Bài dự thi liên môn: Đánh giá độ nhiễm phèn của nước giếng khoan trên địa bàn xã Thi Sơn huyện Kim Bảng – Tỉnh Hà Nam và đề xuất các biện pháp xử lí

Tên tình huống: “Đánh giá độ nhiễm phèn của nước giếng khoan trên địa
bàn xã Thi Sơn- huyện Kim Bảng – Tỉnh Hà Nam và đề xuất các biện pháp
xử lí”
I.Mục tiêu giải quyết tình huống
Tìm hiểu về khái niệm nước nhiễm phèn và các cách để xử lí nước nhiễm
phèn.
Phân tích tình hình sử dụng nước trong sinh hoạt ở địa bàn xã Thi Sơn
huyện Kim Bảng tỉnh Hà Nam, từ đó đề ra những phương pháp phù hợp để
xử lí nước nhiễm phèn trong các hộ gia đình của xã
II.Tổng quan về các nghiên cứu liên quan đến việc giải quyết tình huống.
1. Phương pháp thu thập số liệu.
2. Phương pháp điều tra, phỏng vấn.
3. Phương pháp tham khảo ý kiến chuyên gia.
4. Phương pháp điều tra khảo sát thực địa kết hợp với phỏng vấn.
III. Giải pháp giải quyết tình huống
- Thành lập nhóm nghiên cứu.
- Tiến hành nghiên cứu thực tế.
- Tổng hợp các kết quả, đánh giá nghiên cứu, đề xuất kiến nghị đối với cơ
quan nhà nước, các tổ chức đoàn thể và đối với cộng đồng.
IV. Thuyết minh tiến trình giải quyết tình huống
Hiện nay, khí hậu đang biến đổi thất thường, do hiệu ứng nhà kính, thủng
tầng ozon, trái đất đang nóng lên từng ngày. Sự bốc hơi nước cũng là nguyên
nhân dẫn đến tình trạng thiếu nước nghiêm trọng. Chính vì vậy việc tìm ra các
công nghệ xử lí nước có hiệu quả là vấn đề cần thiết, đặc biệt là vấn đề xử lí
nước nhiễm phèn trên địa bàn xã Thi Sơn huyện Kim Bảng tỉnh Hà Nam
1
1.Tiến hành các nghiên cứu về mặt lí thuyết.
a.Tính chất
Việt Nam là quốc gia có nguồn nước ngầm khá phong phú về trữ lượng và
khá tốt về chất lượng. Nước ngầm tồn tại trong các lỗ hổng và các khe nứt của
đất đá, được tạo thành trong giai đoạn trầm tích đất đá hoặc do sự thẩm thấu,

thấm của nguồn nước mặt nước mưa…nước ngầm có thể tồn tại cách mặt đất vài
mét, vài chục mét, hay hàng trăm mét.
Trong nước ngầm, sắt phản ứng với một số thành phần khác tạo thành
hiện tượng nước bị phèn sắt, có màu nâu đậm, do đó, các vật liệu tiếp xúc với
nước giếng nhiễm sắt thường bị ố vàng nâu. Nước ngầm từ các vùng đất trũng
thường chứa nhiều sắt.
b.Nguyên nhân nước nhiễm phèn
- Do nước mưa rửa trôi lớp đất có chứa các ion Fe
2+
, Fe
3+
, Al
3+
.
- Mạch nước ngầm chảy qua các tầng đất có các ion Fe
2+
, Fe
3+
, Al
3+
ở
dạng hòa tan, hòa tan vào trong nước.
c.Đặc điểm của nước bị nhiễm phèn
- Nước có màu vàng đục hoặc trong xanh
- Nước nếm có vị chua
- Nước giặt quần áo bị ố vàng
- Nước bị nhiễm phèn nặng ngửi thấy mùi tanh
- Cách thử để biết nước nhiễm phèn
+Cho nhựa chuối vào chậu nước, nếu nước chuyển màu đỏ chứng tỏ nước
nhiễm phèn

