3. Ý nghĩa của đề tài
1.4.3. Hiện trạn gô nhiễm arsen trong nước tại Việt Nam
Những năm gần đây, khi trên thế giới đã phát hiện nhiều vùng nhiễm arsen có ảnh hưởng nghiêm trọng tới đời sống và sức khỏe con người thì vấn đề ô nhiễm arsen ở Việt Nam cũng trở thành vần đề nóng bỏng. Việc liên tiếp phát hiện nhiều vùng ô nhiễm arsen ở mức độ nặng đã khiến Việt Nam có tên trong bản đồ ô nhiễm arsen của thế giới.
Nước ngầm tại các trầm tích cách đây 25.000 đến 80.000 năm đang ảnh hưởng mạnh tới 50% lãnh thổ Bangladesh. Nước ta cũng có cấu tạo địa tầng như Bangladesh, đặc biệt là ở lưu vực đồng bằng sông Hồng và sông Cửu Long, do đó nguy cơ nước ngầm bị ô nhiễm arsen tương đối cao. Theo ước tính của UNICEF, tại nước ta hiện nay số người có nguy cơ mắc các bệnh do
tiếp xúc với arsen đã lên đến 10 triệu người. Tại Hà Nam, kết quả xét nghiệm As trong tóc và nước tiểu của 100 người dân cho thấy hàm lượng As đã cao hơn cả chục lần so với người bình thường, 94.4% giếng khoan được nghiên cứu có hàm lượng As cao hơn tiêu chuẩn vệ sinh nước ăn uống. Ngay tại Hà Nội, nước ngầm bị nhiễm arsen đã được phát hiện từ năm 1996. Có thể thấy tình trạng ô nhiễm arsen trong nguồn nước giếng tại các địa phương là rất nghiêm trọng. [18], [21], [39], [50]
Đầu những năm 1990 vấn đề ô nhiễm arsen ở Việt Nam đã được biết đến qua các nghiên cứu của Viện Địa chất của Liên đoàn địa chất về đặc điểm địa chất thuỷ văn và đặc điểm phân bố arsen trong tự nhiên, các dị thường arsen. Theo nghiên cứu khảo sát phân tích nước bề mặt và các nguồn nước đổ ra sông Mã khu vực Đông - Nam bản Phúng, hàm lượng arsen trong các mẫu nước đều vượt quá 0,05 mg/l. Kết hợp với điều tra của trường Đại học Y Hà Nội cho thấy sự ô nhiễm này có ảnh hưởng tới sức khoẻ dân cư sống tại khu vực đó. [5], [10]
Hiện nay, những số liệu thu thập được cho thấy sự ô nhiễm arsen ở miền Bắc cao hơn miền Nam, đáng chú ý là cả vùng đồng bằng sông Hồng đều nằm trong tình trạng đáng lo ngại về mức độ ô nhiễm arsen. TS. Trần Hữu Hoan - Viện Hoá học công nghiệp cho biết: Việt Nam đã được đánh dấu trên bản đồ ô nhiễm arsen của thế giới. [7], [39]
Những khảo sát bước đầu của các nhà khoa học, các Viện nghiên cứu, văn phòng UNICEF ở Hà Nội đã đưa ra một số kết quả ban đầu về nồng độ arsen trong nước ngầm ở Hà Nội, một số tỉnh vùng đồng bằng sông Hồng, khu vực phía Nam. Kết quả cho thấy một số tỉnh ở nước ta có hiện tượng ô nhiễm arsen đáng báo động, điển hình như ở Hà Nam có tới 62,1% tổng số mẫu nước có hàm lượng arsen > 0,05mg/l, Hà Tây có tới 24,7% tổng số mẫu phân tích có hàm lượng arsen > 0,05mg/l, Hà Nội cũng có tới 23,3% tổng số
mẫu có hàm lượng arsen > 0,05mg/l và một số tỉnh khác như Lâm Đồng, Đồng Tháp. Điều này được thể hiện cụ thể trong bảng 1.3.
