ứng dụng phương pháp thống kê trong đánh giá chất lượng nước dưới đất huyện xuyên mộc, tỉnh bà rịa, vũng tàu

MỤC LỤC
TÓM TẮT ................................................................................................................................1
MỞ ĐẦU ..................................................................................................................................2
1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI ................................................................................2
2. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI .............................................................................................5
3. NỘI DUNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU ...............................................................5
4. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.................................................................................6
CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN ..................................................................................................7
1.1. TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƢỚC ....................7

1.1.1. Tình hình nghiên cứu trong nƣớc.......................................................................7
1.1.2. Tình hình nghiên cứu ngoài nƣớc ......................................................................9
1.1.3. Nhận xét chung.................................................................................................. 13
1.2. MÔ TẢ KHU VỰC NGHIÊN CỨU ...................................................................... 13
1.2.1. Đặc điểm tự nhiên ............................................................................................. 13

1.2.2. Đặc điểm kinh tế - xã hội ................................................................................. 15
1.2.3. Đặc điểm địa chất thủy văn khu vực nghiên cứu .......................................... 16
1.2.4. Đặc điểm thạch học của các tầng chứa nƣớc................................................. 21
1.2.5. Đặc điểm các thông số chất lƣợng nƣớc dƣới đất......................................... 23
CHƢƠNG 2 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................................................ 33

2.1. PHƢƠNG PHÁP THU THẬP TÀI LIỆU ............................................................. 33
2.2. PHƢƠNG PHÁP TỔNG HỢP VÀ XỬ LÝ SỐ LIỆU ........................................ 34
2.3. PHƢƠNG PHÁP THỐNG KÊ MÔ TẢ................................................................. 34
2.4. PHƢƠNG PHÁP KIỂM ĐỊNH TRUNG BÌNH TỔNG THỂ ............................ 34
2.4.1. Kiểm tra phân phối chuẩn và phƣơng sai đồng nhất .................................... 35

2.4.2. Kiểm định phi tham số Kruskal – Wallis ....................................................... 36
2.5. PHƢƠNG PHÁP THỐNG KÊ ĐA BIẾN ............................................................. 37
2.5.1. Phân tích thành phần chính (PCA) ................................................................. 37

2.5.2. Phân tích cụm (CA) .......................................................................................... 42
CHƢƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................................... 47

3.1. HIỆN TRẠNG CHẤT LƢỢNG NƢỚC DƢỚI ĐẤT Ở KHU VỰC NGHIÊN
CỨU ........................................................................................................................................ 47
ii


3.1.1. Chỉ số hiđrô của nƣớc (pH) ............................................................................. 47
3.1.2. Độ cứng của nƣớc (TH) ................................................................................... 47
3.1.3. Tổng chất rắn hoà tan (TDS) ........................................................................... 48

3.1.4. Ion Clo (Cl-) ....................................................................................................... 49
3.1.5. Ion Flo (F-) ......................................................................................................... 49
3.1.6. Ion nitrat (NO3-) ................................................................................................ 49
3.1.7. Cadimi (Cd) ....................................................................................................... 50
3.1.8. Crom IV (Cr6+) .................................................................................................. 50

3.1.9. Đồng (Cu) .......................................................................................................... 51
3.1.10. Kẽm (Zn).......................................................................................................... 51
3.1.11. Mangan (Mn)................................................................................................... 51
3.1.12. Sắt (Fe) ............................................................................................................. 52
3.2. KIỂM ĐỊNH QUAN HỆ CỦA CÁC THÔNG SỐ Ở CÁC TẦNG CHỨA
NƢỚC DƢỚI ĐẤT............................................................................................................... 52

3.3. CÁC NHÂN TỐ CHÍNH ẢNH HƢỞNG ĐẾN CHẤT LƢỢNG NƢỚC DƢỚI
ĐẤT Ở KHU VỰC NGHIÊN CỨU ................................................................................... 53
3.3.1. Mùa khô.............................................................................................................. 53
3.3.2. Mùa mƣa ............................................................................................................ 57

3.4. PHÂN CỤM CÁC GIẾNG TƢƠNG ĐỒNG VỀ CHẤT LƢỢNG NƢỚC
DƢỚI ĐẤT ............................................................................................................................ 59
3.4.1. Mùa khô.............................................................................................................. 59
3.4.2. Mùa mƣa ............................................................................................................ 63
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ........................................................................................... 66
KẾT LUẬN ....................................................................................................................... 66
KIẾN NGHỊ ...................................................................................................................... 67
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................. 69
PHỤ LỤC .............................................................................................................................. 71

iii


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
BOD5

Nhu cầu oxy sinh học (Biochemical Oxygen Demand)

BR-VT

Tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu

BVTV

Bảo vệ thực vật

CA

Phân tích cụm (Cluster Analysis)

CLNDĐ

Chất lƣợng nƣớc dƣới đất

CN -TTCN

Công nghiệp – Tiểu thủ công nghiệp

COD

Nhu cầu oxy hoá học (Chemical Oxygen Demand)

DO

Oxy hoà tan (Dissoved Oxygen)

HCA

Phân tích cụm thứ bậc (Hierarchical Cluster Analysis)

KPH

Không phát hiện

LK

Lỗ khoan

Max.

Giá trị lớn nhất (Maximum)

Min.

Giá trị nhỏ nhất (Minimum)

NDĐ

Nƣớc dƣới đất

PCA

Phân tích thành phần chính (Principal Component Analysis)

SD.

Độ lệch chuẩn (Standard Deviation)

Sig.

