Nghiên cứu ứng dụng mô hình dịch chuyển chất bật, kết hợp với kỹ thuật địa hoá và đồng vị để đánh giá sự dịch chuyển của một số nguyên tố và hợp chất độc hại tại bãi rác đông thanh, thành phố hồ chí minh

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
TRUNG TÂM QUY HOẠCH VÀ ĐIỀU TRA TÀI NGUYÊN NƯỚC
LIÊN ĐOÀN QUY HOẠCH VÀ ĐIỀU TRA TÀI NGUYÊN NƯỚC MIỀN NAM





BÁO CÁO KẾT QUẢ
ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG MÔ HÌNH DỊCH CHUYỂN CHẤT BẨN,
KẾT HỢP VỚI KỸ THUẬT ĐỊA HÓA VÀ ĐỒNG VỊ
ĐỂ ĐÁNH GIÁ SỰ DỊCH CHUYỂN CỦA MỘT SỐ NGUYÊN TỐ
VÀ HỢP CHẤT ĐỘC HẠI TẠI BÃI RÁC ĐÔNG THẠNH,
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

Hà Nội - 2011

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
TRUNG TÂM QUY HOẠCH VÀ ĐIỀU TRA TÀI NGUYÊN NƯỚC
LIÊN ĐOÀN QUY HOẠCH VÀ ĐIỀU TRA TÀI NGUYÊN NƯỚC MIỀN NAM

Tác giả: - ThS. Bùi Tiến Bình
- ThS. Ngô Đức Chân
- KS. Phan Ngọc Tuấn
- KS. Nguyễn Trác Việt


BÁO CÁO KẾT QUẢ
ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG MÔ HÌNH DỊCH CHUYỂN CHẤT BẨN,
KẾT HỢP VỚI KỸ THUẬT ĐỊA HÓA VÀ ĐỒNG VỊ
ĐỂ ĐÁNH GIÁ SỰ DỊCH CHUYỂN CỦA MỘT SỐ NGUYÊN TỐ
VÀ HỢP CHẤT ĐỘC HẠI TẠI BÃI RÁC ĐÔNG THẠNH,
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

CƠ QUAN CHỦ TRÌ CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI



KS. Nguyễn Trác Việt

Hà Nội - 2011

i

MỤC LỤC
MỤC LỤC i
TÓM TẮT
x
ABSTRACT
xii
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI 1
1.1 - ĐẶT VẤN ĐỀ
1
1.2 - MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI
7
1.3 - CÁCH TIẾP CẬN
7
CHƯƠNG 2
PHẠM VI, ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU
9
2.1 - PHẠM VI, ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
9
2.1.1 - Vị trí địa lý
9
2.1.2 - Sự hình thành bãi rác và quy mô hiện nay
10
2.1.3 - Cấu trúc bãi rác
11

2.1.4 - Thành phần rác và khí
11
2.1.5 - Hoạt động của bãi rác
12
2.2 - NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
13
2.2.1 - Nghiên cứu tổng quan về điều kiện địa chất, ĐCTV và ô nhiễm khu vực
bãi rác bằng kỹ thuật địa chất - ĐCTV truyền thống
13
2.2.2 - Nghiên cứu cấu trúc của bãi rác và hiện trạng ô nhiễm NDĐ theo không
gian và diễn biến theo mùa
17
2.2.3 - Xây dựng mô hình dịch chuyển của một số nguyên tố và hợp chất độc
hại từ bãi chôn lấp rác đến tầng chứa nước và dự báo mức độ lan truyền chất bẩn
19
2.2.4 - Tổng hợp khối lượng công tác
21
2.2.5 - Đánh giá việc thực hiện các nội dung nghiên cứu
22
2.3 - PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
23
CHƯƠNG 3
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 24
3.1 - ĐẶC ĐIỂM ĐỊA HÌNH KHU VỰC BÃI RÁC ĐÔNG THẠNH 24
3.2 - ĐẶC ĐIỂM KHÍ TƯỢNG, THỦY VĂN
24
3.3 - ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT
26
3.3.1 - Đặc điểm địa mạo
26

3.3.2 - Đặc điểm địa tầng
27
3.4 - ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT THỦY VĂN
29
3.4.1 - Các tầng chứa nước
29
3.4.2 - Các thành tạo địa chất rất nghèo nước và không chứa nước
35
3.5 - ĐÁNH GIÁ TÌNH HÌNH Ô N HIỄM NGUỒN NƯỚC DƯỚI ĐẤT TẠI
BÃI RÁC ĐÔNG THẠNH
36
3.5.1 - Trước khi có bãi rác
36
3.5.2 - Khi có bãi rác hoạt động
47
3.5.3 - Sau khi bãi rác ngừng hoạt động
50
3.5.4 - Các chất ô nhiễm
78
3.5.5 - Tương quan hàm lượng các chất ô nhiễm trong nước rỉ rác và nước dưới
đất
82
3.5.6 - Đặc điểm phân bố các chất ô nhiễm ở bãi rác Đông Thạnh
89

ii
3.6 - CƠ CHẾ Ô NHIỄM NƯỚC DƯỚI ĐẤT TẠI BÃI RÁC ĐÔNG THẠNH 94
3.7 - MÔ HÌNH DỊCH CHUYỂN CHẤT BẨN KHU VỰC BÃI RÁC ĐÔNG
THẠNH
96

3.7.1 - Mô hình dòng chảy nước dưới đất
96
3.7.2 - Mô hình lan truyền chấtt MT3DMS
114
3.7.3 - Đánh giá kết quả
119
KẾT LUẬN
126
LỜI CẢM ƠN
129
TÀI LIỆU THAM KHẢO
130


iii

NHỮNG CHỮ VIẾT TẮT
BCL Bãi chôn lấp
CNĐA Chủ nhiệm đề án
ĐCTV Địa chất thủy văn
ĐCCT Địa chất công trình
ĐBNB Đồng bằng Nam bộ
ĐNB Đông Nam bộ
KHCN Khoa học công nghệ
NDĐ Nước dưới đất
NRR Nước rỉ rác
TPHCM Thành phố Hồ Chí Minh

iv

DANH MỤC CÁC BẢNG SỐ LIỆU
Bảng 2.1 - Thành phần rác ở các ô chôn lấp tại Đông Thạnh 11
Bảng 2.2 - Khối lượng công tác khoan 16
Bảng 2.3 - Bảng tổng hợp thời gian bơm 16
Bảng 2.4 - Kết quả hút và đổ nước thí nghiệm (tầng chứa nước qp
3
) 17
Bảng 2.5 - Tổng hợp khối lượng thực hiện 21
Bảng 3.1- Nhiệt độ trung bình tại trạm quan trắc Tân Sơn Hòa Năm (2009). 24
Bảng 3.2 - Lượng mưa trung bình tháng tại trạm Tân Sơn Hòa và Sở Sao 25
Bảng 3.3 - Độ ẩm tương đối nhiều năm tại trạm Tân Sơn Hòa (Đơn vị: %) 25
Bảng 3.4- Lượng bốc hơi trung bình năm tại trạm Tân Sơn Nhất (mm) 25
Bảng 3.5 - Thống kê địa tầng của các lỗ khoan tầng chứa nước qp
3
30
Bảng 3.6 - Tổng hợp kết quả hút nước tại một số lỗ khoan tầng qp
3
31
Bảng 3.7 - Tổng hợp chất lượng nước tầng qp
3
31
Bảng 3.8 - Tổng hợp mái tầng chứa nước qp
2-3
33
Bảng 3.9 - Tổng hợp kết quả hút nước tại một số lỗ khoan tầng qp
2-3
34
Bảng 3.10 - Tổng hợp chất lượng nước tầng qp
2-3
34

