Có nhiều nguyên nhân dẫn đến tình trạng nhiễm bẩn amoni trong nước ngầm nhưng một trong những nguyên nhân chính là do việc sử dụng quá mức lượng phân bón hữu cơ, thuốc trừ sâu, hóa chất bảo vệ thực vật, đã gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến nguồn nước.Quá trình phân hủy chất hữu cơ và các hợp chất nêu trên càng đẩy nhanh quá trình nhiễm amoni vào nước ngầm. Ngoài ra mức độ ô nhiễm còn phụ thuộc vào loại hình canh tác của từng khu
vực, cấu tạo địa chất, địa tầng và sự giải phóng các chất ô nhiễm trên bề mặt đất.
Hình 4.6. Hàm lượng N-NH4+ trong nước ngầm chưa xử lý so với quy chuẩn
Cả hai quy chuẩn : Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước sinh hoạt (QCVN 02:2009/BYT) và Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước ăn uống (QCVN 01:2009/BYT) đều quy định hàm lượng amoni cho phép là 3 mg/l.
Qua kết quả phân tích và hình 4.6 cho thấy hàm lượng N-NH4+ trong 16 mẫu nướng giếng khoan chưa qua lọc của xã Đại Tự.Có 2 mẫu M4, M5 (tại khu 2 và khu 5) nằm trong giới hạn cho phép của quy chuẩn. Những mẫu còn lại đều vượt giới hạn cho phép quy định tại hai quy chuẩn. Những mẫu vượt quy chuẩn từ 2 đến 5 lần là M8, M7, M22, M24, M27 ( tại các khu: khu 4, khu 5, khu 12, khu 13, khu 15). Những khu còn lại, các mẫu phân tích đều vượt quy chuẩn cho phép từ 7 đến 20 lần. Các khu: khu 8, khu 10, khu 14 và khu 16 là những khu có hàm lượng N-NH4+ trong mẫu phân tích cao nhất, đây là khu vực bị ô nhiễm N-NH4+ nặng nhất của xã Đại Tự. Nguyên nhân gây ô nhiễm amoni có thể từ nguồn nước mặt, nguồn nước mặt trên địa bàn xã bị ô nhiễm amoni từ chất thải chăn nuôi, hoạt động canh tác nông nghiệp .
Amoni thực ra không ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe của con người khi ở hàm lượng thấp, nhưng trong quá trình khai thác, lưu trữ và xử lý… Amoni được chuyển hóa thành Nitrit (NO2-) và Nitrat (NO3-) là những chất có tính độc hại đối với con người,vì nó có thể chuyển hóa thành Nitrosamin có khả năng gây ung thư cho con người. Chính vì vậy quy định về hàm lượng nitrit trong nước sinh hoạt là khá ngặt nghèo.
4.2.2. Đánh giá chất lượng nước giếng khoan đã qua xử lý
Hầu hết các hình thức xử lý của người dân tại xã Đại Tự đều là bể lọc tự tạo.Các loại bể lọc này gồm có: Bể lọc ngang, bể lọc đứng và bể lọc đứng
kết hợp với dàn mưa. Các dạng vật liệu lọc của người dân cũng khá đa dạng, tuy nhiên tập trung chủ yếu vào ba dạng chính là: cát vàng, than củi và sỏi cuội. Cụ thể, mẫu M1, M28 là dạng bể lọc đứng với vật liệu lọc là cát, than củi và sỏi cuội; mẫu M11, M21 là dạng bể lọc ngang, vật liệu lọc của M11 chỉ là cát và sỏi cuội, mẫu M21 có bổ sung thêm than củi; mẫu M13 là dạng bể lọc đứng kết hợp với dàn mưa, vật liệu lọc được sử dụng là cát, sỏi cuội và than củi. Nhiều hộ dân tại khu vực xã Đại Tự sử dụng nguồn nước sau khi lọc cho mục đích ăn uống.
Để đánh giá chất lượng và đánh giá hiệu quả xử lý nước ngầm của các bể lọc tự tạo, đề tài đã lựa chọn một số thông số phân tích, gồm: pH, độ đục, độ cứng, TDS, sắt, mangan, amoni, nitrit, COD. kết quả nghiên cứu được thể hiện trong bảng 4.2. phân tích mẫu nước đã lọc trong bảng 4.2 được so sánh với các mẫu M2, M10, M14, M20, M27 trong bảng 4.1 để đánh giá hiệu quả xử lý.
Bảng 4.2. Đặc tính nước giếng khoanđã xử lý tại khu vực nghiên cứu Mẫu pH Độ đục(NTU ) Độ cứng (mg/l) TDS (mg/l) N-NO2- (mg/l) N-NH4+ (mg/l) Mangan (mg/l) Sắt (mg/l) COD (mg/l) M1 7.7 1.09 244 262 0.355 16.115 0.849 0.463 48 M11 7.7 1.76 172 266 0.27 14.532 0.204 1.33 48 M13 8.1 1.46 212 250 0.445 5.288 0.392 0.496 48 M21 7.5 0.42 160 234 0.76 7.032 0.021 0.031 48 M28 7.7 0.23 164 201 1.96 3.957 0.529 0.098 96 QCVN01:2009/ BYT 6.5-8.5 2 300 1000 3 3 0.3 0.3 2 QCVN 02:2009/ BYT (I)6.5-8.5 (II) 6.5-8.5 5 (I)350 (II) - - - 3 - 0.5 4
QCVN 02:2009/BYT- Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước sinh hoạt QCVN 01:2009/BYT- Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước ăn uống (I)- Giới hạn tối đa cho phép I: áp dụng cho các cơ sở cấp nước
(II)- giới hạn tối đa cho phép II: áp dụng đối với các hình thức khai thác nước của cá nhân, hô gia đình (các hình thức cấp nước bằng đường ống chỉ qua xử lý đơn gian nhưng giếng khoan, giếng đào, bể mưa, máng lần, đường ống nhựa chảy).