Mức ý nghĩa thống kê (Observed significance level)

SPSS

Phần mềm thống kê cho các ngành khoa học (Statistical Package for
the Social Sciences)

TDS

Tổng chất rắn hoà tan (Total Dissolved Solids)

WHO

Tổ chức Y tế thế giới (World Health Organization)

iv


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1 Đặc điểm thạch học của các tầng chứa nƣớc dƣới đất ..................................... 22
Bảng 1.2 Tích số tan của một số hyđrôxit kim loại .......................................................... 24
Bảng 1.3 Các thành phần chính, thứ yếu và vi lƣợng trong nƣớc dƣới đất tự nhiên .... 24
Bảng 1.4 Tổng hợp hàm lƣợng các nguyên tố liên quan đến các thông số chất lƣợng
nƣớc trong đá bazan và đá trầm tích ................................................................................... 32
Bảng 2.1 Vị trí các trạm quan trắc nƣớc dƣới đất thuộc khu vực nghiên cứu ............... 33
Bảng 2.2 Mức ý nghĩa trong kiểm tra phân phối chuẩn và phƣơng sai đồng nhất ....... 35
Bảng 3.1 Thống kê mô tả các thông số chất lƣợng nƣớc dƣới đất vào mùa khô .......... 48
Bảng 3.2 Thống kê mô tả các thông số chất lƣợng nƣớc dƣới đất vào mùa mƣa ......... 48
Bảng 3.3 Kết quả kiểm định giả thuyết về mới quan hệ chất lƣợng nƣớc của các tầng
chứa nƣớc ............................................................................................................................... 53
Bảng 3.4 Ma trận tƣơng quan mùa khô .............................................................................. 54
Bảng 3.5 Ma trận tƣơng quan mùa mƣa ............................................................................. 54
Bảng 3.6 Ma trận thành phần xoay vào mùa khô .............................................................. 56
Bảng 3.7 Ma trận thành phần xoay vào mùa mƣa............................................................. 59
Bảng 3.8 Giá trị trung bình và độ lệch chuẩn các thông số chất lƣợng nƣớc theo các
cụm giếng quan trắc vào mùa khô....................................................................................... 61
Bảng 3.9 Giá trị trung bình và độ lệch chuẩn các thông số chất lƣợng nƣớc theo các
cụm mẫu vào mùa mƣa......................................................................................................... 64

v

DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1 Vị trí khu vực nghiên cứu .................................................................................... 14
Hình 2.1 Không gian biến Xp=1,p ...................................................................................... 39
Hình 2.2 Không gian cá nhân Nn=1,n ................................................................................ 39
Hình 2.3 Sơ đồ quy trình tiến hành phân tích cụm ........................................................... 43
Hình 2.4 Minh hoạ khoảng cách của đối tƣợng................................................................. 43
Hình 2.5 Ví dụ về biểu đồ cây ............................................................................................. 46
Hình 3.1 Biểu đồ cây của phân tích cụm mùa khô............................................................ 60
Hình 3.2 Biểu đồ cây của phân tích cụm mùa mƣa .......................................................... 63

vi


TÓM TẮT
Hiện nay, trên thế giới đã ứng dụng rộng rãi các phƣơng pháp thống kê vào các
lĩnh vực môi trƣờng bao gồm cả đánh giá chất lƣợng nƣớc mặt và nƣớc dƣới đất. Cùng
với xu hƣớng đó, đề tài nghiên cứu đã ứng dụng các phƣơng pháp thống kê vào đánh
giá chất lƣợng nƣớc dƣới đất ở huyện Xuyên Mộc tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu. Tập dữ
liệu quan trắc bao gồm các thông số pH, TH, TDS, Cl-, F-, NO3-, Cd, Cr6+, Cu, Zn, Mn,
Fe đƣợc thu thập tại 14 vị trí quan trắc thuộc mạng lƣới quan trắc nƣớc dƣới đất của
tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu tại huyện Xuyên Mộc, vào mùa khô và mùa mƣa. Nghiên cứu
ứng dụng các phƣơng pháp thống kê gồm phƣơng pháp thống kê mô tả, kiểm định
trung bình tổng thể, phân tích thành phần chính (PCA) và phân tích cụm (CA) vào
đánh giá chất lƣợng nƣớc dƣới đất nhầm đƣa ra đƣợc các nhân tố chính ảnh hƣởng đến
chất lƣợng nƣớc dƣới đất dựa vào mối quan hệ của các thông số chất lƣợng nƣớc và
phân cụm các giếng có đặc điểm tƣơng đồng với nhau về chất lƣợng nƣớc dƣới đất.
Kết quả ứng dụng các phƣơng pháp thống kê trong đánh giá chất lƣợng nƣớc dƣới đất
tại huyện Xuyên Mộc đƣa ra đƣợc 3 nhân tố chính ảnh hƣởng đến chất lƣợng nƣớc

dƣới đất, bao gồm: Quá trình hoà tan của các khoáng vật, biểu hiện quá trình địa hoá
của Fe-Mn trong nƣớc dƣới đất và sự ảnh hƣởng của các hoạt động nhân tạo trên mặt
đất. Các thành phần chính này giải thích đƣợc 66,290% tổng biến thiên phƣơng sai của
dữ liệu vào mùa khô và 69,201 % tổng biến thiên phƣơng sai của dữ liệu vào mùa
mƣa. Kết quả phân cụm các giếng tƣơng đồng về chất lƣợng nƣớc dƣới đất phân các
giếng quan trắc trong khu vực nghiên cứu thành 3 cụm giếng có đặc điểm chất lƣợng
nƣớc khác nhau dựa vào đặc điểm vị trí của các giếng và các thông số chính nổi bật tại
cụm giếng đó. Kết quả ứng dụng các phƣơng pháp thống kê cho thấy các phƣơng pháp
này rất hữu ích và hiệu quả trong đánh giá chất lƣợng nƣớc dƣới đất.