Bảng 3.11 - Hàm lượng kim loại nặng và phenol khu vực bãi rác 42
Bảng 3.12 - Giá trị nền khu vực bãi rác tầng chứa nước qp
3
42
Bảng 3.13 - Giá trị nền khu vực bãi rác tầng chứa nước qp
2-3
43
Bảng 3.14 - Hàm lượng kim loại nặng và phenol khu vực bãi rác 44
Bảng 3.15 - Thành phần nước rỉ rác mùa khô năm 2002. 47
Bảng 3.16 - Thành phần nước rỉ rác đầu mùa mưa năm 2002 49
Bảng 3.17 - Thành phần cơ bản của nước rỉ rác 51
Bảng 3.18 - Kết quả phân tích thành phần nước rỉ rác 53
Bảng 3.19 - Kết quả phân tích thành phần nước mặt 58
Bảng 3.20 - Giá trị phân tích thành phần NDĐ vào mùa mưa 64
Bảng 3.21 - Giá trị phân tích thành phần NDĐ vào mùa khô 65
Bảng 3.22 - Kết quả phân tích mẫu NDĐ tầng chứa nước qp
2-3
77
Bảng 3.23 - Thành phần chất thải rắn đô thị TPHCM 80

v

Bảng 3.24 - Hàm lượng các nguyên tố vị lượng trong đất phủ 81
Bảng 3.25 - Dữ liệu chiều sâu đáy lớp chính trong mô hình 98
Bảng 3.26 - Thông số ĐCTV sau khi hiệu chỉnh 100
Bảng 3.27 - Bảng thống kê số lượng lỗ khoan quan quan sát 104
Bảng 3.28 - Sai số bài toán ngược ổn định 106
Bảng 3.29 - Bảng cân bằng NDĐ thời điểm 1/9/2010 (bài toán ổn định) 109
Bảng 3.30 - Các loại sai số bài toán toán ngược không ổn định 109
Bảng 3.31 - Cân bằng NDĐ thời điểm 6/9/2010 - mùa mưa (bài toán không ổn

định) 113

Bảng 3.32 - Cân bằng NDĐ thời điểm 26/2/2011 - mùa khô (bài toán không ổn
định) 114



vi

MỤC CÁC HÌNH MINH HỌA
Hình 1.1 - Sơ đồ nhiễm bẩn nước tầng nông từ một bãi chôn lấp 8
Hình 2.1- Sơ đồ vị trí bãi chôn lấp Đông Thạnh
9
Hình 2.2 - Sơ đồ mặt bằng bãi rác hiện nay
10
Hình 2.3 - Mặt bằng quy hoạch sau đóng bãi
10
Hình 2.4 - Sơ đồ vị trí điểm khảo sát và lấy các loại mẫu
14
Hình 2.5 - Sơ đồ bố trí lỗ khoan
15
Hình 2.6 - Sơ đồ kết quả địa vật lý
19
Hình 3.1 - Đồ thị mực nước tầng chứa nước Pleistocen trên
32
Hình 3.2 - Mực nước tầng chứa nước Pleistocen giữa - trên tại Quận 12
34
Hình 3.3 - Sơ đồ vị trí các điểm quan trắc thuộc mạng Quan trắc Quốc gia
37
Hình 3.4 - Đồ thị quan trắc hàm lượng NH

4
+
tầng chứa nước qp
3
39
Hình 3.5 - Đồ thị quan trắc hàm lượng NO
3
-
tầng chứa nước qp
3
40
Hình 3.6 - Đồ thị quan trắc hàm lượng NO
2
-
tầng chứa nước qp
3
40
Hình 3.7 - Đồ thị quan trắc hàm lượng Fe tầng chứa nước qp
3
41
Hình 3.8 - Đồ thị quan trắc hàm lượng Cl
-
tầng chứa nước qp
3
42
Hình 3.9 - Đồ thị quan trắc hàm lượng NH
4
+
tầng chứa nước qp
2-3

44
Hình 3.10 - Đồ thị quan trắc hàm lượng NO
3
-
tầng chứa nước qp
2-3
45
Hình 3.11 - Đồ thị quan trắc hàm lượng Fe tầng chứa nước qp
2-3
46
Hình 3.12 - Đồ thị quan trắc hàm lượng Cl
-
tầng chứa nước qp
2-3
47
Hình 3.13 - Sơ đồ lấy mẫu nước rỉ rác tại bãi rác Đông Thạnh 52
Hình 3.14 - Sơ đồ lấy mẫu nước mặt tại Bãi rác
58
Hình 3.15 - Sơ đồ vị trí lấy mẫu NDĐ khu vực bãi rác Đông Thạnh
63
Hình 3.16 - Diễn biến hàm lượng NH
4
+
trong NDĐ tầng qp
3
(mùa khô) 66
Hình 3.17 - Diễn biến hàm lượng NH
4
+
trong NDĐ tầng qp

3
(mùa mưa) 66
Hình 3.18 - Diễn biến hàm lượng NO
3
-
trong NDĐ tầng qp
3
(mùa khô) 67
Hình 3.19 - Diễn biến hàm lượng NO
3
-
trong NDĐ tầng qp
3
(mùa mưa) 68
Hình 3.20 - Diễn biến hàm lượng NO
2
-
trong NDĐ tầng qp
3
(mùa khô) 68
Hình 3.21 - Diễn biến hàm lượng NO
2
-
trong NDĐ tầng qp
3
(mùa mưa) 69

vii

Hình 3.22 - Diễn biến hàm lượng Cl

-
trong NDĐ tầng qp
3
(mùa khô) 69
Hình 3.23 - Diễn biến hàm lượng Cl
-
trong NDĐ tầng qp
3
(mùa mưa) 70
Hình 3.24 - Diễn biến hàm lượng Fe trong NDĐ tầng qp
3
(mùa khô) 70
Hình 3.25 - Diễn biến hàm lượng Fe trong NDĐ tầng qp
3
(mùa mưa) 71
Hình 3.26 - Diễn biến hàm lượng Pb trong NDĐ tầng qp
3
(mùa khô) 71
Hình 3.27 - Diễn biến hàm lượng Pb trong NDĐ tầng qp
3
(mùa mưa) 72
Hình 3.28- Diễn biến hàm lượng Cr trong NDĐ tầng qp
3

(mùa khô) 73
Hình 3.29 - Diễn biến hàm lượng Cr trong NDĐ tầng qp
3

(mùa mưa) 73
Hình 3.30 - Diễn biến hàm lượng Cd trong NDĐ tầng qp

3
(mùa

khô) 74
Hình 3.31 - Diễn biến hàm lượng Cd trong NDĐ tầng qp
3
(mùa

mưa) 74
Hình 3.32 - Diễn biến hàm lượng Phenol trong NDĐ tầng qp
3
(mùa khô) 75
Hình 3.33 - Diễn biến hàm lượng Phenol trong NDĐ tầng qp
3
(mùa mưa) 76
Hình 3.34 - Sơ đồ vị trí lấy mẫu đất
82
Hình 3.35 - Biểu đồ diễn biến hàm lượng NH
4
+
trong NRR và NDĐ. 83
Hình 3.36 - Biểu đồ diễn biến hàm lượng NH
4
+
theo mùa (năm 2010) 84
Hình 3.37 - Biểu đồ diễn biến hàm lượng NO
2
-
trong NRR và NDĐ. 84
Hình 3.38 - Biểu đồ diễn biến hàm lượng NO