Bảng 1.3: Hàm lượng arsen trong nước một số vùng ở Việt Nam
STT Địa điểm Số giếng Tổng số mẫu Nồng độ arsen (mg/l) và tỷ lệ % > 0,01 % > 0,05 % 1 Thái Nguyên - 240 7 2,9 2 0,8 2 Quảng Ninh 4960 240 5 2,1 0 0,4 3 Hà Nội - 824 414 49,3 199 23,3 4 Hà Tây 180891 1368 638 46,6 338 24,7 5 Hải Dương 57938 480 34 7,1 3 0,6 6 Hưng Yên 147933 3384 700 20,7 310 9,2 7 Nam Định 42964 605 156 21,3 104 13,8 8 Hà Nam 49000 7042 4517 73,4 3534 62,1 9 Huế 16560 322 17 5,3 1 0,3 10 TP. Hồ Chí Minh - 240 0 0,0 0 0,0 11 Long An 2722 235 0 0,0 0 0,0 12 Đồng Tháp 7780 212 88 41,5 83 39,2 13 An Giang 1543 240 61 25,4 10 4,2
(Nguồn: Số liệu báo cáo về tình hình ô nhiễm arsen của UNICEF, 2004 [36])
Theo điều tra của UNICEF, arsen có trong tất cả đất, đá, các trầm tích được hình thành từ hàng nghìn năm trước tại Việt Nam, với nồng độ khác nhau. Arsen từ đá tan vào các mạch nước ngầm vì vậy mọi nơi trên lãnh thổ Việt Nam đều có nguy cơ bị nhiễm arsen. Kết quả điều tra đã cho thấy một cái nhìn tổng thể về hiện trạng các khu vực có nguồn nước ngầm bị ô nhiễm trên toàn quốc. Trong đó đáng lưu ý là các tỉnh phía Bắc nước ta, điển hình như thủ đô Hà Nội, tỉnh Hà Nam, Hà Tây, Thanh Hoá… trong đó có cả tỉnh Thái Nguyên.
(Nguồn: Số liệu báo cáo về tính hình ô nhiễm arsen của UNICEF, 2004 [36])
Hình 1.3: Bản đồ các khu vực bị nhiễm arsen ở Việt Nam
Theo kết quả nghiên cứu của Đỗ Văn Ái và cộng sự (2000) [1], Việt Nam hiện có 3 vùng ô nhiễm arsen:
Vùng núi với các đá biến đổi nhiệt dịch, quặng vàng, đa kim, sunfua và vỏ phong hoá cũng như đất phát triển trên chúng (Bản Phúng, Đồi Bù, Khâu Âu, Chợ Đồn). Nguồn ô nhiễm là do các quá trình tự nhiên (quá trình nhiệt dịch, tạo quặng sunfua, đa kim, vàng, hoạt động núi lửa, phong hoá...)
Một số nơi ở đồng bằng có hàm lượng arsen vượt quá tiêu chuẩn nước sinh hoạt. Nguồn ô nhiễm arsen là các quá trình tự nhiên (oxy hoá khoáng vật sunfua và khoáng vật chứa arsen trong trầm tích, khử các hyđroxit sắt chứa asen...) và hoạt động nhân sinh.
Đới duyên hải (trầm tích biển ven bờ một số vùng ở Quảng Ngãi, Phú Yên). Nguồn ô nhiễm chủ yếu do các hoạt động nhân sinh, đặc biệt là do sử dụng thuốc trừ sâu, diệt cỏ, vũ khí hoá học…
CHƢƠNG 2
NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
2.1.1. Đối tượng nghiên cứu
Nước ngầm trên địa bàn thành phố Thái Nguyên. Kim loại nặng arsen.
2.1.2. Phạm vi nghiên cứu
Đề tài được tiến hành nghiên cứu tại 28 phường/xã trên địa bàn thành phố Thái Nguyên, tỉnh Thái Nguyên.
2.2. Thời gian và địa điểm nghiên cứu
2.1.1. Thời gian nghiên cứu
Đề tài được tiến hành nghiên cứu từ tháng 8 năm 2011 đến tháng 10 năm 2012.
2.1.2. Địa điểm nghiên cứu
Đề tài được thực hiện tại Thành phố Thái Nguyên. 2.3. Nội dung nghiên cứu
Nội dung 1: Điều kiện tự nhiên - kinh tế xã hội của thành phố Thái Nguyên.