1


MỞ ĐẦU
Để mở đầu cho đồ án tốt nghiệp, chƣơng này xin giới thiệu tóm tắt về các vấn
đề cơ bản của đề tài nghiên cứu, bao gồm: tính cấp thiết của đề tài, mục tiêu của đề tài,
nội dung và phạm vi nghiên cứu, phƣơng pháp nghiên cứu.
1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Nƣớc có vai trò vô cùng quan trọng trong việc duy trì sự sống trên trái đất. Đây
là nguồn tài nguyên vô cùng quý giá cần cho mọi sự sống và phát triển của con ngƣời
và bất cứ sinh vật nào. Ngoài ra, trong các hoạt động kinh tế, nƣớc vừa là môi trƣờng
vừa là đầu vào cho các quá trình sản xuất nông nghiệp và công nghiệp. Trong khi nhu
cầu về nƣớc của con ngƣời ngày càng tăng cao do sự gia tăng dân số thì việc cung cấp
nƣớc sạch trên thế giới đang từng bƣớc giảm đi. Mặc dù sự nhận thức về tầm quan
trọng của việc bảo vệ nguồn nƣớc cho nhu cầu sinh hoạt và đảm bảo cuộc sống đã
đƣợc đề cập nhiều trong các thập niên vừa qua nhƣng vấn đề này chỉ mới đƣợc quan
tâm và đƣợc xem là vấn đề hàng đầu cần giải quyết trong nhiều năm trở lại đây khi mà
nguồn nƣớc phục vụ cho con ngƣời đang ngày càng cạn kiệt và không đảm bảo chất
lƣợng đến mức báo động.
Trong tự nhiên nƣớc thƣờng đƣợc chia thành 4 nhóm, bao gồm: nƣớc mƣa;

nƣớc mặt; nƣớc dƣới đất; nƣớc trong không khí, đất đá và các sinh vật sống (Lâm
Minh Triết, 2006). Trong đó nguồn nƣớc thiên nhiên đƣợc lựa chọn để phục vụ cho
mục đích cấp nƣớc chủ yếu là nƣớc mặt (sông, suối, ao, hồ) và nƣớc dƣới đất. Trong 2
nguồn cung cấp nƣớc này, nƣớc mặt là nguồn cung cấp dễ tiếp cận và dễ khai thác hơn
với con ngƣời, tuy nhiên đây cũng là nguồn nƣớc dễ bị ảnh hƣởng trực tiếp bởi nhiều
nguồn ô nhiễm từ các hoạt động trên bề mặt trái đất. Trong khi đó, nguồn nƣớc dƣới
đất lại ít bị ảnh hƣởng hơn do các tầng chứa nƣớc này đều nằm bên dƣới bề mặt của
trái đất.
Tại Việt Nam, nƣớc dƣới đất là một nguồn cung cấp chính cho nhu cầu sinh
hoạt và các hoạt động sản xuất. Tuy nhiên, việc khai thác nƣớc dƣới đất quá mức tại
các khu đô thị, khu công nghiệp tập trung, các nhà máy sản xuất công nghiệp có nhu
cầu sử dụng nƣớc cao, các vùng chuyên canh cây công nghiệp, các vùng nuôi tôm sú
công nghiệp,…đã làm cho mực nƣớc dƣới đất bị hạ thấp, nhiều nơi bị xâm nhập mặn,
bị ô nhiễm bởi các chất bẩn từ bề mặt thấm xuống (Lâm Minh Triết, 2006), ảnh hƣởng
2


đến chất lƣợng của nguồn nƣớc này.
Tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu là vùng kinh tế trọng điểm phía Nam, nhu cầu sử dụng
nƣớc trên địa bàn tỉnh ngày càng cao. Song song với nƣớc mặt, nƣớc dƣới đất là nguồn
cung cấp nƣớc chính cho hoạt động phát triển kinh tế và sử dụng nƣớc cho sinh hoạt
của nhân dân. Tuy nhiên chất lƣợng nƣớc dƣới đất lại bị ảnh hƣởng bởi nhiều yếu tố
khác nhau, bao gồm: đặc điểm địa hóa của tầng chứa nƣớc, sự nhiễm mặn và các hoạt
động nhân tạo của con ngƣời,… .
Trong đề tài này, khu vực đƣợc lựa chọn nghiên cứu là huyện Xuyên Mộc,
thuộc tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu. Huyện Xuyên Mộc là huyện có diện tích lớn nhất tỉnh
Bà Rịa – Vũng Tàu với tổng lƣợng khai thác nƣớc dƣới đất đứng thứ hai của tỉnh là
53.067 m3/ngày, trong đó: sử dụng cho ăn uống, sinh hoạt là 30.801m3 /ngày, sử dụng
cho sản xuất là 22.266 m3 /ngày (Phan Văn Tuyến, 2015). Đây là huyện nằm ở ven
biển của tỉnh BR-VT có tiềm lực mạnh về kinh tế, đặc biệt là trong lĩnh vực về nông

