2.4.2 Thổ nhưỡng
Miền đồng bằng Quảng Bình chiếm phần lớn đất cát, đất phù sa và một diện tích nhỏ hệ đất feralit phân bố ở vùng đồi núi, trong đó nhóm đất cát có diện tích lớn nhất, chiếm hơn 4,7 vạn ha, bao gồm các đụn cát dọc bờ biển từ Quảng Trạch đến Lệ Thuỷ và đất cát biển phân bố chủ yếu ở Lệ Thuỷ, Quảng Ninh, Quảng Trạch.
tăng do nƣớc biển tràn sâu vào đất liền dƣới tác động của bão hoặc triều cƣờng. Nhóm đất phù sa chủ yếu là loại đất đƣợc bồi hàng năm, với diện tích khoảng 2,3 vạn ha, phân bố ở dải đồng bằng và các thung lũng sơng. Nhìn chung đây là nhóm đất chính để trồng cây lƣơng thực và cây cơng nghiệp ngắn ngày.
Nhóm đất lầy thụt và đất than bùn phân bố ở các vùng trũng, đọng nƣớc thuộc các huyện Lệ Thuỷ, Quảng Ninh, Quảng Trạch.
Nhìn chung đất ở ven biển Quảng Bình nghèo dinh dƣỡng, thành phần cơ giới rời rạc. Tuy nhiên, khả năng sử dụng đất còn lớn, chủ yếu tập trung vào việc phát triển cây công nghiệp lâu năm, cây lâm nghiệp theo hƣớng nông - lâm kết hợp [33,40,46,47,64,65,70,76,77].
Thổ nhƣỡng là mơi trƣờng tự nhiên quan trọng góp phần hình thành trữ lƣợng và thành phần hóa học NDĐ. Trong đất chứa các ion thì NDĐ cũng có, vì vậy, khi có sự thấm qua của NDĐ hay nƣớc mƣa sẽ diễn ra q trình hịa tan các chất có trong đất vào nƣớc, làm cho thành phần hóa học của nƣớc thay đổi cả về thành phần lẫn hàm lƣợng các ion. Sự làm giàu hay nghèo đi các hàm lƣợng vật chất phụ thuộc và khả năng và điều kiện trao đổi cation, loại cation hay thành phần khoáng vật trong lớp thổ nhƣỡng. Thông thƣờng khi chảy qua lớp đất cát, thứ tự các cation trong nƣớc bị keo đất hấp phụ theo chiều tăng dần nhƣ sau:
Na+ K+ NH4
+ Mg2+ Ca2+ H+ Vùng nghiên cứu thƣờng có hàm lƣợng Na+
trong nƣớc tƣơng đối cao, cho nên xảy ra sự trao đổi với các cation trong đất, điển hình có Ca2+
: Na+(nƣớc) + 2Ca2+(đất) Ca2+
(nƣớc) + 2Na+(đất)
Chính vì q trình rửa trơi, thối hóa đất diễn ra rất sâu sắc ở hầu hết các loại đất, trong khi độ che phủ của thực vật kém cùng với quá trình cát bay, cát chảy diễn ra theo mùa khá phổ biến đã góp phần ảnh hƣởng đến quá trình hình thành chất lƣợng NDĐ vùng nghiên cứu.
Ngồi ra, thổ nhƣỡng là môi trƣờng phát triển sinh vật. Các vi sinh vật phân hủy các vật chất trầm tích cả hữu cơ lẫn vơ cơ thành các hợp chất đơn giản hơn nhƣ của sắt, asen, nitơ,...mỗi khi môi trƣờng bị thay đổi.
2.4.3. Thảm thực vật
nƣớc trong đới thơng khí và gia tăng hàm lƣợng muối trong lớp thổ nhƣỡng. Vùng nghiên cứu có hệ thực vật kém phát triển, tỷ lệ cây trồng phần lớn nhƣ là cây lƣơng thực, thực phẩm, cây gia vị, cây thân gỗ và một số loại cỏ, bụi savan dạng có gai, chịu hạn nhƣ xƣơng rồng cạnh khế, cỏ thỏ, cây chang, xƣơng rồng bàn chải,v.v... Ngoài ra, khu vực chỉ trồng rừng phòng hộ ven biển (chủ yếu là phi lao). Trên các đụn cát tƣơng đối ổn định thì thảm thực vật che phủ từ 20 - 35%, trên các đụn cát biến động, thảm thực vật che phủ nhỏ hơn 10%. Thảm thực vật trên trảng cát có độ che phủ khoảng 40%. Trên các bãi biển hầu nhƣ khơng có các thực vật phát triển [64,65,76,77].
