9. Phân bố hàm lượng Cu tại khu vực nghiên cứu
Hàm lượng đồng tại các điểm lấy mẫu có đến 13/20 điểm nằm trong quy chuẩn cho phép về chất lượng nước ăn uống và quy chuẩn về chất lượng nước ngầm. Hàm lượng giới hạn cho phép trong QCVN 01:2009/BYT và QCVN 09: 2009/BTNMT là 1 mg/l. Hàm lượng đồng cao nhất tại T11 là 1.6565 mg/l và thấp nhất là 0.3895 mg/l. Hàm lượng đồng trung bình chạy trong khoảng từ 0.452 – 0.658 mg/l tại 20 điểm lấy mẫu. Tại tỉnh Ubon Ratchathani của Thái Lan nghiên cứu cho thấy nồng độ Cu trong 12 vị trí nước ngầm nơng trong khu vực nghiên cứu này thấp hơn tất cả các tiêu chuẩn của USEP, PCD và WHO về nước uống và do đó có thể chấp nhận được. Ở đây nồng độ đồng cao nhất có giá trị 0.0761 mg/l nhưng tại khu vực tôi nghiên cứu nồng độ tại
điểm cao nhất lên tới 1.6565 mg/l. Và nồng độ tại tỉnh Ubon Ratchathani chỉ có duy nhất một điểm có giá trị cao nhưng tại khu vực tơi nghiên cứu có nhiều điểm ở nồng độ rất cao (1.3925 mg/l, 1.256 mg/l, 1.0375 mg/l, 1.5655 mg/l, 1.6565 mg/l). Do vậy, tại các điểm đó đã bị ơ nhiễm kim loại đồng.
Đồng khơng tích lũy trong cơ thể nhiều đến mức gây độc. Ở hàm lượng 1-2 mg/l đã làm cho nước có vị khó chịu, và khơng thể uống được khi nồng độ cao từ 5-8 mg/l. Tại một số điểm có hàm lượng đồng là dấu hiệu của sự ơ nhiễm đồng. Vì vậy nguồn nước ở đây cần được chú trọng hơn khi sử dụng.
3.2. Kết quả đánh giá nguy cơ rủi ro sức khỏe của các KLN gây ra trong nước ngầm
Có nhiều phương pháp đánh giá rủi ro sức khỏe các KLN: sử dụng ma trận đánh giá rủi ro dựa vào các chỉ số (chỉ số nguy hại – HQ, chỉ số rủi ro sức khỏe HRI,…). Trong nghiên cứu này tôi áp dụng chỉ số HQ để đánh giá rủi ro của đồng (chất khơng có khả năng gây ra ung thư) và chỉ sô ILCR để đánh giá rủi ro cho Crom (chất có khả năng gây ra ung thư).
3.2.1. Kết quả đánh giá rủi ro theo chỉ số HQ của đồng
Bảng 3.2: Bảng chỉ số HQ của kim loại Đồng tại điểm khảo sát của xã Hịa Ninh
HQ: Chỉ sơ rủi ro sức khỏe của chất khơng có khả năng gây ung thư
Tên mẫu SP1 SP2 MS1 MS2 T51 T52 T53 HT1 HT2 HT3
HQ 0.299 0.485 1.650 0.727 0.129 1.163 1.171 0.880 1.226 2.019
HQ: Chỉ sô rủi ro sức khỏe của chất khơng có khả năng gây ung thư
Tên mẫu TN1 TN2 TN3 DS1 DS2 T11 T12 T13
Hình 3.10. Chỉ số rủi ro khơng gây ung thư HQ của Cu tại các điểm khảo sát Nhìn chung, chỉ số HQ của Đồng có giá trị thấp. Kết quả trên cho thấy, có 6/18 mẫu (đặc biệt mẫu HT3) có chỉ số HQ >1: nằm trong nguy cơ rủi ro sức khỏe cao, 12/18 mẫu có chỉ số HQ <1: khơng có hoặc rủi ro rất thấp. Qua số liệu, nước giếng tại các vị trí khảo sát (ngoại trừ các MS1, T52, T53, HT2, HT3, T13), không ảnh hưởng nhiều đến đời sống sinh hoạt của người dân. Việc đánh giá rủi ro sức khỏe con người của Cu tại tỉnh tỉnh Ubon Ratchathani của Thái Lan cho thấy các giá trị HQ mức độ rủi ro bất lợi không gây ung thư ở đa số các điểm. Tuy nhiên, Cu cho thấy giá trị HQ cho