3
-
trong NRR và NDĐ. 85
Hình 3.39 - Biểu đồ diễn biến hàm lượng Cr trong NRR và NDĐ.
86
Hình 3.40 - Biến thiên hàm lượng Cr theo 2 mùa khô và mưa (năm 2010)
86
Hình 3.41 - Biểu đồ diễn biến hàm lượng Cd trong NRR và NDĐ.
87
Hình 3.42 - Biến thiên hàm lượng Cd vào mùa mưa năm 2010 và khô 2011
88
Hình 3.43 - Biểu đồ diễn biến hàm lượng Phenol trong NRR và NDĐ
88
Hình 3.44 - Biến thiên hàm lượng Phenol theo mùa (năm 2010)
89
Hình 3.45- Sơ đồ phân bố hàm lượng NO
3
-
vào mùa mưa 90
Hình 3.46 - Sơ đồ phân bố hàm lượng NO
3
-
vào mùa khô 90
Hình 3.47 - Sơ đồ phân bố hàm lượng Cr vào mùa mưa
91
Hình 3.48 - Sơ đồ phân bố hàm lượng Cr vào mùa khô
91
Hình 3.49 - Sơ đồ phân bố hàm lượng Cd vào mùa mưa
92
Hình 3.50 - Sơ đồ phân bố hàm lượng Cd vào mùa khô

92

viii

Hình 3.51 - Sơ đồ phân bố hàm lượng Phenol vào mùa mưa 93
Hình 3.52 - Sơ đồ phân bố hàm lượng Phenol vào mùa khô
93
Hình 3.53 - Sơ đồ cơ chế nhiễm bẩn nguồn NDĐ tại bãi rác Đông Thạnh
95
Hình 3.54 - Mặt cắt cấu trúc theo hướng tây - đông qua trung tâm bãi rác
96
Hình 3.55 - Mặt cắt cấu trúc theo hướng nam - bắc qua trung tâm bãi rác
97
Hình 3.56 - Bản đồ địa hình và mạnh lưới điểm cao độ mặt địa hình (mặt đất)
99
Hình 3.57 - Mặt cắt hàng rào thể hiện cấu trúc hệ hống NDĐ ở Đông Thạnh
99
Hình 3.58 - Bản đồ phân vùng bổ cập khác nhau
101
Hình 3.59 -Cửa sổ nhập dữ liệu lượng bổ cập (Recharge)
101
Hình 3.60 - Vị trí hồ và cửa sổ nhập dữ liệu điều kiện biên tổng hợp (General
Head)
103
Hình 3.61 - Vị trí và cửa sổ nhập dữ liệu điều kiện biên sông (River Head)
103
Hình 3.62 - Vị trí và cửa sổ nhập dữ liệu mực nước quan trắc
105
Hình 3.63 - Đồ thị biễu diễn kết quả hiệu chỉnh bài toán ngược ổn định
106

Hình 3.64 - Mực nước trong lớp rác thải (bài toán ổn định)
107
Hình 3.65 - Mực nước trong tầng chứa nước Pleistocen trên (bài toán ổn định)
108
Hình 3.66 - Mực nước tầng chứa nước Pleistocen giữa - trên (bài toán ổn định)
108
Hình 3.67 - Đồ thị các loại sai số theo bước (bài toán ngược không ổn định)
. 110
Hình 3.68 - Mực nước trong rác thải - thời điểm 26/2//2011 (bài toán không ổn
định)
111
Hình 3.69 - Mực nước trong tầng chứa nước Pleistocen trên - thời điểm
26/2//2011 (bài toán không ổn định)
112
Hình 3.70 - Mực nước trong tầng chứa nước Pleistocen giữa - trên vào thời điểm
26/2//2011 (bài toán không ổn định)
112
Hình 3.71 - Bản đồ phân bố nồng độ ban đầu của Phenol (10
-3
mg/l) 116
Hình 3.72 - Bản đồ phân bố nồng độ ban đầu của Cadimi (10
-3
mg/l) 116
Hình 3.73 - Bản đồ phân bố nồng độ ban đầu của Crom (10
-3
mg/l) 117

ix

Hình 3.74 - Phân bố hàm lượng Phenol thời gian tại bước cuối cùng 119

Hình 3.75 - Phân bố hàm lượng Phenol theo không gian tại thời điểm cuối
120
Hình 3.76 - Phân phố hàm lượng Phenol theo mặt cắt tây - đông
120
Hình 3.77 - Phân phố hàm lượng Phenol theo mặt cắt nam - bắc
120
Hình 3.78 - Phân bố hàm lượng Cd thời gian tại bước cuối cùng
121
Hình 3.79 - Phân bố hàm lượng Cd theo không gian 3 chiều tại thời điểm cuối
121
Hình 3.80 - Phân phố hàm lượng Cr theo mặt cắt tây - đông qua tâm bãi rác
. 122
Hình 3.81 - Phân phố hàm lượng Cr theo mặt cắt nam - bắc qua tâm bãi rác
122
Hình 3.82 - Phân bố hàm lượng Cr thời gian tại bước cuối cùng
123
Hình 3.83 - Phân bố hàm lượng Cr theo không gian 3 chiều tại thời điểm cuối
123
Hình 3.84 - Phân phố hàm lượng Cr theo mặt cắt tây - đông qua tâm bãi rác
. 124
Hình 3.85 - Phân phố hàm lượng Cr theo mặt cắt nam - bắc qua tâm bãi rác
124

x

TÓM TẮT
Trong quá trình vận hành một bãi chôn lấp chất thải rắn (bãi rác), ô nhiễm do nước rỉ
rác gây ra cho môi trường xung quanh, đặc biệt là nước dưới đất là mối quan tâm chủ yếu do
chúng chứa nhiều thành phần độc hại. Bãi rác Đông Thạnh là một bãi rác tự phát, không được
thiết kế bài bản, đúng kỹ thuật, không lót đáy. Nó hình thành trên cơ sở các moong khai thác

sét laterit để xây dựng đường sá. Những moong này có chiều sâu từ 8 đến 12m, rất có thể chỗ
nào đó đã rất sát hoặc chạm vào tầng chứa nước thứ nhất , gây ô nhiễm. Tổng lượng rác chôn
lấp từ năm 1991 cho đến ngày đóng cửa (31/12/2002) là 10.800.000 tấn.
Mục tiêu của đề tài là nhằm xác định sự dịch chuyển của một số nguyên tố và hợp
chất độc hại tại bãi rác Đông Thạnh, thành phố Hồ Chí Minh bằng mô hình dịch chuyển chất
bẩn kết hợp với các kỹ thuật nghiên cứu truyền thống và dự báo mức độ lan truyền chất bẩn
trong tầng chứa nước.
Nội dung nghiên cứu bao gồm nghiên cứu tổng quan về điều kiện địa chất, địa chất
thủy văn và hiện trạng ô nhiễm khu vực bãi rác bằng kỹ thuật địa chất - địa chất thủy văn
truyền thống; nghiên cứu cấu trúc của bãi rác và hiện trạng ô nhiễm nước dưới đất theo không
gian (theo diện) và diễn biến theo thời gian (theo mùa) và xây dựng mô hình dịch chuyển của
một số nguyên tố và hợp chất độc hại từ bãi chôn lấp rác đến tầng chứa nước và dự báo mức
độ lan truyền chất bẩn.
Để thực hiện các nội dung trên, đã sử dụng các Phương pháp nghiên cứu như: tiến
hành khảo sát, điều tra các công trình lấy nước dưới đất như giếng đào, giếng khoan của dân
trong khu vực đồng thời lấy các loại mẫu chuyên môn trên diện tích 4,00 km
2
; lấy và phân
tích các loại mẫu như hóa môi trường ( pH, EC, BOD
5
, COD, DO, NO
3
-
, NO
2
-
, NH
3
+
, Ca