Đất cát có cấu trúc khơng bền, lớp cây phủ bị mất thì lớp đất mặt giàu mùn nhanh chóng bị rửa trơi dƣới tác dụng của nƣớc mƣa. Các chất ở bề mặt vì thế dễ xâm nhập vào đất, làm thay đổi thành phần hóa học NDĐ. Khả năng tái tạo của các cây bụi, cây gỗ trên mặt đất cát rất khó khăn và phải mất một thời gian dài mơi có thể khơi phục đƣợc, vì thế việc bảo vệ duy trì và phát triển thảm thực vật là công việc hết sức cần thiết.
2.4.4. Các yếu tố nhân sinh
1) Hoạt động dân sinh
Phần lớn dân cƣ vùng nghiên cứu tập trung dƣới dạng quần cƣ nông thôn phân bố rải rác dọc ven biển với tỷ lệ phân bố chiếm trên 62% dân số toàn tỉnh. Nhƣ vậy, có thể thấy rằng vấn đề dân số đang tạo nên một sức ép rất lớn tới tài nguyên thiên nhiên và môi trƣờng do nhu cầu dân sinh và phát triển KT - XH.
Từ khi phát triển chƣơng trình nƣớc sạch nơng thơn (năm 1982) với hàng loạt giếng khoan UNICEF ra đời đã thay đổi cơ bản việc sử dụng NDĐ tại khu vực. Do nhu cầu sử dụng nƣớc sạch ngày càng tăng, trong khi khai thác, sử dụng NDĐ tại chỗ đem lại nhiều lợi ích kinh tế hơn so với sử dụng nƣớc mặt, cho nên nhiều khu dân cƣ đã đƣợc đầu tƣ xây dựng các trạm cấp nƣớc tập trung quy mô vừa và nhỏ.
Khối lƣợng NDĐ bị khai thác trong năm thƣờng không đồng đều, lớn nhất vào mùa hè, trong khi nguồn bổ cập bị hạn chế, khiến mực nƣớc bị hạ thấp đáng kể. Ngồi các cơng trình giếng khai thác nƣớc tập trung thì hầu hết các lỗ khoan của ngƣời dân khi khai đào và vận hành đều không theo đúng kỹ thuật, khơng xây dựng đới phịng hộ vệ sinh, thiếu sự kiểm duyệt và cấp phép
của các cơ quan chức năng, điển hình là việc bố trí các giếng khoan sâu khai thác nƣớc trong phạm vi cách cửa sông và bờ biển khoảng 200 - 300m đã làm hạ thấp mực NDĐ quá mức quy định, thu hẹp thể tích chứa nƣớc và gây nên hiện tƣợng xâm nhập mặn tầng chứa nƣớc.
2) Hoạt động nông - lâm nghiệp
Là khu vực phát triển ngành nông lâm nghiệp chiếm ƣu thế, chủng loại sản phẩm hàng năm là lúa, màu, cây lâu năm, chăn nuôi và trồng rừng,...Việc khai thác, sử dụng nƣớc để tƣới tƣơng đối lớn, chủ yếu dựa vào các cơng trình thủy lợi đƣợc bố trí phía thƣợng nguồn, ngồi ra, nhân dân thƣờng đào giếng lấy nƣớc trong đất cát ở độ sâu trung bình 3 - 5m hoặc khai thác ngay tại các mạch lộ nơi sƣờn đá gốc để tƣới cho lúa hoặc các loại cây trồng cạn trong thời kỳ hạn hán.
Mức độ ảnh hƣởng của các hoạt động nông - lâm nghiệp đối với NDĐ là rất đáng kể. Từ việc khai thác NDĐ tại chỗ với khối lƣợng lớn và khơng có giải pháp xử lý chất thải nên đã gây nên hiện tƣợng hạ thấp mực NDĐ, xâm nhập mặn và nhiễm bẩn các tầng chứa nƣớc. Việc xây dựng các đập ngăn ở thƣợng nguồn đã tạo điều kiện cho nƣớc biển tiến sâu vào đất liền, làm thu hẹp thể tích nƣớc nhạt vùng cửa sơng ven biển.