Nội dung 2: Hiện trạng khai thác và sử dụng tài nguyên nước của thành phố Thái Nguyên.
Nội dung 3: Đánh giá mức độ ô nhiễm arsen trong nước ngầm và khoanh vùng ô nhiễm arsen trong nước ngầm tại thành phố Thái Nguyên.
Nội dung 4: Đề xuất biện pháp quản lý và sử dụng hợp lý nguồn nước ngầm.
2.4. Phƣơng pháp nghiên cứu
2.4.1. Phƣơng pháp thu thập số liệu thứ cấp
Thu thập tài liệu về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của địa bàn nghiên cứu, đối tượng thu thập gồm: điều kiện tự nhiên (vị trí địa lý, diện tích tự nhiên và phân vùng địa giới hành chính, địa hình, khí hậu, tài nguyên nước,
tài nguyên rừng, thổ nhưỡng, địa chất, khoáng sản), đặc điểm kinh tế (tăng trưởng kinh tế, cơ cấu kinh tế), về vấn đề xã hội, dân số, giáo dục - đào tạo… các số liệu, các tư liệu chủ yếu được thu thập tại các cơ quan sau: Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Thái Nguyên, phòng Quản Lý Môi Trường Thành phố Thái Nguyên, Trung tâm DS - KHHGĐ thành phố Thái Nguyên, UBND các phường/xã trong địa bàn nghiên cứu.
2.4.2. Phƣơng pháp kế thừa
Tham khảo các tài liệu, các đề tài nghiên cứu đã được tiến hành có liên quan đến khu vực nghiên cứu và liên quan đến các vấn đề nghiên cứu.
2.4.3. Phƣơng pháp điều tra thực địa
Phương pháp này giúp người nghiên cứu có cái nhìn tổng quan và sơ bộ về khu vực nghiên cứu, đồng thời kiểm tra tính chính xác của những tài liệu, số liệu đã thu thập được từ đó đưa ra nhận xét chung về khu vực nghiên cứu.
Tiến hành điều tra khảo sát tình hình sử dụng và biện pháp xử lý trước khi sử dụng với 168 hộ có giếng khoan hoặc giếng đào tại 28 phường/xã trên địa bàn (6 hộ/phường xã) với bộ câu hỏi phỏng vấn.
Quá trình điều tra được tiến hành song song với việc lấy mẫu tại các điểm giếng tại các hộ gia đình ở từng phường/xã trên địa bàn nghiên cứu.
Sơ đồ thể hiện 168 điểm lấy mẫu nước được thể hiện trên bản đồ thành phố Thái Nguyên trong phần phụ lục 3.
Ngoài ra đề tài còn sử dụng phương pháp phỏng vấn trực tiếp đối với người dân ở các hộ đã được lấy mẫu nước để có được những thông tin mang tính trung thực về một số hoạt động công nghiệp, khai thác khoáng sản trong địa bà. Phỏng vấn đối với cán bộ thuộc UBND các phường/xã tại thành phố Thái Nguyên để biết được thông tin liên quan đến hiện trạng sử dụng nước giếng và nước máy của các hộ gia đình trong địa bàn quản lý. Phỏng vấn cán bộ thuộc phòng DS – KHHGĐ thành phố Thái Nguyên, phòng Tài nguyên Môi trường thành phố, phòng Quản lý Tài nguyên nước và Khí tượng thuỷ
văn - Sở Tài nguyên Môi trường tỉnh Thái Nguyên về các vấn đề dân số, hiện trạng khai thác, sử dụng và quản lý tài nguyên nước.
2.4.4. Phƣơng pháp lấy mẫu nƣớc đánh giá mức độ ô nhiễm As
+ Tổng số mẫu phân tích: Thu mẫu ở các giếng khoan và giếng đào của các hộ gia đình theo phương pháp ngẫu nhiên, 6 mẫu/phường (xã). Tổng số 168 mẫu. Mẫu thu về được dự trữ trong bình nhựa 0,5 lít, cố định bằng HNO3 đậm đặc.