nghiệp (trồng trọt, chăn nuôi), du lịch, nuôi trồng chế biến thủy sản. Do đó, trƣớc sức
ép về phát triển kinh tế và xã hội, nhu cầu khai thác nƣớc của huyện ngày càng tăng,
dẫn đến chất lƣợng nƣớc dƣới đất tại đây có nguy cơ bị ô nhiễm.
Nhận biết đƣợc nƣớc dƣới đất là nguồn tài nguyên rất quan trọng trong sự
nghiệp phát triển kinh tế của mỗi địa phƣơng, tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu đã thực hiện
nhiều nghiên cứu điều tra nguồn tài nguyên này, nhà nƣớc đã đầu tƣ vào các đề án, đề
tài nghiên cứu về nƣớc dƣới đất nhƣ lập bản đồ ĐCTV; đánh giá chất lƣợng và trữ
lƣợng NDĐ, v.v...(Phan Văn Tuyến, 2015). Năm 2010, dự án “Nghiên cứu và xây
dựng mạng Quan trắc NDĐ tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu” do Liên đoàn Quy hoạch và Điều
tra Tài nguyên nƣớc Miền Nam thực hiện đã hoàn thành công tác xây dựng các trạm
quan trắc, đang tiến hành quan trắc động thái NDĐ và lấy mẫu quan trắc chất lƣợng
nƣớc dƣới đất trên toàn tỉnh (Liên đoàn Quy hoạch và Điều tra Tài nguyên nƣớc Miền
Nam, 2011) trong đó có cả huyện Xuyên Mộc. Trong công tác đánh giá chất lƣợng
nƣớc dƣới đất, phƣơng pháp đƣợc tỉnh áp dụng hiện nay là dựa theo các tiêu chuẩn kỹ
thuật quốc gia về đánh giá chất lƣợng nƣớc. Đối với đánh giá và giám sát chất lƣợng
nguồn nƣớc dƣới đất, quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lƣợng nƣớc ngầm (QCVN
09-MT: 2015/BTNMT) đƣợc áp dụng để quy định giá trị giới hạn cho phép của các
thông số chất lƣợng nƣớc (Bộ Tài nguyên và Môi trƣờng). Tuy nhiên, bộ dữ liệu đƣợc
3


quan trắc chỉ đƣợc sử dụng để so sánh với quy chuẩn kỹ thuật quốc gia mà chƣa khai
thác đƣợc hết thông tin của bộ dữ liệu nhƣ các nguồn ảnh hƣởng chính đến chất lƣợng
nƣớc, hay mối quan hệ của các thông số này với nhau, các giếng quan trắc tƣơng đồng
về chất lƣợng nƣớc.
Trong nhiều năm gần đây, vai trò của thống kê trong phân tích dữ liệu môi
trƣờng ngày càng quan trọng. Các phƣơng pháp thống kê giúp các nghiên cứu mang
tính định lƣợng hơn. Ngoài ra phần lớn các dữ liệu môi trƣờng là đa biến, có sự biến
thiên lớn trong môi trƣờng hóa sinh của tự nhiên. Do đó, phƣơng pháp thống kê cung
cấp các công cụ hữu ích giúp phân tích các dữ liệu đơn giản hơn và biến chúng thành

thông tin có ích trong công tác quản lý môi trƣờng.
Hiện nay phƣơng pháp thống kê đƣợc ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác
nhau, trong đó có cả lĩnh vực môi trƣờng nói chung và công tác quan trắc môi trƣờng
nƣớc nói riêng. Phân tích thống kê bao gồm nhiều kỹ thuật thống kê khác nhau, chẳng
hạn nhƣ:
- Phân tích thống kê mô tả: Đây là phƣơng pháp trình bày số liệu dƣới dạng các
đại lƣợng thống kê, dùng để mô tả sự biến thiên của tập dữ liệu thu thập đƣợc.
- Kiểm định trung bình tổng thể: dùng để xem xét các mối quan hệ của các dữ
liệu quan trắc.
- Phân tích cụm (Cluster Analysis – CA), phân tích thành phần chính (Principlal
Component Analysis – PCA) thuộc phân tích thống kê đa biến: giúp phân tích các ma
trận dữ liệu phức tạp để hiểu rõ hơn về chất lƣợng nƣớc, đặc biệt là hệ thống dữ liệu
phức tạp bao gồm nhiều thông số của nƣớc dƣới đất, mức độ tƣơng quan giữa các
thông số này là khác nhau và mỗi thông số có thể phản ánh một khía cạnh của chất
lƣợng nƣớc dƣới đất. Các kỹ thuật thống kê này cho phép xác định các nhân tố chính
đại diện cho chất lƣợng nƣớc và phân cụm các giếng dựa vào sự tƣơng đồng nhau về
chất lƣợng nƣớc.
Từ những vấn đề nêu trên đề tài nghiên cứu “Ứng dụng phƣơng pháp thống kê
trong đánh giá chất lƣợng nƣớc dƣới đất huyện Xuyên Mộc, tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu”
là hết sức cần thiết. Cùng với mạng lƣới quan trắc chất lƣợng nƣớc dƣới hiện tại của
huyện Xuyên Mộc và phƣơng pháp so sánh với quy chuẩn đang đƣợc áp dụng, nghiên
cứu này có thể cung cấp thêm một phƣơng pháp mới giúp khai thác thêm nhiều thông
4


tin từ bộ dữ liệu quan trắc để phục vụ trong công tác đánh giá chất lƣợng nƣớc dƣới
đất của khu vực nghiên cứu, đảm bảo an toàn trong sử dụng nƣớc dƣới đất cho sinh
hoạt và các hoạt động sản xuất trên địa bàn huyện.
2. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI
a) Mục tiêu nghiên cứu tổng quát