Vài năm gần đây, vùng cát ven biển Quảng Bình là nơi phát triển nhiều dự án ni trên cát với hàng nghìn hecta ao ni, kéo theo các hoạt động khai thác nƣớc nhạt với khối lƣợng lớn. Việc khai thác nƣớc và đổ thải tại chỗ đã tác động rất lớn đến trữ lƣợng và chất lƣợng NDĐ vùng cát, gia tăng xâm nhập mặn và tác động xấu đến môi trƣờng sinh thái vùng cát ven biển.
3) Hoạt động công nghiệp
Các dự án khai thác khoáng sản, chế biến thủy hải sản, sản xuất xi măng, cảng biển,...trên địa bàn đang ngày càng phát triển, diện tích bị bê tơng hóa ngày càng tăng đã hạn chế khả năng thấm nƣớc từ nƣớc mƣa cho các tầng chứa nƣớc.
Cũng nhƣ đối với dân sinh, việc khai thác nƣớc phục vụ các hoạt động phát triển công nghiệp ngày càng lớn, nguy cơ dẫn đến làm biến đổi tính cơ lý của nền đất trên diện rộng và sẽ đẩy nhanh quá trình thấm, hịa tan các chất hữu cơ trên bề mặt vào nguồn NDĐ và xâm nhập mặn vùng ven biển [24].
Những ảnh hƣởng của các hoạt động nhân sinh đến NDĐ vùng cát ven biển Quảng Bình đƣợc tổng hợp nhƣ trong bảng 2.9.
Bảng 2.9: Các ảnh hưởng của hoạt động nhân sinh đến nước dưới đất
Nhóm các hoạt động nhân sinh
Ảnh hƣởng đến NDĐ
Yếu tố nhận biết Nguyên nhân Hậu quả Khai thác nƣớc
(nƣớc cấp sinh hoạt, du lịch - dịch vụ, xây dựng, tƣới,...)
Biến động mực nƣớc Hút nƣớc Giảm trữ lƣợng và xâm nhập mặn Thành phần hóa, sinh,
vi trùng
Lôi cuốn chất
bẩn trên bề mặt Ô nhiễm nguồn nƣớc pH, TDS Biến đổi môi
trƣờng Ảnh hƣởng đến môi trƣờng sinh thái Các hoạt động
công nghiệp và đô thị (khai khoáng, xây dựng)
Hệ số thấm Thay đổi tính cơ lý của đất đá Phá hủy tính ổn định tầng chứa nƣớc Diện tích hứng nƣớc Giảm diện tích bề mặt thấm Giảm nguồn bổ cập cho NDĐ Hợp chất hữu cơ dễ
hịa tan
Xả thải cơng
nghiệp Ơ nhiễm nguồn nƣớc Các hoạt động
nơng nghiệp
Dƣ lƣợng thuốc trừ
sâu Phân bón
Ơ nhiễm, suy thối nguồn nƣớc
Mực nƣớc Xây dựng đập, hồ chứa Thay đổi trữ lƣợng Hợp chất hữu cơ dễ
hịa tan
Ni trồng thủy
hải sản Ô nhiễm nguồn nƣớc
Kết luận chƣơng 2
Vùng cát ven biển Quảng Bình có diện tích gần 1.100km2, chiếm khoảng 40% diện tích tự nhiên tỉnh Quảng Bình và trải rộng trên 4 huyện Quảng Trạch, Bố Trạch, Quảng Ninh, Lệ Thủy và thành phố Đồng Hới tạo nên một vùng địa lý đặc trƣng của dải ven biển miền Trung.
