Như trên đã nói, một trong hai nhân tố quan trọng liên quan đến sự hình thành nước ngầm chứa nhiều As trên qui mô khu vực đó là As khi đã được giải
Hình 1.17. Sự tăng nồng độ As khi diện tích bề mặt của HFO giảm xuống từ giá trị ban đầu là 600 m2/g dưới điều kiện hệ thống kín [20].
kiện địa hóa được mô tả ở trên có thể giải thích cho sự giải phóng As vào nước ngầm nhưng không đủ để giải thích cho sự phân bố của nước ngầm có As cao như đã được phát hiện. Người ta nhận thấy, chỉ khi tác nhân địa hóa và chế độ địa hóa thủy văn cùng đồng thời tác động đến sự linh động của As thì nước ngầm mới có nồng độ As cao trong quy mô lớn.
Các loại đá của phần đa các tầng ngậm nước đều có tuổi già hơn nhiều so với nước ngầm trong đó. Điều đó ám chỉ rằng nhiều thể tích nước ngọt có thể chảy qua các tầng ngậm nước trong lịch sử của nó. Nước ngầm ngọt lâu đời nhất được tìm thấy ở lưu vực Great Artesian của Australia, lên tới 400 nghìn năm. Trong khi đó tầng ngậm nước có tuổi khoảng 2.5 triệu năm, bởi vậy có rất nhiều thể tích nước ngọt chảy qua hệ thống này.
Thật sự cần thiết khi xem xét việc dòng nước ngầm trước đây có thể khác với dòng nước ngầm hiện nay. Một trong những sự kiện quan trọng gần đây là sự thay đổi toàn cầu về mực nước biển, điều này xảy ra trong khoảng 130 nghìn năm vừa qua. Giữa khoảng 120 nghìn năm và 18 nghìn năm trước đây, mực nước biển bị giảm (với sự biến động nhỏ) khi các sông băng mở rộng. Thời kì băng hà gần đây nhất khoảng 21-13.5 nghìn năm trước với mực nước biến lúc đó thấp hơn so với mực nước biển trung nình hiện nay đến 130m. Đó là hiện tượng trên toàn thế giới và điều đó có ảnh hưởng lên các tầng ngậm nước ven biển. Trong khi đó, tầng ngậm nước lục địa và gần các lưu vực lại không bị ảnh hưởng. Do đó gradient thủy lực tại vùng ven biển lớn hơn hiện tại rất nhiều. As trong các tầng ngậm nước già vì thế sẽ có xu hướng bị rửa trôi đi. Di tích các dòng chảy này vẫn được thấy ở các khe nứt mở rộng trong một số tầng cabonat già hơn trên thế giới. Giữa khoảng 13.5-7 nghìn năm về trước, sự ấm lên diễn ra và mực nước biển nhanh chóng tăng lên đến mực nước hiện nay. Vì thế các tầng trẻ hơn các tầng khoảng 7 nghìn năm về trước sẽ không chịu sự rửa trôi diễn ra trước đó. Qua đó ta thấy những trầm tích sâu hơn và già hơn thuộc tầng Pleistocene với ít nhất là 25-125 nghìn năm tuổi chịu tác động của dòng chảy nước ngầm với thời kì dài hơn so với trầm tích Holocene lắng đọng trong suốt 5 – 10 nghìn năm qua, do có gradien thủy lực cao hơn trong suốt kỉ
Pleistocene khi mực nước biển thấp hơn đến 130m so với ngày nay. Bởi vậy, As trong các trầm tích sâu có thể bị rửa trôi trước đó. Độ mặn trở thành vấn đề của các tầng ngậm nước vùng ven biển nam Băng-la-đét do sự xâm nhập mặn. Điều này ảnh hưởng đến khả năng sử dụng của tầng nước nông, bởi vậy những giếng sâu, thường > 200m mới có thể lấy được nước sạch. Như đã đề cập ở trên, chúng hầu hết đều có nồng độ As thấp [20].