Đánh giá chất lƣợng nƣớc dƣới đất huyện Xuyên Mộc, tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu
bằng các phƣơng pháp thống kê.
b) Mục tiêu nghiên cứu cụ thể
- Đƣa ra các nhân tố chính ảnh hƣởng đến chất lƣợng nƣớc dƣới đất.
- Phân cụm các giếng có các đặc điểm tƣơng đồng với nhau về chất lƣợng nƣớc
dƣới đất.
3. NỘI DUNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
a) Nội dung nghiên cứu
Các nội dung chính cần nghiên cứu của đề tài nhƣ sau:
 Nội dung 1: Tổng quan tài liệu
Nghiên cứu các tài liệu liên quan đến địa chất thủy văn của khu vực nghiên cứu
nhƣ:
- Đặc điểm địa chất thủy văn của các tầng chứa nƣớc của khu vực nghiên cứu.
- Thành phần thạch học của các tầng chứa nƣớc.
- Đặc điểm các thông số chất lƣợng nƣớc dƣới đất.
 Nội dung 2: Ứng dụng các phƣơng pháp thống kê vào đánh giá chất
lƣợng nƣớc dƣới đất
- Ứng dụng phƣơng pháp thống kê mô tả để biểu diễn sự biến thiên của các
thông số chất lƣợng nƣớc dƣới đất.
- Ứng dụng phƣơng pháp kiểm định trung bình tổng thể để kiểm định mối quan
hệ của các thông số chất lƣợng nƣớc dƣới đất.
- Sử dụng phƣơng pháp phân tích thành phần chính để đƣa ra các nhân tố chính
ảnh hƣởng đến chất lƣợng nƣớc dƣới đất tại khu vực nghiên cứu.
- Sử dụng phƣơng pháp phân tích cụm để nhóm các giếng quan trắc có các đặc
điểm tƣơng đồng với nhau về chất lƣợng nƣớc dƣới đất.
b) Phạm vi nghiên cứu
5


 Khu vực nghiên cứu

Khu vực nghiên cứu của đề tài là huyện Xuyên Mộc, tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu.
 Đối tƣợng nghiên cứu:
Đối tƣợng nghiên cứu bao gồm 12 thông số chất lƣợng của nƣớc dƣới đất: pH,
TH, TDS, Cl-, F-, NO3-, Cd, Cr6+, Cu, Zn, Mn, Fe.
4. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Các phƣơng pháp chính trong nghiên cứu bao gồm:
-

Phƣơng pháp thu thập tài liệu.

-

Phƣơng pháp tổng hợp và xử lý dữ liệu.

-

Phƣơng pháp thống kê mô tả.

-

Phƣơng pháp kiểm định trung bình tổng thể

-

Phƣơng pháp thống kê đa biến, gồm 2 kỹ thuật chính là: Phân tích thành
phần chính (PCA) và phân tích cụm (CA).

Sơ đồ phƣơng pháp nghiên cứu đƣợc trình bày nhƣ Hình 1.
Thu thập tài liệu
Tổng hợp và xử lý số liệu

Thống kê mô tả số liệu
Kiểm định trung bình tổng thể
Thống kê đa biến
Phân tích thành phần chính
(PCA)

Phân tích cụm (CA)

Các thành phần chính ảnh
hƣởng đến CLNDĐ

Phân cụm các giếng tƣơng
đồng về CLNDĐ

Kết quả đánh giá CLNDĐ
Hình 1 Sơ đồ phƣơng pháp nghiên cứu

6


CHƢƠNG 1
TỔNG QUAN
Chƣơng này dành để trình bày tổng quan các nội dung về đề tài nghiên cứu
đƣợc thu thập và tổng hợp từ các tài liệu trong và ngoài nƣớc, gồm: các tài liệu nghiên
cứu trong và ngoài nƣớc về tình hình nghiên cứu có liên quan đến đề tài; Các đặc điểm
đặc trƣng về khu vực nghiên cứu là cơ sở lý luận của đề tài nhƣ đặc điểm tự nhiên,
kinh tế - xã hội của khu vực nghiên cứu và đặc biệt là đặc điểm địa chất thuỷ văn, đặc
điểm thạch học của các tầng chứa nƣớc dƣới đất tại khu vực nghiên cứu và đặc điểm
của các thông số chất lƣợng nƣớc dƣới đất.

1.1. TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƢỚC
1.1.1. Tình hình nghiên cứu trong nƣớc
Ở nƣớc ta hiện nay, các kỹ thuật thống kê nhƣ PCA, CA cũng đƣợc ứng dụng
rộng rãi, nhƣng chủ yếu là các ngành kinh tế và xã hội. Ở lĩnh vực môi trƣờng, kỹ
thuật này chỉ mới bƣớc đầu đƣợc ứng dụng để đánh giá chất lƣợng nƣớc mặt, điển
hình nhƣ nghiên cứu của nhóm tác giả Nguyễn Hải Âu và các cộng sự đã áp dụng kỹ
thuật phân tích thống kê đa biến phân tích số liệu chất lƣợng nƣớc trên lƣu vực sông
Thị Tính, tỉnh Bình Dƣơng (Nguyễn Hải Âu và cộng sự, 2014) và nghiên cứu ứng
dụng kỹ thuật thống kê đa biến để đánh giá chất lƣợng nƣớc sông Nhƣ Ý, tỉnh Thừa
Thiên Huế của tác giả Nguyễn Minh Kỳ và cộng sự (Nguyễn Minh Kỳ và Nguyễn
Hoàng Lâm, 2014).
Trong nghiên cứu đánh giá chất lƣợng nƣớc ở sông Thị Tính, tỉnh Bình Dƣơng
của tác giả Nguyễn Hải Âu và cộng sự, các phƣơng pháp thống kê nhƣ: thống kê mô
tả, phân tích thành phần chính (PCA), phân tích cụm (CA) đã đƣợc áp dụng để giải
thích bộ dữ liệu phức tạp đƣợc quan trắc vào mùa khô năm 2012 và 2013 của các
thông số chất lƣợng nƣớc mặt nhƣ DO, BOD5 và một vài thông số vật lý, hoá học
khác. Kết quả ứng dụng các phƣơng pháp thống kê nhƣ sau:
- Phƣơng pháp thống kê mô tả cho thấy các thông số chất lƣợng nƣớc tƣơng đối
đồng nhất và có độ lệch chuẩn khá thấp.
- Phân tích cụm đã nhóm các vị trí lấy mẫu dựa vào tính tƣơng đồng về chất
lƣợng nƣớc thành 3 cụm: Cụm 1 gồm các vị trí có chất lƣợng nƣớc chƣa bị ảnh hƣởng
7