2+
,
Mg
2+
, K
+
, Cl
-
, SO
4
2-
, độ kiềm ); mẫu vi nguyên tố 5 chỉ tiêu (Fe, Pb, As, Cr, Cd, Hg); mẫu hóa
13 chỉ tiêu (pH, EC, NH
4
+
, NO
2
-
, NO
3
-
, Ca
2
+
, Mg
2
+
, Na
+
, K

+
, Cl
-
, Fe, SO
4
-
, độ kiềm); các hợp
chất độc hại (Phenol, Xyanua); mẫu đất phân tích các vi nguyên tố Fe, Pb, As, Cr, Hg. Ngoài
ra, còn lấy các loại mẫu để xác định thành phần hạt trầm tích bở rời và tính thấm của đất dính
kết; khoan và bơm hút, đổ nước thí nghiệm; q uan trắc động thái nước dưới đất; đo và phân
tích tài liệu ảnh điện và xây dựng mô hình dịch chuyển của một số nguyên tố và hợp chất độc
hại cơ sở mô hình lan truyền chất MT3DMS (Modular Three - Dimensional Multispecies
Tranport Model).
Từ những kết quả nghiên cứu đạt được, có thể rút ra một số kết luận sau:
1. Bãi rác Đông Thạnh hoạt động chính thức từ năm 1991, đóng cửa tháng 12 năm
2002. Đây là một bãi rác tự phát trên cơ sở những hố đào khai thác sét trước đây mà độ sâu
nhiều chỗ đến 8 - 12 m. Bãi rác này không được lót đáy theo đúng quy trình xây dựng một bãi
chôn lấp hợp vệ sinh nên NRR đã ngấm qua đáy xuống tầng nước ngầm bên dưới.

xi

2. Kết quả nghiên cứu đã làm sáng tỏ được cấu trúc địa chất - ĐCTV ở Đông Thạnh và
khu vực chung quanh. Ngay sát đáy bãi rác là lớp đất có tính thấm kém (k = 0,13x10
-3
m/ng)
dày 6 - 8m. Có thể đáy bãi rác đã chạm vào lớp này, làm cho NRR thấm qua để vào tầng chứa
nước. Dưới lớp này là tầng chứa nước qp
3
gồm có nhiều lớp cát mịn và cát bột, sét pha xen
kẹp, dày khoảng 30 - 35m. Tầng chứa nước qp

2-3
cách tầng chứa nước trên bởi lớp cách nước
dày 4 - 7m.
3. Đã xác định được các chất ô nhiễm chính trong NDĐ là các hợp chất Nitơ (NH
4
+
,
NO
2
-
, NO
3
-
), các kim loại nặng (Cr, Cd) và Phenol. Đã nghiê n cứu quan hệ của các chất
nhiễm bẩn có trong NRR và NDĐ cũng như đặc điểm phân bố của chúng thông qua xây dựng
các bản đồ phân bố hàm lượng theo mùa.
4. Việc nghiên cứu thành phần của NRR, nước mặt và NDĐ cho thấy các chất ô nhiễm
có hàm lượng cao trong NRR, gấp nhiều lần QCVN 25 về nước thải của bãi chôn lấp chất thải
rắn. Nước mặt và NDĐ tầng qp
3
cũng bị ô nhiễm xét theo QCVN 08 và QCVN 09.
5. Cơ chế ô nhiễm chính là do NRR ngấm qua đáy bãi rác, qua tầng đất có tính thấm
kém và đi vào tầng chứa nước do đây là một bãi rác tự phát, không vệ sinh (không có lớp lót
đáy), được hình thành từ các moong khai thác đất sét laterit có nơi sâu đến 8 - 12m.
Các cơ chế khác như các chất ô nhiễm bị tràn sau các đợt vỡ bờ bao, tích tụ ở đáy các
kênh rạch, ao hồ rồi sau đó ngấm xuống tầng chứa nước chưa có các số liệu kiểm chứng.
6. Kết quả ứng dụng mô hình dịch chuyển chất bẩn đối với Cd, Cr và Phenol đã xác
định được quá trình lan truyền của các kim loại nặng trong NDĐ theo phương ngang có tốc độ
không lớn với cự ly dịch chuyển khoảng 38 - 100m sau 20 năm. Quá trình lan truyền các kim
loại nặng theo chiều sâu vẫn đang tiếp tục trong tầng chứa nước Pleistocen trên (qp

3
) và một
hàm lượng nhỏ đã di chuyển đến tầng chứa nước Pleistocen giữa - trên (qp
2-3
).
Bên cạnh những thành công, đề tài cũng còn một số hạn chế. Đó là:
- Các số liệu hóa chưa đủ nhiều để có thể rút ra tính quy luật về phân bố hàm lượng
các chất theo thời gian rõ nét hơn.
- Sự liên hệ giữa NRR, nước mặt và nước ngầm cũng như giữa các chất ô nhiễm có
trong đó chưa có tính thuyết phục cao. Cần phải có thêm các nghiên cứu về đồng vị bền trong
các loại nước trên.
- Các số liệu để chứng minh cho các cơ chế nhiễm bẩn khác như dịch chuyển qua đáy
của các ao, hồ, dòng mặt…còn thiếu.
- Các lỗ khoan về phía Đông Bắc, Đông và Đông Nam bãi rác có ít nên không thấy rõ
sự phân tán chất nhiễm bẩn theo dòng chảy.

xii

ABSTRACT
During landfill operations, the groundwater contamination is a major concern because
of the pollutional effects of landfill leachate. In Dong Thanh landfill, it is more important due
to this landfill is an unlined one.
The Dong Thanh landfill occupies 43 ha of land in Hoc Mon District, Ho Chi Minh
City. The active landfill area is made up of 35 ha. The site had been used in the past as a
burrow pit where lateritic clay was mined for construction purposes up to 8 – 12 m deep.
Therefore, it is posible somewhere the bottom of the landfill touched the shallow aquifer and
caused contamination.
The purpose of this work is to investigate the migration of some elements and toxic
substances such as Cd, Cr, Phenol in the Dong Thanh landfill by MT3DMS Model (Modular
Three-Dimentional Multispecies Transport Model), combined with other traditional geo –

hydrogeological methods. In total, 12 boreholes were drilled to study the stratigraphy of the
landfill area and some of them will be used for monitoring ground water level. Besides, more
than 300 water samples were collected to study chemical composition of leachate, surface and
ground waters. Also, 2-D electrical imaging survey method has been used to investigate the
boundary of water witt high TDS around the landfill.
The results that were obtained through the application of MT3DMS Model from
9/2010 to 5/2030 indicate slow migration of Cd, Cr and Phenol in horizontal plane with
distance about 38 – 100 m. In addition, the vertical migration is continuing in the Upper
Pleistocene aquifer (qp
3
) and maybe little amount of these substances already reached the
Middle – Upper Pleistocene aquifer (qp
2-3
).