+Cho bã chè vào nước chậu nước nếu chậu nước chuyển màu xám hoặc
đen chứng tỏ nước nhiễm phèn, nước càng đen thì độ phèn càng cao
2
d.Ảnh hưởng của nước nhiễm phèn
Khi người dân sử dụng nước bị nhiễm phèn mà chưa qua xử lí thì có thể
gây ra các hậu quả:
- Gây đau bệnh dạ dày
- Các dụng cụ chứa nước bị ố vàng, quần áo bị hoen ố
- Gây các bệnh về da
- Loại nước trong xanh nhiễm phèn nhôm, pH thấp gây hư hại cho
men răng, hệ tiêu hóa
- Các thiết bị điện như bình nóng lạnh sau một thời gian sử dụng
dễ bị tắc đường nước nóng, các thiết bị vệ sinh như bồn rửa mặt,
bồn cầu bị ố vàng, vòi tắm bị rỉ sét.
2.Tiến hành nghiên cứu liên quan cụ thể giải quyết tình huống
Xã Thi Sơn, huyện Kim bảng là một xã miền núi, nằm bên cạnh dòng
sông Đáy. Toàn xã có 2750 hộ gia đình, trong đó có 2450 hộ sử dụng
nước sạch đạt tỉ lệ gần 90%, 10% hộ dân còn lại sử dụng nước giếng
khoan để sinh hoạt và ăn uống. Qua quan sát nguồn nước sử dụng của các
hộ gia đình chúng em có thấy nguồn nước giếng khoan ở đây đều bị
nhiễm phèn
3
3.Thuyết minh các nghiên cứu liên quan đến việc giải quyết tình huống
3.1. Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp: Các số liệu về số tổng số hộ gia
đình, số hộ sử dụng nước sạch ở xã Thi Sơn
3.2. Phương pháp điều tra phỏng vấn
• Lập phiếu điều tra phỏng vấn gồm những nội dung sau
4
+ Các khu vực có nước nhiễm phèn
+ Thành phần, đặc tính của nước nhiễm phèn

+ Số hộ gia đình sử dụng nước máy
+ Số hộ gia đình sử dụng nước mưa
+ Số hộ gia đình sử dụng nước nhiễm phèn, điều kiện kinh tế của
họ
+ Ý kiến của người dân về vấn đề này và kiến nghị của họ
• Tiến hành phỏng vấn
+ Phạm vi phỏng vấn: Các hộ gia đình trên địa bàn xã Thi Sơn đặc
biệt là các hộ thuộc khu vực nước nhiễm phèn
+ Hình thức phỏng vấn: Phỏng vấn trực tiếp, phát phiếu điều tra
+ Đối tượng được phỏng vấn: Các hộ gia đình sinh sống tại địa bàn
xã Thi Sơn, những người đang sử dụng nước nhiễm phèn, những
cán bộ chuyên môn am hiểu về lĩnh vực xử lí nước.
3.3. Phương pháp tham khảo ý kiến chuyên gia: Đưa ra những phương
pháp phù hợp với nội dung nghiên cứu đã tham khảo ý kiến chuyên gia,
các bộ quản lí, các bộ trực tiếp quản lí về việc cung cấp và xử lí nước của
xã Thi Sơn và huyện Kim Bảng
3.4. Phương pháp điều tra khảo sát thực địa kết hợp với phỏng vấn
V. Đề xuất các biện pháp giải quyết tình huống
V.1. Tổng quan về các phương pháp xử lí nước nhiễm phèn
1. Các biện pháp xử lí trong dân gian
1.1 Lọc qua tro bếp:
Tro bếp được cho vào mẫu nước với liều lượng từ 5 đến 10g/l rồi để lắng
trong vòng 15 phút. Các phản ứng hóa học xảy ra và hợp chất sắt không tan sẽ bị
loại bỏ qua quá trình lọc. Tro bếp có khả năng làm tăng pH, tăng độ kiềm
HCO
3
-
, giữ lại một phần sắt, nhôm. Nước qua lắng tro có vị ngọt, uống được
nhưng phảng phất mùi tanh.
1.2 Lọc nước qua lớp bã thơm đã được sấy khô:

5
Nước sau khi lọc có vị ngọt, làm cho ta có cảm giác uống được, độ pH
vẫn còn quá thấp (pH<4), hàm lượng nhôm và sắt không giảm. Do vậy nếu sử
dụng loại nước này để uống, người dân sẽ đưa vào cơ thể một số độc chất mà
không hề hay biết.
2. Các phương pháp xử lí nước nhiễm phèn
2.1 Phương pháp hóa học:
a. Khử sắt bằng hoá chất
b. Khử sắt bằng vôi
c.Khử sắt bằng clo
2.2 Phương pháp hóa lí
a. DS3 – Hạt lọc xử lý nước phèn
b. Khử sắt bằng cách lọc qua lớp vật liệu đặc biệt
c. Khử phèn sắt bằng trao đổi ion
V.2 Đề xuất các phương án xử lí nước nhiễm phèn ở các hộ gia đình của xã
Thi Sơn
Thi Sơn là một xã miền núi, là một trong sáu xã đầu tiên của tỉnh Hà Nam
đạt 17 trên 19 tiêu chí nông thôn mới. Trong số 19 tiêu chí đó thì tiêu chí tiêu
chí thứ 17 về môi trường là tỉ lệ người dân được sử dụng nước sạch vệ sinh theo
tiêu chuẩn quốc gia là 70% thì hiện nay tỉ lệ này của xã đã đạt tới gần 90%về
nước sạch đã được xã triển khai từ 3 năm nay. Tuy nhiên còn có đến 10% số hộ
vẫn sử dụng nước giếng khoan nhiễm phèn. Phần lớn các hộ gia đình này có
điều kiện kinh tế còn khó khăn, lại có suy nghĩ chủ quan nên vẫn vô tư sử dụng
nước nhiễm phèn trong sinh hoạt mà không lường tới các hậu quả lâu dài có thể
xảy ra. Vì vậy chúng em xin đề xuất một số phương án phù hợp với các hộ gia
đình về vấn đề xử lí nước nhiễm phèn
1. Lọc qua tro bếp
Phương pháp này đơn giản, vật liệu dễ tìm, với các hộ gia đình khó khăn
không có điều kiện xây bể lọc thì phương pháp này cũng khá khả thi.
2. Lọc qua nước vôi trong

3. Khử nước nhiễm phèn bằng oxy không khí
6
Phương pháp oxy hóa bằng oxy từ không khí là phương pháp mới đưa vào
ứng dụng tại Việt Nam. Với phương pháp này người dân có thể yên tâm sử
dụng nước giếng sau xử lí để nấu cơm, đun sôi và uống nước thông thường.
a
Quy trình vận hành của phương pháp này rất đơn giản, bơm nước giếng
ngầm lên bể, rồi lắp một bộ phận bổ sung oxy cho không khí để oxy hóa sắt
Fe
2
+
có trong nước ngầm thành Fe
3
+
. Nước ngầm được dẫn qua bộ phận để phun
thành tia (hoặc tạo mưa rơi) nhằm loại bỏ khí CO
2
, nâng cao độ pH. Đây cũng
là quá trình lấy oxy từ không khí để oxy hóa các nguyên tố kim loại có trong
nước nhiễm phèn.
Tại đây, các khí có mùi hôi như SO
2
, H
2
S… sẽ thoát ra. Đồng thời, sắt Fe
2
+
sẽ thành Fe
3
+