+ Thời gian lấy mẫu: Mẫu được lấy vào tháng 12 năm 2011 và tháng 6 năm 2012.
+ Lấy mẫu lặp lại tại các điểm bị ô nhiễm As theo kết quả phân tích lần lấy mẫu thứ nhất (12/2011): 9 mẫu được lấy vào tháng 6/2012.
+ Phương pháp lấy mẫu: TCVN 6000: 1995 (ISO 5667 - 11: 1992) Chất lượng nước - lấy mẫu. Hướng dẫn lấy mẫu nước ngầm.
Đề tài đã sử dụng hai cách lấy mẫu nước: Lấy mẫu bằng bơm và lấy mẫu bằng gầu.
Lấy mẫu bằng bơm: Đối với những hộ gia đình có máy bơm nước, nước được lấy trực tiếp từ vòi bơm mà không thông qua téc hay bể chứa nước. Khi lấy mẫu nước giếng thì phải bơm một thời gian dủ để đẩy hết nước cũ trong lỗ khoan và vòi bơm ra ngoài, xác định chính xác bằng cách theo dõi sự thay đổi nhiệt độ của nước bơm lên. Chỉ lấy mẫu nước khi không có sự thay đổi lớn về nhiệt độ và đã rửa sạch thiết bị đựng mẫu, đóng nắp bình lấy mẫu trước khi tắt vòi bơm nước.
Lấy mẫu bằng gầu: Đối với những hộ không có máy bơm, nước được lấy trực tiếp bằng gầu. Dùng bình đã được rửa sạch, một đầu (phía đáy bình) được buộc với vật nặng đặt phía trong gầu, mở nắp, thả gầu xuống sâu để lấy mẫu nước, đóng lắp bình lẫy mẫu trước khi cho lê mặt giếng.
Các mẫu nước sau khi lấy được đặt trong thùng xốp kín và vận chuyển về phòng phân tích của Viện Khoa học sự sống - Đại học Thái Nguyên.
+ Phương pháp phân tích As: Theo TCVN 6626 - 2000 (ISO 11969 - 1996) - Chất lượng nước - Xác định asen - Phương pháp đo hấp thụ nguyên tử (kỹ thuật hydrua). Hàm lượng As được đo trên máy cực phổ 797 VA Computrace của hãng METROHM, Thụy Sỹ, điện cực xuyến vàng xoay. Chế độ phân tích: Volt - Amper Stripping. Dung dịch phân tích HCl 30%, khí dùng: N2 (99%). Các thông số kỹ thuật được khảo sát theo Application Bulletin 226/e. Nồng độ As được xác định bằng phương pháp thêm chuẩn.
Sơ đồ thể hiện 168 điểm lấy mẫu được thể hiện trong phụ lục 3.
2.4.5. Phƣơng pháp thống kê và xử lý số liệu
- Các kết quả thu được được xử lý thống kê theo phương pháp thông thường. Đề tài sử dung phần mềm excel để tổng hợp kết quả của 168 phiếu điều tra, tổng hợp kết quả phân tích của 168 mẫu nước và để vẽ các loại biểu đồ thể hiện hiện trạng sử dụng nước giếng, hiện trạng sử dụng hệ thống xử lý nước và biểu đồ thể hiện hàm lượng arsen trung bình trong nước ngầm tại 28 phường/xã trên địa bàn thành phố Thái Nguyên.
- Các kết quả phân tích Arsen được so sánh với qui chuẩn Việt Nam: + QCVN 09: 2008/BTNMT: Qui chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước ngầm (giới hạn tối đa: 0,05 mg As/l).
+ QCVN 02: 2009/BYT: Chất lượng nước sinh hoạt (giới hạn tối đa: 0,01 - 0,05 mg As/l).
CHƢƠNG 3
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.1. Điều kiện tự nhiên - kinh tế xã hội của thành phố Thái Nguyên
3.1.1. Điều kiện tự nhiên
3.1.1.1. Vị trí địa lý
Thành phố Thái Nguyên là đô thị loại I trực thuộc tỉnh Thái Nguyên, là trung tâm chính trị, kinh tế, văn hoá, giáo dục, khoa học kỹ thuật, y tế, du lịch, dịch vụ của tỉnh Thái Nguyên; là trung tâm vùng trung du, miền núi Bắc Bộ, cách thủ đô Hà Nội 80km và sân bay quốc tế Nội Bài 50 km về phía Bắc, tổng diện tích tự nhiên là 18.970,48 ha.