1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
CỦA ĐỀ TÀI
1.1 - ĐẶT VẤN ĐỀ
Trong quá trình vận hành một bãi chôn lấp chất thải rắn (bãi rác), ô nhiễm
do nước rỉ rác (NRR) gây ra cho môi trường xung quanh, đặc biệt là nước dưới
đất là mối quan tâm chủ yếu do chúng chứa nhiều thành phần độc hại. Chất
lượng của NRR biến động như một hàm số của nhiều yếu tố, gồm cả thành phần
của rác và nước ngấm vào bãi rác, các phản ứng hóa học và sinh học cũng như
sự phân hủy của rác. Ở Wisconsin (Mỹ), người ta đã phát hiện và thống kê hơn
40 chất và hợp phần có trong NRR từ các chất thải rắn, trong đó có những chất
rất độc hại như xyanua, thủy ngân v.v.
Các nghiên cứu chỉ ra rằng, thành phần NRR của cùng một bãi rác cũng
như những bãi rác khác nhau cũng rất thay đổi (Chian và DeWalle, 1976; Bolton

và Evans, 1991). Chúng cũng khác nhau giữa bãi rác mới và cũ, như các nghiên
cứu ở gần Seatle, Hoa Kỳ đã cho thấy (Ragle và nnk, 1995).
Những tác động tiêu cực của NRR đến nước mặt và nước ngầm đã được
nghiên cứu nhiều từ những năm 80 của thế kỷ trước, đặc biệt là các công trình
của Flyhammar trên những bãi rác ở Thụy Điển (1995) hay của Sanchez
Ledesma và cộng sự trên những bãi rác ở Madrid v.v.
Với 3 nguồn phát thải chính là đô thị, công nghiệp và y tế, mỗi ngày
TPHCM thải khoảng 5.800-6.200 tấn chất thải rắn sinh hoạt, 500-700 tấn chất
thải rắn công nghiệp, 150-200 tấn chất thải nguy hại, 9-12 tấn chất thải rắn y tế.
Với tỷ lệ phát sinh chất thải rắn sinh hoạt đô thị bình quân trên đầu người tại các
đô thị đặc biệt tương đối cao (0,84 – 0,96kg/người/ngày) đi kèm với việc tăng
dân số không ngừng thì con số này sẽ ngày càng tăng, đồng hành với nó là một
lượng lớn NRR. Đây chính là mối hiểm họa tiềm ẩn cho môi trường xung
quanh, đặc biệt là các tầng chứa nước của thành phố. Cho đến thời điểm hiện tại,
trên toàn địa bàn thành phố có 4 bãi rác là Đông Thạnh (huyện Hóc Môn), Gò
Cát (quận Bình Tân), Phước Hiệp (huyện Củ Chi) và Đa Phước (huyện Bình
Chánh). Trong số này, bãi rác Đông Thạnh đã đóng cửa ngày 31 tháng 12 năm
2002.
Bãi rác Đông Thạnh là một b ãi rác tự phát, không được thiết kế bài bản,
đúng kỹ thuật, không lót đáy. Nó hình thành trên cơ sở các moong khai thác sét

2

laterit để xây dựng đường sá. Những moong này có chiều sâu từ 8 đến 12m, rất
có thể chỗ nào đó đã rất sát hoặc chạm vào tầng chứa nước thứ nhất. Tổng lượng
rác chôn lấp từ năm 1991 cho đến ngày 31/12/2002 là 10.800.000 tấn.
Nghiên cứu các bãi chôn lấp chất thải rắn từ lâu đã được quan tâm trên thế
giới. Năm 1984, Anderson M.P đã có những nghiên cứu về sự dịch chuyển của
các tác nhân gây bẩn trong NDĐ và cho rằng chúng dịch chuyển trong nước
ngầm chủ yếu là do các quá trình đối lưu theo dòng chảy và phân tán. Cũng

trong thời gian này, Mary Jo Baedecker và Michael A. Apgar đã có nghiên cứu
rất công phu trên bãi thải Army Creek Landfill (Delaware, Mỹ). Đặc biệt, các
nghiên cứu của Flyhammar trên những bãi rác ở Thụy Điển (1995) đã cho thấy
sự liên quan của NRR đến ô nhiễm nước tầng nông.
Để có thể đánh giá được nhiễm bẩn của nước ngầm, người ta dùng cách
xác định qua thực nghiệm hoặc là dùng các mô hình toán. Lu và Bai đã đưa ra
một mô hình toán như vậy để mô phỏng sự rửa lũa rác và ngấm vào tầng chứa
nước qua nghiên cứu các bãi rác ở Bắc Kinh, Trung Quốc (1991). Đặc biệt,
Butow và cộng sự đã mô tả sự vận động của nước ngầm bị nhiễm bẩn từ các bãi
rác ở Beclin (1989). Năm 1999, D.Fatta, A. Papadopoulos và M. Loizidou đã
nghiên cứu sự di chuyển của NRR qua đáy bãi rác Ano Liosia, vùng Attica, Hy
Lạp bằng mô hình Đánh giá thủy văn sự hoạt động của bãi rác (HELP –
Hydrologic Evaluation of Landfill Perfomance, được phát triển bởi Schroeder và
cộng sự năm 1994). Mô hình này sử dụng các thông số như: thời tiết, các dữ liệu
về đất đá, dòng chảy mặt và dòng ngầm, lớp phủ, lớp lót đáy, bay hơi v.v. Tỷ lệ
ngấm qua đáy trung bình được xác định theo mô hình này là 42,76% lượng mưa,
sự bốc hơi là 55,59% trong khi chảy tràn bề mặt là 1,12% [30].
Gần đây, Longe và Enekwechi (2007) đã nghiên cứu tác động của điều
kiện địa chất, ĐCTV đến hàm lượng các chất trong NRR ở bãi chôn lấp
Olusosun, bang Lagos, Nigeria. Đây là một bãi rác có điều kiện địa chất và vận
hành khá giống với bãi rác Đông Thạnh, rộng khoảng 42 ha (Đông Thạnh rộng
40 ha). Nơi này trước đây là hầm khai thác cát để làm đường. Chiều sâu đào ban
đầu là 7 - 12m, trước khi đổ rác vào (Hố khai thác đất ở Đông Thạnh sâu khoảng
8 - 12 m). Bãi chôn lấp được thiết kế để có thể nhận 7.365.000 tấn rác trong 10
năm (Trong khi bãi chôn lấp Đông Thạnh hoạt động 12 năm với tổng lượng rác
chôn lấp là 10.800.000 tấn). Giống như ở bãi rác Đông Thạnh, ở bãi rác

3

Olusosun cũng có một lớp phủ cấu tạo từ sét lẫn sạn sỏi laterite có hệ số thấm rất

thấp (K = 10
-7
Ngoài ra, còn có rất nhiều các nghiên cứu và báo cáo về vấn đề này tại các
nước như Phần Lan, Đan Mạch, Ý, Đức, Bỉ, Mexico, Ả Rập Saudi, Ấn Độ,
Trung Quốc, Malaysia, Thái Lan Trong các nghiên cứu này, các tác giả đã đề
cập và báo cáo kết quả đánh giá mức độ ảnh hưởng của các chất gây ô nhiễm
(vô cơ, hữu cơ và vi sinh) đến chất lượng NDĐ tại các khu vực xung quanh các
bãi chôn lấp (Zanoni, 1972; Dunlap và cộng sự, 1976; MacFarlane và cộng sự,
1983; Reinhard và cộng sự, 1984; Albaigers và cộng sự, 1986; Jones -Lee và
cộng sự, 1993; Niininen và cộng sự, 1994; El-Fadel và cộng sự, 1997; Malina và
cộng sự, 1999; Bou-Zeid và El-Fadel, 2004; James và cộng sự, 2008). Một bãi
chôn lấp hiện đại có các lớp bảo vệ và hệ thống thu gom NRR vẫn có thể gây
ảnh hưởng đến chất lượng NDĐ (Stegman, 1982; Slack và cộng sự, 2005). Kết
quả chất lượng NDĐ xung quanh các bãi chôn lấp chất thải rắn đô thị thuộc
nhiều nơi trên thế giới cho thấy mức độ ảnh hưởng từ các bãi chôn lấp đến các
tầng chứa nước là khá lớn, đặc biệt là các bãi chôn lấp tự phát (Open dumping
yard). Hầu hết phương pháp nghiên cứu là sử dụng các giếng khoan sẵn có với
độ sâu thích hợp (Niininen và cộng sự, 1994; Mor và cộng sự, 2006; Vasanthi,
2007; Kale và cộng sự, 2009). Bên cạnh đó, phương pháp khoan và bố trí một
mạng lưới giếng quan trắc trong khu vực khảo sát cũng được nhiều tác giả và tài
liệu hướng dẫn đề cập đến (Husain, 1989; Nielsen, 1991; Jones-Lee và cộng sự,
1993; Hudak, 1997). Các báo cáo cho thấy nguồn ô nhiễm tiềm tàng như vậy sẽ
cm/s). Qua nghiên cứu các chỉ tiêu pH, TDS, Ca, NH
4
, SO
4
, NO
3
,
Cl, PO