So sánh kết quả phân tích được của năm mẫu nước giếng khoan đã lọc với các giá trị tiêu chuẩn đưa ra tại hai quy chuẩn của Việt Nam: QCVN 01: 2009/BYT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước ăn uống và QCVN 02: 2009/BYT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước sinh hoạt, dành cho 9 thông số lựa chọn phân tích cho thấy, các giá trị đo được cho 5 thông số là: pH, độ đục, TDS, độ cứng và Nitrit đều không vượt giới hạn cho phép của cả hai quy chuẩn. Các thông số còn lại: Amoni, sắt, mangan và COD có nhiều giá trị nằm ngoài giới hạn cho phép.
a. Sắt (Fe)
Trong 5 mẫu nước chỉ có mẫu M11 (có giá trị là 1.33 mg/l) có giá trị vượt gới hạn cho phép của hai quy chuẩn. Hai mẫu M1 và M13 (có giá trị 0.463 mg/l và 0.496 mg/l) đều lớn hơn giới hạn cho phép dành cho nước ăn uống (0.3mg/l), tuy nhiên vẫn đạt quy chuẩn dành cho nước sinh hoạt (0.5 mg/l). Hai mẫu còn lại M21 và M28 đạt quy chuẩn dành cho nước ăn uống.
Hình 4.7. Biểu đồ thể hiện hiệu quả xử lý sắt của bể lọc
Qua hình 4.7 cho thấy, mẫu khu 11 và khu 15 là xử lý sắt nằm trong giới hạn cho phép của quy chuẩn giành cho nước ăn uống, tuy nhiên hiệu xuất xử lý chỉ đạt 88% và 76 % hai mẫu nước này có hàm lượng sắt đầu vào rất thấp. Các mẫu còn lại tuy hiệu quả xử lý khá cao như khu 1 hiệu xuất đạt 95%; Mẫu khu 7 hiệu xuất đạt 80%; Mẫu khu 8 hiệu xuất đạt 96%. Tuy nhiên các mẫu này hàm lượng sắt vẫn vượt quá giới hạn cho phép giành cho nước ăn uống. Hình 4.7 cho thấy, hiệu quả xử lý sắt của mẫu khu 8 cao nhất, có thể kết luận bể lọc đứng kết hợp với giàn mưa cho hiệu quả xử lý cao nhất. Ngoài vật liệu lọc, thời gian lưu nước trong bể chứa cũng là một nhân tố ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý sắt trong nước giếng khoan.
b. Mangan
Trong 5 mẫu nước phân tích chỉ có 2 mẫu là M11 và M21 (có giá trị lần lượt là 0.204 và 0.021 mg/l) nằm trong giới hạn cho phép của quy chuẩn
giành cho nước ăn uống. Các mẫu còn lại M1, M13 và M28 (có giá trị lần lượt là 0.849, 0.392 và 0.529 mg/l ) đều vượt giới hạn cho phép giành cho nước ăn uống.
Hình 4.8. Biểu đồ thể hiện hiệu quả xử lý mangan của bể lọc
Qua hình 4.8 cho thấy tất cả các dạng bể lọc đều có khả năng làm giảm nồng độ mangan trong nước, với hiệu suất xử lý khác nhau. Đối với 2 mẫu đạt quy chuẩn nước ăn uống là mẫu M11 và M21, có sự chênh lệch rất lớn về nồng độ của nước giếng khoan đầu vào bể lọc (M10 là 0,277 mg/l, M20 là 1.709 mg/l). Cùng là bể lọc ngang nhưng hiệu suất xử lý của hai bể này chênh lệch nhau lớn (Khu 7 là 26%, khu 11 là 99%). Nguyên nhân được cho là do sự khác nhau về vật liệu lọc (mẫu Khu 11 bể lọc được hộ gia đình cho thêm than củi). Với các bể lọc còn lại đều chưa xử lý được hàm lượng mangan đạt quy chuẩn cho phép dành cho nước ăn uống, hiệu suất của các bể này đạt từ 48%đến 81%.
c. Amoni (N-NH4+)
Đối với chỉ tiêu amoni , 5 mẫu nước giếng khoan phân tích được cho thấy cả 5 mẫu đều không đạt giới hạn cho phép của cả hai quy chuẩn. Tuy nhiên nồng độ của amoni trong nước sau bể lọc cũng đã giảm đi khá nhiều.
Hình 4.9. Biểu đồ thể hiện hiệu quả xử lý N-NH4+ của các bể
Qua hình 4.9 cho ta thấy hiệu suất xử lý amoni của các bể là không quá cao, dao động từ 44%đến 77%.Hàm lượng amoni trong nước ngầm luôn biến đổi và phụ thuộc rất lớn vào thời gian lưu nước trong bể chứa.