. Các tạp chất sẽ bị kết tủa kéo theo và lắng xuống đáy bể chứa.
Khi mực nước trong toàn bộ hệ thống xuống dưới mức đã định sẵn, bơm sẽ tự
động bơm nước quá trình sẽ lặp lại từ đầu và liên tục. Sau đó, chúng ta dễ dàng
sử dụng để sinh hoạt.
7
4. Khử nước nhiễm phèn bằng phương pháp xây bể lọc
Qua khảo sát các hộ xử dụng nước giếng khoan nhiễm phèn trên địa bàn xã
Thi Sơn chúng em nhận thấy ngoài một số ít các hộ dùng trực tiếp nước bơm từ
giếng lên thì phần lớn các hộ còn lại đều xây bể lọc. Cấu tạo của bể lọc nước
thường có hai ngăn: Ngăn lớn chứa các lớp cát, sỏi, than ngăn nhỏ chứa nước
lọc từ ngăn lớn sang. Nước sau khi qua lọc qua quan sát chúng em thấy đã trong
hơn, mùi tanh giảm. Tuy nhiên sau một thời gian trên mặt bể xuất hiện các lớp
nước màu vàng, các dụng cụ chứa nước cũng ố vàng, chứng tỏ bể lọc hai ngăn
này chỉ có tác dụng rất nhỏ trong việc lọc nước nhiễm phèn. Đồng thời các hộ
dân cũng không có thói quen thay các lớp cát, sỏi để lọc nước thường xuyên, có
hộ gia đình đã ba năm nay không thau rửa bể. Vì vậy nếu sử dụng lâu dài các
nguồn nước này rất nguy hại cho sức khỏe.
Qua nghiên cứu chúng em xin đề xuất cho các hộ gia đình hai phương án xây
bể lọc nước nhiễm phèn có hiệu quả sau:
a. Bể xây ba ngăn.
Bể được xây bằng gạch và xi măng, với 3 ngăn - lắng, lọc và chứa, mỗi ngăn
0,35 - 0,49 m
3
, trong đó ngăn lắng có thể tích lớn nhất, ngăn lọc nhỏ nhất. Ngăn
lắng được lắp đặt giàn phun mưa gồm một số đoạn ống có đục lỗ hoặc vòi hoa
sen bằng nhựa có trên thị trường. Ngăn lọc có lớp sỏi (cỡ 5 - 10 cm) dày 10 cm,
trên đó là lớp cát lọc (0,4 - 0,85 mm) dày 40 cm; và trên cùng là lớp cát mịn
(0,15 - 0,3 mm) dày 20 cm. (Có thể đổ thêm một lớp than trên lớp sỏi, để khử
mùi của nước). Ngăn này có lắp ống nhựa từ đáy lên, sao cho đầu ra nằm cao
hơn lớp cát trên cùng một chút, để khi nước chảy qua ngăn thành phẩm đến cạn

kiệt, không làm phơi mặt cát. Ngăn thành phẩm có nắp đậy.
Khi bơm từ giếng lên, nước chảy qua vòi sen, xuống bể lắng. Nhờ tiếp xúc
với không khí, thành phần sắt trong nước bị oxy hóa. Nước được lắng cặn một
phần, đến ngăn lọc, nước được lọc sạch cặn lơ lửng, trở nên trong, theo ống dẫn
đến ngăn chứa nước thành phẩm.
8
Khi sử dụng bể xử lý nước phèn, mỗi tháng có một lần xả cặn, súc rửa ngăn
lắng; hốt, rửa sạch lớp cát, dày khoảng 2 cm trên mặt bể lọc. Sau 6 - 7 tháng thì
thay bằng lớp cát sạch (khoảng 6 cm) trên mặt. Sau một năm phải súc rửa ngăn
thành phẩm.
b. Bể xây hai ngăn.
Từ nguồn nước muốn lọc, cho nước đi qua vòi sen để tạo mưa (hạt nhỏ - khỏi
làm sói mòn lớp cát trên cùng). Qua lớp cát trên cùng, nước đã được lọc sơ các
loại bụi bẩn, sinh vật, phèn. Nước sẽ thấm qua lớp than hoạt tính. Lớp than hoạt
tính này có tác dụng hấp phụ các chất độc hại, các loại vi sinh vật nguy hiểm và
9
trung hòa các khoáng chất khó hoàn tan trong nước. Qua lớp than hoạt tính,
nước tiếp tục thấm qua lớp cát lớn, lớp sỏi nhỏ và lớp sỏi lớn nhất để đi ra bể
chứa nước sạch. Nên sử dụng ống nước bằng nhựa, có khoan lỗ đường kính
khoảng 5 li (0,5 cm) dọc thân ống, còn đầu ống phía trong được bịt lại.
Như vậy, nước sẽ thấm qua các lỗ nhỏ rải đều trên ống chứ không chảy trực
tiếp vào đầu ống. Điều này sẽ tránh ống bị nghẹt và lượng nước vào ống đều
hơn. Ngoài ra, cần chú ý là tất cả vật liệu cho vào bể nước (ngoại trừ than hoạt
tính) như cát, sỏi, đều nên được rửa sạch trước.Tùy theo điều kiện thực tế và
tình trạng nguồn nước, cứ 3-6 tháng, phải lọc bỏ lớp phèn đóng trên bề mặt lớp
cát trên cùng bằng cách: khuấy đều lớp nước mặt (để nước khoảng 2-3 cm), rồi
mở van xả phèn phía trên.Tất cả lớp phèn đọng sẽ bị trôi ra ngoài. Làm lại một
hai lần để nước sạch hoàn toàn.
Ngoài ra, nếu tình trạng nước nhiễm bẩn, nhiễm phèn quá nặng, nên thay
lớp cát trên cùng sau vài tháng sử dụng Lưu ý khi thay cát, nhớ nạo từ từ,