Sự hình thành NDĐ trong trầm tích Đệ tứ vùng cát ven biển Quảng Bình đƣợc quyết định bởi các nhân tố cấu trúc, kiến tạo địa chất, thành phần thạch học, địa hình và khí hậu. Chúng hình thành nên hai tầng chứa nƣớc qh, qp và quyết định đến nguồn gốc, dạng tồn tại, mức độ chứa nƣớc cũng nhƣ sự hình thành trữ lƣợng và thành phần hóa học của NDĐ. Các đặc trƣng của các nhân tố tự nhiên khác nhƣ thủy văn, hải văn, lớp phủ thổ nhƣỡng, thảm thực vật cùng với việc khai thác sử dụng nƣớc phục vụ nhu cầu phát triển KT - XH ở khu vực đã ảnh hƣởng đến động thái, điều kiện cung cấp, tiêu thoát và biến đổi trữ lƣợng, chất lƣợng NDĐ.
CHƢƠNG 3
ĐẶC ĐIỂM NƢỚC DƢỚI ĐẤT VÙNG CÁT VEN BIỂN QUẢNG BÌNH 3.1. Đặc điểm phân bố nước dưới đất
Căn cứ vào cấu trúc địa chất, đặc điểm chứa nƣớc của đất đá, NDĐ vùng cát ven biển đƣợc chia thành hai đơn vị chứa nƣớc thuộc các hệ Đệ tứ là tầng chứa nƣớc lỗ hổng trong trầm tích Holocen (qh) và Pleistocen (qp).
3.1.1. Tầng chứa nước lỗ hổng trong các trầm tích Holocen
Tầng chứa nƣớc qh gồm có lớp chứa nƣớc aQ23
, m,mvQ23, amQ22 phân bố dạng dải song song với đƣờng bờ biển từ xã Quảng Đông - Quảng Trạch đến cửa Nhật Lệ và liên tục từ Bảo Ninh đến Quảng Trị. Một diện tích trên 27km2
là các trầm tích biển (mQ22) phân bố ở trung tâm đồng bằng Quảng Trạch.
Bề dày các tầng chứa nƣớc từ 5 - 15m, khu vực Quảng Trạch là 13m, lớn nhất đạt 48m (LKQT.08), vùng Đồng Hới là 9,71m. Riêng phần phía nam, từ sơng Nhật Lệ đến Lệ Thủy chiều dày tầng qh dày hơn, đạt từ 20 - 30m. Độ dốc thủy lực dòng ngầm thƣờng nhỏ, khoảng 0,005 - 0,01[21,23,76,77].
- Lớp chứa nước trong trầm tích sơng (aQ23): có diện phân bố hẹp thành
các dải chạy dọc thung lũng các sơng từ thƣợng nguồn xuống phía hạ lƣu giáp với biển chiều dày thƣờng gặp từ 2 - 8m. Hình thái điển hình dƣới dạng các bãi bồi ven bờ hoặc cù lao giữa sông. Thành phần đất đá chứa nƣớc chủ yếu là cát, bột, sét, đôi nơi chứa cuội, sạn. Nƣớc trong lớp này thƣờng bị nhiễm mặn do chịu ảnh hƣởng của nƣớc biển.
- Lớp chứa nước trong trầm tích biển - gió (mvQ23): diện phân bố trên 320 km2 dƣới dạng các dải cát dài chạy dọc bờ biển. Đất đá chứa nƣớc chủ yếu là cát hạt mịn đến trung, chiều dày lớp chứa nƣớc tăng dần từ lục địa ra biển, trung bình khoảng 15m. Khả năng chứa nƣớc, hệ số thấm k đạt 6,67 - 6,8m/ngày, hệ số nhả nƣớc trọng lực đạt 0,11 - 0,16. Vùng giàu nƣớc điển hình là đồng bằng sơng Gianh có lƣu lƣợng lỗ khoan đạt 5,5l/s.
- Lớp chứa nước trong trầm tích biển (mQ2): phân bố ở trung tâm đồng
bằng Ba Đồn - Quảng Phƣơng có diện phân bố khoảng 27km2 dƣới dạng dải cát lớn. Thành phần đất đá chiếm trên 94% cát thạch anh hạt mịn đến trung, khả năng chứa nƣớc tốt, hệ số k đạt 5,81m/ngày, : 0,16.
diện tích tƣơng đối lớn của vùng nghiên cứu. Thành phần đất đá gồm bột sét, cát. Mức độ chứa nƣớc trung bình đến kém, đơi nơi có hàm lƣợng bột sét chiếm đa phần đã tạo nên lớp thấm nƣớc yếu, ngăn cách với các tầng chứa nƣớc khác. Hệ số k chỉ đạt 0,5 - 2,75m/ngày, : 0,02 - 0,07, lƣu lƣợng đạt 0,1 - 3,1l/s, thấp nhất thuộc lƣu vực sông Dinh.