4
và các kim loại nặng Fe, Mn, Cu, Zn, Pb, Cr, các tác giả thấy rằng: nhìn
chung, các chỉ tiêu đều không vượt quá tiêu chuẩn của WHO. Riêng NH
4
trong
NRR là 1.5 mg/l trong khi trong NDĐ là 0.14 - 0.5 mg/l. Việc có hàm lượng
NH
4
chỉ ra nguồn nhiễm bẩn hữu cơ (Chapman, 1992). Đặc biệt, Pb không thấy
có trong nước ngầm. Sự có mặt của Pb trong NRR nhưng lại không có trong các
giếng hạ lưu được giải thích bằng sự có mặt của lớp sét. Trong tầng đất, Pb lại
dễ kết hợp với SO
4
, CO
3
, PO
4
và sunfua để thgành các hợp chất kém hòa tan.
Cũng không thấy sự loãng dần của các anion trong các giếng về phía hạ lưu. Sự
có mặt của sét trong địa tầng khu vực là điều kiện thuận lợi để hấp phụ và giữ lại
các nhân tố nhiễm bẩn trong các lỗ hổng, làm cho mô hình phân tán NRR không
theo quy luật và rất khó dự báo [24].

4

là mối nguy hại cho người sử dụng nước và kể cả cho môi trường tự nhiên
(Ettler và cộng sự, 2008). Điều này thể hiện qua các kết quả giám sát như hàm
lượng chì và nitrate trong NDĐ khá cao so với tiêu chuẩn nước uống của WHO
xung quanh bãi chôn lấp Pirana thuộc vùng phía Tây Ấn (Singh và cộng sự,
2007); tình trạng nhiễm các kim loại nặng (Cd, Cr, Cu, Fe, Ni, Pb và Zn) và vi

sinh trong các mẫu NDĐ khu vực quanh bãi chôn lấp Gazipur, thuộc Ấn Độ
(Mor và cộng sự, 2006); các chất hữu cơ, chất rắn lơ lửng, sắt và chì được phát
hiện với nồng độ cao trong NDĐ thuộc bãi chôn lấp Ano Liosia, Hy Lạp
(Papadopoulou và cộng sự, 1999). Những nghiên cứu tiến hành đối với NRR
thuộc khu vực bãi chôn lấp ở các tỉnh phía Đông Ả Rập Saudi cho thấy NDĐ
khu vực này đã bị ô nhiễm bởi các thành phần có trong NRR. Kết quả phân tích
chất lượng các dòng chảy của NDĐ xung quanh khu vực bãi chôn lấp chỉ ra rằng
nồng độ các chất ô nhiễm trong dòng chảy xuôi (down-gradient) của NDĐ khi đi
qua vùng ô nhiễm cao hơn so với mẫu đối chứng (up-gradient). Nồng độ COD,
BOD
5
, TOC trong dòng chảy xuôi dao động trong khoảng 6,5 mg/l; 23,5 mg/l và
34,3 mg/l và trong mẫu đối chứng là 2,4 mg/l; 11,5 mg/l và 10,0 mg/l (Husain
và cộng sự, 1989).
Các nghiên cứu tại bãi chôn lấp vệ sinh ở các nước phát triển như Thụy
Điển, Ý, Đức (Mersiowsky và cộng sự, 2001), Đan Mạch (Kjeldsen, 2006) và
các bãi chôn lấp ở Mexico ( Reyes-López và cộng sự, 2008) cũng chỉ ra những
vấn đề về ô nhiễm NDĐ từ các bãi chôn lấp cần giải quyết. Nguồn NDĐ bị ảnh
hưởng từ NRR của các bãi chôn lấp sẽ không sử dụng được cho các nhu cầu
sinh hoạt, tưới tiêu cũng như ăn uống (Papadopoulos và cộng sự, 1999). Như
vậy, các bãi chôn lấp chất thải rắn công nghiệp và chất thải rắn đô thị đã và đang
gây ô nhiễm nghiêm trọng nguồn NDĐ. Sự ô nhiễm này có thể lan xa ra đến vài
kilomet tính từ vị trí xây dựng bãi chôn lấp (Lee và cộng sự, 1993).
Các nghiên cứu trên đã trở thành cơ sở dữ liệu cho việc quản lý, quy
hoạch, thiết kế bãi chôn lấp cũng như cải thiện công nghệ chế tạo các lớp lót
đáy, các hệ thống thu gom NRR và hệ thống thu khí tập trung, kể cả dự đoán rủi
ro và đề xuất biện pháp giảm thiểu ô nhiễm cho các bãi chôn lấp chất thải rắn đô
thị và chất thải rắn công nghiệp… đặc biệt là ở các nước đang phát triển như
Châu Á và Châu Phi (Visvanathan và cộng sự, 2003).

5

Ở Việt Nam, trong khoảng hơn chục năm trở lại đây, vấn đề điều tra hiện
trạng của các bãi chôn lấp chất thải rắn, các biện pháp xử lý rác và đặc biệt là
nghiên cứu ảnh hưởng của NRR đến môi trường xung quanh, trong đó có sự
ngấm xuống tầng chứa nước ở các đô thị lớn đã được các nhà khoa học quan
tâm. Có thể kể ra một số các đề tài mà các nhà khoa học đã thực hiện liên quan
đến vấn đề này như:
- Nghiên cứu điều kiện ĐCTV phục vụ quy hoạch các bãi thải và nghĩa
trang nhằm bảo vệ môi trường nước sạch ở Hà Nội [6];
- Nghiên cứu đề xuất, khắc phục ô nhiễm môi trường do các bãi rác ở
đồng bằng Bắc Bộ, Nam Bộ [12];
- Điều tra thống kê các loại chất thải nguy hại, chất thải làng nghề, nguồn
phát thải DIOXIN, FURAN và PCBs. Xây dựng và thực thi một vài mô hình thí
điểm [8]
Đặc biệt là đề tài nghiên cứu “Điều tra đánh giá sự ảnh hưởng hoạt động
của bãi chôn lấp chất thải Tam Hiệp và Mễ Trì - Hà Nội đến môi trường NDĐ.
Đề xuất các giải pháp phòng chống, khắc phục và hạn chế ô nhiễm” [9]. Công
trình này đã nghiên cứu các mô hình di chuyển và khả năng xâm nhập của NRR
tới các tầng chứa nước qh và qp, đồng thời tính toán khả năng di chuyển chất
bẩn từ bãi rác tới tầng chứa nước và công trình khai thác. Đây là 2 bãi rác hoạt
động từ năm 1989 và 1992, đóng bãi vào các năm 1993 và 1997 tương ứng. Qua
nghiên cứu, các tác giả đã chỉ ra rằng tầng chứa nước gần nhất qh ở khu vực bãi
rác Mễ Trì bị nhiễm bẩn các hợp chất Nitơ và với tốc độ khai thác NDĐ như ở
thời điểm năm 1999 thì sau 21,9 năm các chất bẩn sẽ lan tỏa đến Nhà máy nước
Hạ Đình ở cách đó 2 km. Còn nếu Nhà máy nước nâng công suất lên 25.000
m3/ngày thì sự di chuyển này nhanh hơn nhiều, với thời gian khoảng 9,6 - 9,7
năm. Đặc biệt, kết quả xét nghiệm thành phần của NRR, nước mặt, nước ngầm
cho thấy các loại nước này chỉ có dấu hiệu nhiễm bẩn các thành phần thuộc
nhóm Nitơ (NH