bởi các nguồn thải trên lƣu vực sông Thị Tính. Cụm 2 bao gồm các vị trí bị ảnh hƣởng
bởi thuỷ triều từ sông Sài Gòn và tiếp nhận các nguồn thải trên lƣu vực. Cụm 3 gồm vị
trí bị tác động lớn bởi các nguồn thải sinh hoạt từ đô thị, sản xuất công nghiệp và chăn
nuôi trên lƣu vực.
- Kết quả phân tích thành phần chính ứng dụng phƣơng pháp xoay varimax giải
thích đƣợc 94,290% tổng phƣơng sai của tập dữ liệu nhận định rằng có 2 thành phần

chính ảnh hƣởng đến chất lƣợng nƣớc sông Thị Tính gồm: thành phần chính thứ nhất
là các thông số PO43-,N-NO2-, N-NO3-, N-NH4-, COD, BOD5 có đặc điểm chung là
thành phần bị tác động từ nguồn thải nhân tạo từ đô thị, dân cƣ, công nghiệp; thành
phần chính thứ 2 là các thông số nhiệt độ, pH, SS, Cl- có điểm chung là bị ảnh hƣởng
bởi các nguồn tự nhiên nhƣ độ mặn từ ảnh hƣởng của thuỷ triều, chất rắn lơ lững do
xói mòn đất, chất bẩn trên bề mặt lƣu vực.
Trong nghiên cứu của tác giả Nguyễn Minh Kỳ và cộng sự ở sông Nhƣ Ý, tỉnh
Thừa Thiên Huế, phƣơng pháp thống kê đƣợc sử dụng để đánh giá chất lƣợng nƣớc
mặt là: phƣơng pháp thống kê mô tả, phân tích thành phần chính (PCA) và phân tích
cụm (CA). Bộ dữ liệu quan trắc trong nghiên cứu đƣợc thu thập từ 5 trạm quan trắc
trên sông Nhƣ Ý từ tháng 3 đến tháng 8 gồm 6 thông số (nhiệt độ, DO, BOD5, COD,
NO3-, PO43-). Kết quả phân tích cho biết:
- Phƣơng pháp thống kê mô tả đƣợc sử dụng để cho thấy sự biến thiên các
thông số chất lƣợng nƣớc tại từng vị trí lấy mẫu từ tháng 3 đến tháng 8. Sau đó, giá trị
trung bình đƣợc tính toán tại từng vị trí từ tháng 3 đến tháng 8 của các thông số này
đƣợc so sánh với quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lƣợng nƣớc mặt
(QCVN08:2008/BTNMT) vào chỉ ra hầu hết các thông số đều đạt thấp hơn giá trị giới
hạn B1 và B2 nên chỉ đƣợc sử dụng cho mục đích tƣới tiêu thuỷ lợi hay giao thông
thuỷ và các mục đích tƣơng đƣơng khác.
- Kết quả phân tích thành phần chính, sử dụng phƣơng pháp xoay varimax giúp
giải thích đƣợc 62,207% tổng biến thiên phƣơng sai của tập dữ liệu quan trắc, đƣa ra 2
thành phần chính ảnh hƣởng đến chất lƣợng nƣớc sông Nhƣ Ý. Trong đó, thành phần
chính thứ nhất gồm các thông số nhiệt độ, DO, BOD5 , COD, mối tƣơng quan chặt chẽ
của COD và BOD5 có nguồn gốc nhân tạo với thành phần chính đƣợc thể hiện bằng hệ
số tải cao cho biết thành phần này bị ảnh hƣởng bởi các chất hữu cơ. Thành phần
8


chính thứ 2 gồm các thông số NO3-, PO4 3- đƣợc nhận định có thể từ các nguồn thải
nông nghiệp nhƣ sử dụng phân bón hoá học cho biết thành phần chính thứ 2 bị ảnh

