KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ NƯỚC NGẦM

BSNT.THOA

Nước ngầm
Nước ngầm là gì?
Nước ngầm là nước sạch (từ mưa hoặc băng núi tan) ngấm xuống đất và được
lưu trữ trong các khoảng không gian nhỏ (khe rỗng) giữa đá và các hạt nhỏ đất.
Nước ngầm chiếm khoảng 95% nguồn nước sạch của quốc gia. Nó có thể tồn
tại trong lòng đất hàng trăm, hàng nghìn năm, hoặc nó có thể tràn lên bề mặt
và làm đầy sông, suối, hồ, ao và các đầm lầy. Nước ngầm cũng có tràn lên bề
mặt như là một con suối hoặc được bơm từ giếng. Hai cách này là cách phổ
biến chúng ta có thể có nước ngầm để uống. Khoảng 50% nguồn cung cấp
nước cho thành phố, gia đình và nông nghiệp là nước ngầm.
Nước ngầm được lưu trữ như thế nào?
Nước ngầm được lữu trữ ở những khoảng trống nhỏ giữa đá và cát, đất, và sỏi.
Đá xắp xếp lỏng lẻo (như cát và sỏi) giữ nước tốt hay không phụ thuộc vào kích
thuốc của các viên đá. Các lớp của các phần tử được xắp xếp có cùng kích
thước (như cát) có xu hướng giữ nước tốt hơn các lớp đá với các viên có kích
thước khác nhau. Nguyên nhân là do các viên đá có kích thước nhỏ hơn xắp
xếp vào giữa khoảng trống các viên đá lớn hơn, điều này làm giảm số lượng
khoảng trống có thể giữ nước. Tính chất xốp (các viên đã giữ nước tốt) cũng bị
ảnh hưởng bởi hình dạng của các viên đá. Các viên tròn sẽ xếp chặt hơn các
viên có hình dạng góc cạnh. Các viên có hình dạng góc cạnh có nhiều khoảng
trống hơn và có thể giữ nhiều nước hơn.
Nước ngầm có thể được tìm thấy ở hai vùng. Vùng chưa bão hòa, ngay dưới bề
mặt đất, chứa nước và không khí ở các khoảng trống, hoặc khe rỗng. Vùng bão
hòa, một vùng trong đó tất cả các khe rỗng và khe nứt đá được lấp đầy nước,
dưới vùng chưa bão hòa. Vùng trên cùng của vùng bão hòa được gọi là mực
nước ngầm (water table) (sơ đồ 1). Mực nước ngầm có thể ngay dưới hoặc
cách mặt đất hàng trăm feet (30 m).