4
+
Trên địa bàn TPHCM hiện nay, lượng chất thải rắn phát sinh xấp xỉ 7000
tấn/ngày với thành phần chính là chất thải hữu cơ và các chất này được xử lý
chủ yếu bằng phương pháp chôn lấp (Sở KHCN&MT, 2007). Do vậy, mỗi ngày
). Các kim loại nặng như As, Cd, Pb, Cu… đều có hàm lượng
thấp dưới chỉ tiêu cho phép. Riêng Fe và Mn cao do hàm lượng những nguyên tố
này trong nước ngầm khu vực cao.

6

lượng NRR sinh ra tại các bãi chôn lấp là rất lớn. Đối với bãi chôn lấp tự phát
như Đông Thạnh, lượng NRR sinh ra sẽ t ích tụ và thấm tự do (theo phương
đứng và phương ngang) vào các tầng bên dưới và dễ dàng đi vào tầng NDĐ. Đối
với các bãi chôn lấp hợp vệ sinh như Gò Cát, Phước Hiệp 1, Phước Hiệp 2, các
chất ô nhiễm vẫn có thể phát tán qua các lớp lót đáy từ các khe hở và các vị trí lỗ
thủng khi có sự cố. Bên cạnh đó, nếu bãi chôn lấp và các hồ chứa NRR không
được thi công tốt thì lượng NRR này sẽ chảy vào sông hồ làm thay đổi hệ sinh
thái nguồn nước mặt hoặc di chuyển vào trong đất làm ảnh hưởng môi trường
đất và các tầng chứa NDĐ. Vì thế, vấn đề hạn chế NRR sinh ra từ các bãi chôn
lấp rất được quan tâm. Ngay từ năm 2001, trước khi bãi rác Đông Thạnh bị đóng
cửa, TPHCM đã cho áp dụng thí điểm việc xử lý NRR bằng phương pháp sinh
học kết hợp với quá trình lọc màng ở giai đoạn cuối ở một số bãi rác trong thành
phố như Gò Cát (huyện Bình Chánh). Tuy nhiên, phương pháp này có chi phí
đầu tư quá cao, vận hành phức tạp, thường xuyên bị tắc lọc nên một số công
nghệ mới đã được nghiên cứu nhằm nâng cao hiệu quả xử lý NRR để đạt tiêu
chuẩn xả thải. Theo Sở Khoa học và Công nghệ TPHCM, các công nghệ này
vẫn chưa xử lý triệt để lượng NRR phát sinh mỗi ngày từ các bãi chôn lấp, dẫn
đến lượng NRR tồn đọng ngày càng nhiều và đã di chuyển vào trong đất gây ảnh
hưởng nghiêm trọng đến môi trường đất và các tầng NDĐ. Theo Chi cục Bảo vệ

môi trường TPHCM, trong năm 2008 ngoài hai khu vực Tân Phú Trung (huyện
Củ Chi) và Thới Tam Thôn (huyện Hóc Môn) có chất lượng NDĐ ở tầng
Pleistocen tương đối tốt, còn lại chất lượng NDĐ tại 14 khu vực quan trắc khác
ngày càng xấu đi, mức độ ô nhiễm hữu cơ và vi sinh do chất thải sinh hoạt ngày
càng tăng, đặc biệt là khu vực gần các bãi rác Gò Cát và Đông Thạnh.
Để hiểu rõ cơ chế gây ô nhiễm môi trường của NRR phát sinh từ các bãi
chôn lấp, đồng thời tìm các biện pháp giảm thiểu tác hại của chúng, các nhà
khoa học ở TPHCM đã thực hiện nhiều đề tài nghiên cứu. Ngay từ năm 1999 đã
có đề tài Đánh giá hiện trạng ô nhiễm nước ngầm tầng nông [14]. Qua công
trình này, các tác giả đã nhận định nước ngầm tầng nông của TP HCM đã và
đang bị ô nhiễm mà nguồn gây ô nhiễm chủ yếu là các chất thải sinh hoạt và
công nghiệp chưa được xử lý đi vào hệ thống kênh rạch, ao, hồ của thành phố.
Đặc biệt, các khu chôn lấp, xử lý rác thải cũng là một nguồn gây ô nhiễm tiềm
tàng. Trong các năm tiếp theo, Sở Khoa học và Công nghệ TPHCM đã chủ trì

7

một loạt các đề tài liên quan đến vấn đề ô nhiễm ở các bãi rác trong thành phố.
Có thể kể ra những đề tài tiêu biểu sau:
- Đề tài “ Nghiên cứu xử lý chất thải rắn sinh hoạt TPHCM bằng công
nghệ bán hiếu khí - 2000” [17] do TS. Nguyễn Trung Việt làm chủ nhiệm. Đề
tài này đã nghiên cứu, đánh giá tốc độ phân hủy của rác cũng như các tác nhân
ảnh hưởng đến quá trình phân hủy rác trong các bãi chôn lấp.
Đề tài “ Nghiên cứu công nghệ xử lý NRR có hàm lượng
COD>50.000mg/l tại bãi chôn lấp Gò Cát (Quy mô 1m
3
1.2 - MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI
/ngđ) – 2002” [10] do
ThS. Huỳnh Ngọc Phương Mai và TS. Nguyễn Trung Việt làm chủ nhiệm. Các
tác giả đã xác định thành phần và tính chất của NRR tại bãi chôn lấp Gò Cát

cũng như xác định khả năng phân hủy sinh học kỵ khí và hiếu khí của nước rò rỉ
mới. Ngoài ra, nhóm tác giả còn xây dựng và vận hành các thiết bị sinh học ở
dạng pilot tại bãi chôn lấp Gò Cát.
Đề tài “ Nghiên cứu triển khai công nghệ xử lý nhanh nước rò rỉ từ bãi
rác Đông Thạnh bằng phương ph áp hóa học - 2002” [13] do TS. Nguyễn Văn
Phước chủ trì. Tác giả đã nghiên cứu các phương pháp khử Nitơ hay xử lý COD
trong phòng thí nghiệm; đề xuất quy trình công nghệ xử lý nhanh NRR từ bãi
rác Đông Thạnh. Tác giả cũng khẳng định NRR chứa tại hồ bị ô nhiễm nặng nề,
cần có biện pháp xử lý trước khi thải vào môi trường.
Có thể nói, các đề tài trên chủ yếu nghiên cứu các công nghệ xử lý NRR
hay chất thải rắn sinh hoạt. Trong các công trình đó ít nhiều có nêu lên hiện
trạng nhiễm bẩn của NDĐ khu vực xung quanh bãi rác hoặc ảnh hưởng của các
bãi rác đến môi trường NDĐ nhưng chưa đánh giá đánh giá được sự dịch chuyển
của NRR vào tầng chứa nước. Vì vậy, đề tài này đặt ra vấn đề cần giải quyết là
nghiên cứu sự dịch chuyển của một vài chất bẩn cụ thể bằng phương pháp mô
hình.
- Xác định sự dịch chuyển của một số nguyên tố và hợp chất độc hại tại
bãi rác Đông Thạnh, thành phố Hồ Chí Minh bằng mô hình dịch chuyển chất
bẩn kết hợp với kỹ thuật địa hóa và đồng vị;
- Dự báo mức độ lan truyền chất bẩn trong tầng chứa nước.
1.3 - CÁCH TIẾP CẬN
Một sơ đồ nguyên tắc quá trình nhiễm bẩn nước dưới đất từ bãi chôn lấp