hƣởng bởi các chất dinh dƣỡng.
- Kết quả phân cụm thứ bậc đƣợc sử dụng để phân cụm các thông số chất lƣợng
nƣớc cho kết quả phân cụm thành 2 nhóm thông số chính tƣơng tự nhƣ kết quả phân
tích thành phần chính, đó là: Cụm 1 gồm BOD5 , COD, nhiệt độ và DO. Cụm thứ 2
gồm NO3- và PO43-.
Hiện nay, theo báo cáo về quan trắc chất lƣợng nƣớc dƣới đất ở tỉnh BR-VT,
công tác đánh giá chất lƣợng nƣớc dƣới đất chủ yếu sử dụng các phƣơng pháp nhƣ
phân tích diễn biến chất lƣợng nƣớc dƣới đất bằng đồ thị và sử dụng phƣơng pháp so
sánh với quy chuẩn quốc gia (Phan Văn Tuyến, 2013; 2015). Ngoài ra dữ liệu quan
trắc chất lƣợng nƣớc đƣợc biểu diễn bằng bảng thể hiện giá trị trung bình, giá trị lớn
nhất, giá trị nhỏ nhất nhƣ phƣơng pháp thống kê mô tả tuy nhiên độ lệch chuẩn thể
hiện sự đồng nhất của dữ liệu lại chƣa đƣợc tính toán. Qua đó cho thấy, các phƣơng
pháp thống kê nhƣ phân tích thành phần chính và phân tích cụm chƣa đƣợc ứng dụng
rộng rãi trong hệ thống đánh giá chất lƣợng nƣớc mà chỉ mới đƣợc ứng dụng trong các
nghiên cứu khoa học.
1.1.2. Tình hình nghiên cứu ngoài nƣớc
Hiện nay, trên thế giới các phƣơng pháp thống kê đã đƣợc ứng dụng rộng rãi
trong lĩnh vực môi trƣờng nƣớc nói chung và đánh giá chất lƣợng nƣớc dƣới đất nói
riêng, các nhà nghiên cứu đã sử dụng các phƣơng pháp này để đánh giá chất lƣợng
nƣớc theo không gian và thời gian cũng nhƣ xác định các yếu tố ảnh hƣởng đến chất
lƣợng nƣớc dƣới đất. Sau đây là một vài nghiên cứu đánh giá chất lƣợng nƣớc dƣới đất
ở một số quốc gia nhƣ:
Ở Trung Quốc, các kỹ thuật thống kê đa biến nhƣ: phân tích cụm có thứ bậc
(HCA) và phân tích thành phần chính (PCA) kết hợp phƣơng pháp đồ họa Piper đƣợc
áp dụng để đánh giá chất lƣợng nƣớc dƣới đất của các tầng chứa nƣớc nông ven biển
thuộc tỉnh Phúc Kiến, Bắc Trung Quốc (Qingchun Yang và cộng sự, 2015). Các mẫu
nƣớc dƣới đất đƣợc thu thập tại 12 vị trí khác nhau vào tháng 1 ( mùa khô) và tháng 7
(mùa mƣa) trong năm 2011. 11 thông số chất lƣợng nƣớc (pH, TH, TDS, Ca2+, Mg2+,
Na+, Cl-, SO42-, HCO3-, NO3-, Mn) đã đƣợc lựa chọn để thực hiện phân tích thống kê
9

đa biến. Kết quả phân tích nhƣ sau:
- Trong cả hai mùa mƣa và mùa khô, kết quả PCA sử dụng phƣơng pháp xoay
varimax để xác định các thành phần chính. Trong tập dữ liệu mùa khô, PCA giải thích
đƣợc 90,28% tổng biến thiên phƣơng sai với 3 thành phần chính. Trong đó: thành phần
chính thứ nhất là sự kết hợp của các thông số TH, TDS, Mg2+, Na+, Cl- và SO42- giải
thích cho sự nhiễm mặn, với sự gia tăng hàm lƣợng của TDS trong nƣớc và thƣờng
xuất hiện sự gia tăng Cl- tỷ lệ với các cation Na+, Mg2+; thành phần chính thứ 2 đƣợc
giải thích bởi hệ số tải cao của pH và HCO3- và hệ số tải nghịch của Mn cho biết sự gia
tăng của HCO3- cùng với sự gia tăng của pH là biểu hiện của sự tƣơng tác giữa nƣớc –
đá; đóng góp mạnh cho thành phần chính thứ 3 là Ca2+ có nguồn gốc từ sự phong hoá
của đá chứa Ca và NO3 - đƣợc nhận định từ nguồn ô nhiễm nhân tạo cụ thể là việc sử
dụng phân bón Nitơ ở vùng nông thôn. Trong tập dữ liệu mùa mƣa, PCA giải thích
đƣợc 83,279% tổng biến thiên phƣơng sai của dữ liệu.Trong đó: thành phần chính thứ
nhất gồm các thông số TDS, Mg2+, Na+ và Cl- và sự đóng góp trung bình của TH và
SO42-, thành phần chính này đƣợc xem nhƣ quá trình trao đổi ion do sự thay đổi của
điều kiện thuỷ lực và khí hậu. Thành phần chính thứ 2 đƣợc đại diện bởi mối tƣơng
quan mạnh của TH, Ca2+ và NO3- cho biết có thể biểu hiện này là do sự hình thành địa
chất ở vùng nghiên cứu và sự phân bố các nguồn thải không phù hợp trên mặt đất chủ
yếu do các hoạt động nông nghiệp. Thành phần chính thứ 3 đƣợc đại diện bởi pH,
HCO3- và Mn có thể có liên quan đến quá trình phong hoá khoáng vật. Hệ số tải của
pH trong thành phần này cho biết giá trị pH có ảnh hƣởng tiêu cực đến sự lắng động
tại chỗ của các khoáng vật.
- Kết quả phân cụm ở từng mùa khô và mùa mƣa đều cho kết quả phân thành 3
cụm giếng có đặc điểm các thông số địa hoá khác nhau. Cụm 1 gồm các giếng có hàm
lƣợng HCO3 - cao nhất so với 2 cụm giếng còn lại, ngoài ra còn có hàm lƣợng các ion
đại diện cho độ mặn thấp nhất, chất lƣợng nƣớc ở các cụm giếng này tốt có thể phục
vụ cho công nghiệp và nƣớc uống; cụm 2 gồm các vị trí giếng có giá trị trung bình của
Ca2+, NO3- và Mn cao nhất và hàm lƣợng NO3- ở cụm này vƣợt quá giới hạn chất

lƣợng nƣớc ngầm của Trung Quốc; cụm 3 gồm các vị trí giếng chịu sự ảnh hƣởng bởi
nhiễm mặn do có hàm lƣợng TDS, các cation Na+, Mg2+ và anion SO42- và Cl- cao nhất
so với 2 cụm giếng còn lại.
10