BSNT.THOA

Tầng ngậm nước là gì?
Nơi nước ngầm có thể di chuyển nhanh, như qua sỏi và cát lắng, có thể hình
thành nên tầng ngậm nước. Ở tầng ngậm nước có đủ nước ngầm để ngầm để
hút lên bề mặt và được sử dụng làm nước uống, tưới tiêu, công nghiệm hoặc
cho các mục đích sử dụng khác.
Nước di chuyển qua đá ngầm, khe rỗng hoặc khe nứt ở trong đá phải được kết
nối. Nếu đá có kết nối tốt giữa các khe rỗng hoặc khe nứt và nước có thể di
chuyển tự do qua chúng, chúng ta gọi đá đó là vật liệu thấm nước (permeable).
Tính thấm nước ám chỉ vật liệu đó có thể cho nước thấm qua dễ dàng. Nếu các
khe rỗng hoặc khe nứt không được kết nối, các viên đá không thể tạo ra nước
và vì vậy nó không được coi là tầng ngậm nước. Số lượng nước mà tầng ngậm
nước có thể giữ phụ thuộc vào thể tích lớp đá ngầm, kích thước cũng như số
lượng khe rỗng và khe nứt đá mà được làm nước làm đầy.
Tầng ngậm nước có thể dày vài mét tới vài chục mét, và diện tích nhỏ hơn 1
km2 hoặc hàng trăm, hàng nghìn km2. Ví dụ, tầng ngậm nước High Plains nằm
dưới khoảng 280,000 dặm vuông ở 8 bang – Clororado, Kansas, Nebraska,
New Mexico, Oklahoma, Nam Dakota, Texas, và Wyoming.
Cách nước lấp đầy tầng ngậm nước?
Tầng ngậm nước có nước từ lượng mưa (mưa và tuyết) lọc qua tầng chưa bão
hòa. Các tầng ngậm nước cũng có thể nhận nước từ nước mặt giống như hồ và
sông. Khi tầng ngậm nước đầy, và mực nước ngầm trùng với bề mặt đất, nước
được lưu trữ ở tầng ngậm nước có thể xuất hiện ở bề mặt đất như là suối. Vùng
bổ sung (recharge areas) là nơi tầng ngậm nước lấy nước; Vùng bổ sung là nơi
nước gầm chảy tới bề mặt đất. Nước di chuyển từ vùng cao của vùng bổ sung
tới vùng thấp hơn bổ sung thông qua tầng bão hòa.
Nước tuần hoàn như thế nào?
Nước bề mặt và nước ngầm là thành phần của vòng tuần hoàn nước, sự di
chuyển liên tục của nước trên và dưới bề mặt trái đất (sơ đồ 2). Vòng tuần

hoàn không có bắt đầu và kết thúc, nhưng bạn có thể hiểu nó tốt nhất bằng
lần theo nó từ mưa.
Mưa xảy ra ở một vài dạng gồm mưa, tuyết và mưa đá. Ví dụ, mưa làm ẩm
cho bề mặt đất. Khi mưa nhiều hơn, nước bắt đầu được lọc qua đất. Nước
lắng xuống, thấm qua đất nhanh hay không phụ thuộc vào loại đất, cách sử
dụng đất, và cường độ lớn và độ dài của cơn bão. Nước thấm nhanh hơn vào
đất thì chủ yếu là cát hơn vào đất mà chủ yếu là sét hoặc phù sa. Hầu như
không có nước lọc vào vùng được lát đá. Mưa không thể được hấp thu xuống
đất thu thập ở trên bề mặt hình thành nên dòng suối (runoff streams).


BSNT.THOA

Khi đất được bão hòa hoàn toàn, nước thêm vào di chuyển chậm qua vùng
chưa bão hòa tới vùng bão hòa, làm đầy lại hoặc bổ sung lại nước ngầm. Sau
đó nước di chuyển qua vùng bão hòa tới vùng nước ngầm chảy ra.
Hiện tượng bay hơi xảy ra khi nước từ các bề mặt như đại dương, sông, và
băng chuyển thành hơi. Sự bay hơi cùng với sự thoát hơi nước của cây cối,
tăng trên trên bề mặt trái đất, ngưng đọng và hình thành các đám mây. Nước
từ cả dòng chảy và dòng chảy nước ngầm di chuyển tới dòng suối và sông
cuối cùng chảy ra đại dương. Các đại dương có các bề mặt rộng nhất đóng
góp và sự bay hơi nước.

Cách nước ngầm bị ô nhiễm?
Nươc ngầm có thể bị ô nhiễm theo nhiều cách khác nhau. Nếu nước bề mặt làm
đầy tầng ngậm nước bị ô nhiễm thì nước ngầm cũng sẽ bị ô nhiễm. Nước ngầm
ô nhiễm sau đó có thể ảnh hưởng đến chất lượng nước bề mặt ở vùng chảy ra.
Nước ngầm cũng có thể ô nhiễm khi các chất lỏng độc hại ngấm xuống qua đất
xuống nước ngầm.
Các chất gây ô nhiễm có thể hòa tan trong nước ngầm sẽ di chuyển cùng với

nước tới các giếng được sử dụng làm nước uống. Nếu có nguồn gây ô nhiễm
liên tục chảy vào nước ngầm, một vùng nước ngầm ô nhiễm được hình thành
gọi là chùm (Sơ đồ 3). Vì vậy, sự kết nối di chuyển dòng chảy nước ngầm và
nguồn ô nhiễm liên tục gây ô nhiễm một thể tích lớn vùng nước ngầm. Một số
chùm ở vị trí Superfund dài tới vài dặm. Hơn 88% các vị trí Superfund hiện tại có
ô nhiễm nước ngầm.