Nƣớc trong tầng qh lớp trên (aQ23
,mvQ23, mQ22) thuộc loại khơng áp, có liên hệ thuỷ lực trực tiếp với nƣớc biển và có hình thể dạng thấu kính [9,21,23].
NDĐ trong vùng nghiên cứu chủ yếu đƣợc bổ cập từ nƣớc mƣa, miền cấp và diện phân bố của tầng chứa nƣớc thƣờng trùng nhau, nƣớc mƣa ngấm trực tiếp vào tầng chứa nƣớc trên (tầng qh) và phần lộ của tầng qp sau đó bổ sung cho các tầng phía dƣới và lân cận (hình 3.1, 3.2).
Thành phần hóa học chủ yếu của nƣớc là bicarbonat - clorua natri (nƣớc nhạt), clorua - bicarbonat natri (nƣớc lợ) và clorua natri (nƣớc mặn). Ngoài sự nhiễm mặn vùng giáp biển và cửa sông ven biển, nƣớc trong tầng qh dễ bị nhiễm bẩn bởi các chất thải trên bề mặt. Những khu vực tập trung đông dân cƣ là điều kiện gia tăng hàm lƣợng các chất ô nhiễm trong NDĐ.
3.1.2. Tầng chứa nước lỗ hổng trong các trầm tích Pleistocen
Tầng chứa nƣớc qp trùng với thể địa chất Pleistocen (m,amQ1), có diện tích tƣơng đối lớn nằm lót đáy của các thành tạo Đệ tứ gồm các trầm tích biển phân bố về phía bắc sơng Nhật Lệ và trầm tích sơng - biển phân bố về phía nam sơng Nhật Lệ. Phần lớn diện tích của tầng qp bị phủ bởi tầng qh, chúng chỉ lộ ra ở phía tây Đồng Hới và trên diện hẹp ven vùng chuyển tiếp giữa đồi núi và đồng bằng khu vực huyện Quảng Trạch. Tầng qp có diện phân bố lớn nhất ở phía nam lƣu vực sơng Nhật Lệ, đạt trên 555km2
nhƣng chiều dày trung bình khoảng 16,5m, tiếp đến ở lƣu vực sông Gianh, chiếm 171,1km2 chiều dày chỉ là 7,0m và trong lƣu vực sơng Rn tầng qp chỉ chiếm 76,2km2 nhƣng có chiều dày trung bình 13,0m. Nhìn chung, chiều dày các lớp chứa nƣớc có dạng hình nêm, mỏng về phía lục địa và dày lên về phía biển.
- Lớp chứa nước trong trầm tích sơng - biển (amQ1): diện phân bố ở phần phía nam sơng Nhật Lệ, lộ ra ở phần rìa phía tây nam của vùng. Thành phần đất đá gồm bột, cát. Mức độ chứa nƣớc trung bình với k: 2,75m/ngày, : 0,07 và Q đạt 1,9l/s.
- Lớp chứa nước trong trầm tích biển (mQ1): phân bố chủ yếu phần phía
ở độ cao 15 - 25m. Chiều dày đạt 5 - 28m, thành phần thạch học gồm bột, cát, đơi nơi laterit hóa dày tới 1m. Mức độ chứa nƣớc trung bình với k: 2,32 - 5,42m/ngày, : 0,07 thuộc các lƣu vực sông Lý Hịa, sơng Gianh và sông
Dinh. Lƣu lƣợng Q: 0,4 - 1,8l/s.
- Lớp chứa nước trong các trầm tích tàn tích, sườn tích (edQ1): phân bố dƣới
dạng các đồi thoải kéo dài theo phƣơng tây bắc - đông nam lƣu vực sông Nhật Lệ, thành phần thạch học gồm cát, sét, sỏi, tảng lăn và sạn laterit, chiều dày khoảng 11m. Mức độ chứa nƣớc kém k: 2,75m/ngày, : 0,07, lƣu lƣợng Q: 0,4 - 1,0l/s.