8

chất thải rắn được trình bày ở Hình 1.1 dưới đây:

Hình 1.1 - Sơ đồ nhiễm bẩn nước tầng nông từ một bãi chôn lấp
Qua sơ đồ này, rác thải bị phân hủy sẽ được nước mưa hòa tan, ngấm xuống
qua tầng không bão hòa (hoặc có thể là một cửa sổ thủy lực) để đi vào tầng chứa

nước. Trong tầng chứa nước, các chất bẩn độc hại sẽ được dòng chảy đưa đi, tạo
thành vành phân tán xuôi theo tầng chứa. Ở đây, các kỹ thuật địa hóa và đồng vị
sẽ được sử dụng để xác định mức độ phân tán các nguyên tố và hợp chất độc hại
cũng như các thông số của tầng chứa nước như vận tốc thấm đứng, thấm ngang;
độ rỗng hiệu dụng của tầng chứa nước và các hệ số phân tán của vật chất trong
môi trường địa chất.
Trong trường hợp bãi rác Đông Thạnh, các chất gây ô nhiễm sẽ cùng nước rỉ
rác thấm xuống qua lớp bán thấm dày khoảng 5-7m để vào tầng chứa nước rồi
dần dần lan tỏa theo hướng dòng chảy.
Để nghiên cứu vấn đề này, các tác giả dự kiến dùng mô hình MT3DMS để
mô phỏng sự dịch chuyển của một số nguyên tố và hợp chất độc hại vào tầng
chứa nước. Trên cơ sở nghiên cứu hiện trạng nhiễm bẩn của các tầng chứa nước,
đặc biệt là tầng nông qp
3
, sẽ chọn ra một số chất có hàm lượng cao trong NRR
và nước dưới đất để chạy mô hình.Các số liệu hàm lượng ban đầu sẽ được thu
thập qua công tác lấy mẫu theo mùa. Các số liệu hàm lượng nền sẽ được thu
thập từ các công trình điều tra cơ bản và từ các công trình quan trắc quốc gia
trong những năm bãi rác mới đi vào hoạt động, được cho là chưa ảnh hưởng đến
môi trường xung quanh.

9

CHƯƠNG 2 PHẠM VI, ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1 - PHẠM VI, ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
Phạm vi và đối tượng nghiên cứu của đề tài là các tầng chứa nước nông
trong phạm vi bãi rác Đông Thạnh có nguy cơ bị ô nhiễm từ NRR.
2.1.1 - Vị trí địa lý
Bãi chôn lấp Đông Thạnh thuộc xã Đông Thạnh, huyện Hóc Môn, nằm về

phía Tây Bắc các quận nội thành của TPHCM. Vùng nghiên cứu giới hạn trong
khung tọa độ VN 2000 (Hình 2.1):
X = 596500,00 - 598500,00
Y = 1205750,00 - 1207750,00



















Hình 2.1- Sơ đồ vị trí bãi chôn lấp Đông Thạnh

10

2.1.2 - Sự hình thành bãi rác và quy mô hiện nay
Bãi rác Đông Thạnh nằm thuộc xã Đông Thạnh, phía Bắc huyện Hóc
Môn, được hình thành tự phát vào khoảng cuối những năm 80 của thế kỷ trước

từ những hố khai thác đất, đến năm 1991 thì chính thức trở thành Công trường
xử lý rác Đông Thạnh do Công ty Xử lý chất thải trực thuộc Sở Giao thông
Công chánh TPHCM quản lý. Bãi rác này hoạt động đến hết năm 2002 thì đóng
cửa, bình quân tiếp nhận trên 4.000 tấn rác/ngày. Trước năm 1975, nơi đây cũng
là một bãi rác nhỏ được dùng để chế biến phân hữu cơ. Hiện nay, bãi chiếm tổng
diện tích khoảng 43 ha (Hình 2.3).
.











Hình 2.2 - Sơ đồ mặt bằng bãi rác hiện nay
Tổng diện tích chôn lấp: 34,88 ha, trong đó:

Hình 2.3 - Mặt bằng quy hoạch sau đóng bãi
Bãi chôn lấp 1 (Cao độ chôn lấp 32m): 21,4 ha
Bãi chôn lấp 2 (Cao độ chôn lấp 17,5m): 9,7 ha
Bãi chôn lấp 3 (Cao độ chôn lấp 11,0m): 3,78 ha
Do lịch sử hình thành tự phát, bãi rác không có lớp chống thấm để ngăn
NRR phát tán vào môi trường, cũng không có nhà máy xử lý NRR và hệ thống
thu khí bãi rác.

11

2.1.3 - Cấu trúc bãi rác
Đây là bãi chôn lấp tự phát, nửa chìm nửa nổi và được chôn lấp liên tục
trong nhiều năm. Bãi chôn lấp không có lớp cách ly và trong quá trình chôn lấp
không chú ý tạo độ dốc theo quy định. Kết quả khoan khảo sát tại bãi rác Đông
Thạnh cho thấy cấu trúc từ trên xuống dưới như sau:
- Lớp 1. Đất đổ nền: sét màu vàng, nâu vàng, nâu đỏ.
Lớp này phân bố từ 0,0 đến 1,5m, chiều dày 1,5m.
- Lớp 2. Rác có thành phần hỗn tạp chưa phân hủy.
Lớp này phân bố từ 1,5 đến 8,5m, chiều dày 7,0m.
- Lớp 3. Đất đổ nền: sét màu nâu vàng, nâu sẫm.
Lớp này phân bố từ 8,5 đến 9,6m, chiều dày 1,1m. Trong tầng nàycó
nhiều vật liệu cát, đá dăm.
- Lớp 4. Rác có thành phần hỗn tạp đang phân hủy.
Lớp này phân bố từ 9,6 đến 15,0m, chiều dày 5,4m. Trong tầng có chứa
nhiều chất hữu cơ màu đen.
- Lớp 5. Rác có thành phần hỗn tạp đã và đang phân hủy.
Lớp này phân bố từ 15,0 đến hết chiều sâu lỗ khoan (23,8m), chiều dày
chưa xác định. Trong tầng có chứa nhiều chất hữu cơ và vô cơ.
2.1.4 - Thành phần rác và khí
Kết quả khảo sát thành phần của rác tại các ô chôn lấp (ở các độ sâu khác
nhau và vị trí khác nhau) ở bãi chôn lấp Đông Thạnh cho thấy nilon, nhựa chiếm
tỷ lệ khá cao. Ở bãi chôn lấp Đông Thạnh, đa phần chất hữu cơ đã bị phân hủy
thành mùn (Bảng 2.1).
Bảng 2.1 - Thành phần rác ở các ô chôn lấp tại Đông Thạnh
Thành phần % khối lượng
Mùn
55,3-73,0
Nilon
19,2-23,3

Nhựa
0,5-22,6
Vải
0,3-6,3
Cao su
0-4,4
Styrofoam
0-1,0
Giấy
0,1-3,3
Simili và da
0-1,8