- Phía Bắc giáp huyện Đồng Hỷ và huyện Phú Lương. - Phía Đông giáp thị xã Sông Công.
- Phía Tây giáp huyện Đại Từ.
- Phía Nam giáp huyện Phổ Yên và huyện Phú Bình.
Với vị trí địa lý như trên, thành phố Thái Nguyên có rất nhiều điều kiện thuận lợi để phát triển kinh tế - xã hội không chỉ trong hiện tại mà cả tương lai, nhất là trong các lĩnh vực công nghiệp, dịch vụ và trở thành một đô thị trung tâm của khu vực vùng TDMNBB.
3.1.1.2. Điều kiện khí hậu
Thành phố Thái Nguyên mang những nét chung của khí hậu vùng Đông Bắc Việt Nam, thuộc miền nhiệt đới, gió mùa. Khí hậu của thành phố Thái Nguyên chia làm hai mùa rõ rệt, mùa Đông gió có hướng Bắc và Đông Bắc, mùa Hè gió có hướng Nam và Đông Nam. Lượng mưa trên toàn khu vực được phân bổ theo hai mùa, mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10 và mùa khô từ tháng 11 năm trước đến tháng 4 năm sau.
Do đặc điểm địa hình của vùng đã tạo cho khí hậu của thành phố có những nét riêng biệt. Theo số liệu của Trung tâm Khí tượng Thuỷ văn Thái Nguyên, lượng mưa trung bình hàng năm của khu vực thành phố Thái
Nguyên khoảng 1.451,3 - 2.030,2 mm. Nhiệt độ trung bình chênh lệch giữa tháng nóng nhất (29,40
C - tháng 8) với tháng lạnh nhất (15,10C - tháng 1) là 14,30C, nhiệt độ cao tuyệt đối là 39,5oC. Tổng số giờ nắng trong năm dao động từ 1.269 - 1.448 giờ và phân phối tương đối đều cho các tháng trong năm, độ ẩm tương đối cao trên 80%. Tốc độ gió lớn nhất dao động trong khoảng từ 10 đến 24 m/s. Giống như tỉnh Thái Nguyên, thành phố Thái Nguyên ít chịu ảnh hưởng lớn của gió mùa Đông Bắc nhờ được những dãy núi cao (Tam Đảo, Ngân Sơn, Bắc Sơn) che chắn. Khí hậu thành phố Thái Nguyên tương đối thuận lợi cho phát triển các hệ sinh thái, thuận lợi cho phát triển nông - lâm nghiệp.
3.1.1.3. Tài nguyên đất
Thành phố Thái Nguyên nằm ở mức địa hình tương đối thấp và bằng phẳng, diện tích tự nhiên của thành phố Thái Nguyên là 18.970,48 ha, địa hình thành phố Thái Nguyên được coi như miền đồng bằng riêng của tỉnh Thái Nguyên. Tuy nhiên dạng địa hình gò đồi của miền trung du Bắc Bộ vẫn chiếm ưu thế, xen kẽ những đồi gò thoải dạng bát úp là những thung lũng đồng bằng nhỏ bằng phẳng, các bậc thềm phù sa và thềm đất dốc tụ, càng về phía Bắc thành phố thì càng nhiều núi cao. Diện tích khu vực gò đồi chiếm 50,2% DTTN. Quá trình đô thị hoá và công nghiệp hoá đã làm bề mặt địa hình vốn có của thành phố Thái Nguyên bị biến đổi nhiều, nhất là trong khu vực nội thành. Địa hình thành phố Thái Nguyên khá phong phú, đa dạng và gồm bốn nhóm hình thái địa hình khác nhau như sau:
- Địa hình đồng bằng:
+ Kiểu đồng bằng aluvi, rìa đồng bằng Bắc Bộ có diện tích không lớn