Qua những phần tác giả luận văn đã trình bày như ở trên, ta thấy: As thường xuất hiện với nồng độ cao gây nên sự ô nhiễm nước ngầm trong tầng chứa nước trẻ Holocene vùng đồng bằng châu thổ. Trong khi đó, theo các nghiên cứu cho thấy, trong trầm tích phần lớn As liên kết với các pha rắn của Fe. Tại vùng đồng bằng châu thổ, lớp trầm tích phù sa trẻ chứa nhiều vật chất hữu cơ, dưới tác dụng của các vi sinh vật yếm và kị khí đã hình thành nên môi trường khử là môi trường thuận lợi cho quá trình khử hòa tan các hydroxit Fe, từ đó đưa As từ trầm tích vào nước ngầm. Tầng trầm tích Pleistocene già hơn, nằm sâu hơn so với tầng Holocene ít bị ô nhiễm As hơn có thể do chịu sự rửa trôi lâu hơn của các dòng nước ngầm qua các thời kì băng hà và gian băng. Tuy nhiên điều này không có nghĩa rằng khai thác
bằng châu thổ sông Hồng. Bởi vì theo các tài liệu về địa chất học, ở dải ven sông Hồng các hoạt động xâm thực đã bào xói, khiến sự phân bố của tầng cách nước không đồng đều và hình thành các "cửa sổ địa chất thủy văn" hoặc cắt hẳn tầng ngăn cách làm cho sự trao đổi nước giữa hai tầng chứa nước diễn ra mạnh hoặc thông trực tiếp với nhau tạo thành một hệ thống thuỷ động lực duy nhất. Do đó, nếu khai thác nước ồ ạt, công suất cao tại các tầng chứa nước Pleistocene vốn không có As, nằm liền kề với tầng Holocene (bị ô nhiễm As) sẽ đưa As từ tầng Holocene đi vào tầng Pleistocene và gây ra nguy cơ rủi ro, lan truyền ô nhiễm As từ tầng Holocene xuống tầng Pleistocen (hình 1.18). Điều này đã được tác giả Michael Berg và cộng sự (2008) tìm thấy tại tầng chứa nước phường Hoàng Liệt, Hoàng Mai, Hà Nội.
Tại Nam Dư, có một nhà máy nước đi vào hoạt động năm 2004. Nhà máy nước Nam Dư có các giếng nằm dọc bên bờ Sông Hồng để lợi dụng sự thấm lọc bờ cưỡng bức. Do việc bơm hút nước diễn ra quá mức từ các nhà máy nước như Tương Mai, Pháp Vân nên vùng phía nam Hà Nội chịu ảnh hưởng sự hạ thấp mực nước ngầm. Thêm vào đó, hệ thống cống thải của Hà Nội không qua xử lí mà chỉ qua một chuỗi các bể lắng rồi đổ thẳng vào Sông Hồng ngay ở phía nam của khu vực giếng này. Điều này dẫn tới nhiều lo ngại về chất lượng nước uống lấy từ khu vực Nam Dư khi nước bề mặt chứa một lượng lớn các chất dinh dưỡng và chất hữu cơ, cùng với sự bơm hút nước ngầm từ tầng Pleistocene ngày càng tăng có thể khiến những chất này đi qua các lớp trầm tích, ngấm xuống tầng Pleistocene, tạo ra điều kiện khử ngày càng mạnh mẽ. Và nếu tầng Holocene ở đây có nồng độ As cao thì thông qua quá trình thấm lọc bờ, nước ở nhà máy Nam Dư tuy lấy từ tầng Pleistocen cũng có nguy cơ bị ô nhiễm As. Bởi vậy luận văn này được thực hiện với mục tiêu là đánh giá tình trạng As ở khu vực Nam Dư thông qua việc nghiên cứu hàm lượng As hấp thu trong trầm tích cũng như trong nước ngầm tầng Holocene và quan hệ của nó với các thành phần hóa học khác. Luận văn góp phần đánh giá nguy cơ rủi ro lan truyền As từ tầng Holocene xuống tầng pleistocene vốn không có As.