BSNT.THOA

Chất lỏng làm ô nhiễm nước ngầm như thế nào?
Một số chất độc hại hòa tan chậm trong nước. Khi những chất này thấm vào
nước ngầm nhanh hơn khả năng chúng hòa tan, một số chất ô nhiễm vẫn duy
trì ở trạng thái lỏng. Nếu chất lỏng ít đậm đặc hơn nước, nó sẽ nổi trên mực
nước ngầm, giống như dầu trên nước. Các chất ô nhiễm ở dạng này được gọi
là chất lỏng pha không nước nhẹ (LNAPLs). Nếu chất lỏng đặc hơn nước, chất
ô nhiễm được gọi là chất lỏng pha không nước đậm đặc (DNAPLs). DNAPLs
chìm xuống hình thành nên các vũng ở đáy tầng ngậm nước. Những vũng này
tiếp tục làm ô nhiễm tầng ngậm nước khi chúng hòa tan chậm và được các
dòng chảy nước ngầm mang theo. Khi DNAPLs chảy xuống qua tầng ngậm
nước, một phần nhỏ chất lỏng bị chặn lại ở khoảng trống giữa các hạt đất.
Dạng ô nhiễm này của nước ngầm gọi là ô nhiễm dư (residual contamination).

Ô nhiễm nước ngầm có ảnh hưởng gì?
Nhiều quá trình có thể ảnh hưởng đến cách ô nhiễm lan ra và những vấn đề xảy
ra trong nước ngầm, chất ô nhiễm có thể ảnh hường tiềm tàng ít hay nhiều độc
hơn. Một số quá trình quan trọng nhất ảnh hưởng đến chất ô nhiễm nguy hại
trong nước ngầm là bình lưu, thấm hút bề mặt và sự thoái biến sinh học.

BSNT.THOA



Bình lưu xảy ra khi chất ô nhiễm di chuyển cùng với nước ngầm. Đây là
dạng di chuyển chất ô nhiễm trong nước ngầm.



Thấm hút bề mặt xảy ra khi chất ô nhiễm bám vào các hạt đất, thấm hút bề mặt
làm chậm sự di chuyển chất ô nhiêm trong nước ngầm, nhưng cũng làm nó khó
làm sạch ô nhiễm hơn.



Sự thoái biến sinh học xảy ra khi các vi sinh vật, như vi khuẩn, nấm sử
dụng các chất độc hại như thức ăn nguồn năng lượng. Trong quá trình
này, chất ô nhiễm được cắt nhỏ và chất nguy hại thường trở nên ít độc
hại hơn.

Tại sao làm sạch nước ngầm khó?
Làm sạch nước ngầm bị ô nhiễm thường mất nhiều thời gian hơn dự tính bởi vì
hệ thống nước ngầm phức tạp và các chất gây ô nhiễm không thể nhìn thấy
bằng mắt thường. Việc tìm chất gây ô nhiễm trong nước ngầm khó khăn hơn và
việc thiết kế hệ thống xử lý hoặc là phá hủy chất ô nhiễm ở dưới đất hay hút
nước lên bề mặt để làm sạch. Ô nhiễm nước ngầm là nguyên nhân của phần
lớn các hành động làm sạch dài hạn của Superfund. Sơ đồ 4 minh họa hành
động xử lý nước ngầm.

Muốn biết thêm thông tin về nước ngầm, ghé thăm trang web:

/> />