đừng để ảnh hướng đến lớp than hoạt tính phía dưới (vì nó còn được sử dụng lâu
dài). Sau 9 tháng đến 1 năm, các hộ gia đình nên thay toàn bộ cát và than hoạt
tính.
V.3 - Đề xuất kiến nghị
1. Đối với ủy ban nhân dân xã Thi Sơn
- Làm tốt công tác tuyên truyền để người dân sử dụng nguồn nước sạch do
các nhà máy nước cung cấp và có ý thức tiết kiệm nước.
- Với các hộ dân còn gặp khó khăn về vật chất chưa có điều kiện mua
nước sạch từ các nhà máy thì xã phải có những biện pháp phù hợp, kịp thời để
10
giúp người dân xây được bể lọc nước từ giếng khoan theo các phương pháp lọc
nước mà chúng em đã trình bày trong đề tài giúp người dân không cần mua
nước từ các nhà máy mà vẫn có nước sạch dùng trong đời sống.
2. Đối với các hộ gia đình sử dụng nước giếng khoan nhiễm phèn
- Hạn chế tối đa việc sử dụng nước bơm trực tiếp từ giếng khoan lên vì
khi đó nước bị nhiễm phèn rất nặng ảnh hưởng đến sức khỏe con người.
- Làm tốt công tác tuyên truyền với các hộ dân sử dụng nước giếng khoan
để các hộ dân xây bể lọc nước qua đó có nước sạch để sử dụng, tránh tư tưởng
chủ quan vì nghĩ rằng đã có bể nước mưa để sử dụng trong ăn uống.
- Các vật liệu dùng để lọc nước cần phải được thay rửa thường xuyên thì
việc lọc nước mới có hiệu quả.
- Cần sử dụng nước tiết kiệm, tránh lãng phí.
VI. Ý nghĩa của việc giải quyết tình huống
Bằng thực tiễn đời sống, kết hợp với các kiến thức đã được các thầy cô
trang bị trong trường, chúng em đã vận dụng các kiến thức các môn khoa học xã
hội và khoa học tự nhiên: Địa lí, Sinh học, Vật lí, Hóa học để lọc nước nhiễm
phèn thành nước sạch góp phần nâng cao chất lượng cuộc sống nơi chúng em
đang sống, mang ý nghĩa nhân văn sâu sắc.
Qua việc nghiên cứu đề tài này đã giúp chúng em hiểu biết thêm nhiều
kiến thức thực tế, biết vận dụng kiến thức được học vào giải quyết các tình

huống trong cuộc sống, có phương pháp nghiên cứu khoa học, tập làm nhà khoa
học, giúp chúng em tự tin hơn, yêu các môn học
Thi sơn, tháng 1 năm 2014
Nhóm nghiên cứu tình huống
11
Bùi Trung Hiếu
Phạm Thị Ánh Nguyệt
Đinh Quang Trung
Tài liệu tham khảo
1.
12