Một nghiên cứu khác của nhóm tác giả Suman Man Shrestha và cộng sự cũng
ứng dụng các phƣơng pháp thống kê để đánh giá sự phân bố các kim loại nặng trong
các nguồn nƣớc dƣới đất sâu ở thung lũng Kathmandu thuộc Nepal (Suman Man
Shrestha và cộng sự, 2016). Các thông số chất lƣợng nƣớc dƣới đất (pH, ORP, EC, Fe,
Mn, Zn, và As) đƣợc quan trắc từ 41 giếng nƣớc dƣới đất sâu trong suốt 2 mùa mƣa
của hai năm liên tục đƣợc thu thập đƣợc phân tích bằng các phƣơng pháp thống kê với
kết quả nhƣ sau:
- Phƣơng pháp thống kê mô tả đƣợc sử dụng để tóm tắt và thể hiện sự biến thiên
của tập dữ liệu trong suốt 2 mùa mƣa năm 2012 và 2013 cho biết độ pH trong nƣớc
gần trung tính với biến thiên từ 6,3 đến 7,9 (trung bình = 6,8). Nhiều giếng nƣớc dƣới
đất trong khu vực nghiên cứu chứa hàm lƣợng Fe và Mn cao với giá trị trung bình lần
lƣợt là 3,75 mg/l và 0,44 mg/l. Các giếng nƣớc chủ yếu ở điều kiện khử đƣợc thể hiện
bởi giá trị thấp của ORP. Hàm lƣợng Zn tƣơng đối thấp với giá trị trung bình là 0,065
mg/l. Hàm lƣợng As khá cao (trung bình=0,013 mg/l) trong đó có 27% số mẫu có hàm
lƣợng As vƣợt quá giới hạn cho phép về chất lƣợng nƣớc uống của WHO.
- Kết quả phân tích thành phần chính sử dụng phƣơng pháp xoay varimax đƣa
ra 3 thành phần chính giải thích đƣợc 73,6% tổng phƣơng sai của dữ liệu. Trong đó:
thành phần chính thứ nhất đại diện bởi Fe và Mn cho biết nhiều khả năng có sự hoàn
tan và quá trình phong hoá của các khoáng vật. Ngoài ra, sự đóng góp của pH và ORP
với hệ số tải nghịch trong thành phần này cho biết Fe và Mn dễ dàng di động trong
điều kiện pH giảm và môi trƣờng khử. Sự có mặt của các thông số trên cho thấy có thể
đây là biểu hiện của sự ảnh hƣởng các quá trình địa hoá và động thái thuỷ hoá của Fe
và Mn trong nƣớc dƣới đất. Thành phần chính thứ 2 với sự đóng góp hệ số tải cao của
Zn và hệ số tải vừa phải của ORP cho biết trong môi trƣờng oxi hoá Zn hoà tan thuận

lợi và dễ dàng tạo kết tủa trong môi trƣờng khử. Thành phần chính thứ 3 đại diện bởi
sự đóng góp mạnh của As cho biêt sự di động của As trong nƣớc dƣới đất có thể liên
quan đến sự giảm các của các hyđrôxit Fe/Mn.
- Kết quả phân tích cụm thứ bậc đƣa ra 2 cụm giếng có ý nghĩa thống kê trong
đó: các giếng ở cụm B có hàm lƣợng các KLN cao hơn so với các giếng ở cụm A và
giá trị EC ở cụm B cao hơn trong khi giá trị ORP thấp hơn. Do đó, cụm A và cụm B
lần lƣợt đƣợc phân loại là cụm có độ khoáng hoá thấp và cụm có độ khoáng hoá cao.
11


Ở Iran, các kỹ thuật thống kê đa biến đƣợc nhóm tác giả Abbas Ali Zamani và
các cộng sự ứng dụng để đánh giá các nguồn ô nhiễm KLN của nƣớc dƣới đất xung
quanh một nhà máy chì và kẽm (Abbas Ali Zamani và cộng sự, 2012). Tập dữ liệu bao
gồm 7 thông số kim loại nặng(Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Cd và Pb) đƣợc phân tích từ 23 mẫu
nƣớc gồm 4 mẫu nƣớc mặt và 19 mẫu nƣớc dƣới đất từ các giếng có độ sâu từ 13m
đến 150m. Các vị trí lấy mẫu này đều nằm trong bán kính 5km từ nhà máy chì kẽm
(nhà máy NILZ). Kết quả phân tích tập dữ liệu bằng các phƣơng pháp thống kê nhƣ
sau:
- Phƣơng pháp thống kê mô tả và so sánh với tiêu chuẩn chất lƣợng nƣớc uống
WHO cho thấy sự biến thiên của các KLN trong khu vực nghiên. Ngoài ra, Cd, Fe, Pb
và Ni lần lƣợt có 17,3%; 13,04%; 8,7%; 8,7% số mẫu vƣợt quá giới hạn cho phép của
WHO.
- Cả hai phƣơng pháp kiểm định trung bình tổng thể là kiểm định tham số
ANOVA (dữ liệu đƣợc đƣa về dạng logarit của chúng) và kiểm định phi tham số
Kruskal – Wallis đƣợc sử dụng để so sánh hàm lƣợng của các KLN giữa các vị trí lấy
mẫu cho thấy sự khác nhau có ý nghĩa thống kê về hàm lƣợng của KLN phụ thuộc vào
các vị trí lấy mẫu.
- Phƣơng pháp phân tích cụm sử dụng thủ tục Ward và thƣớc đo khoảng cách
Euclid bình phƣơng (Squared Euclidean distances) đƣợc thực hiện nhóm các KLN
trong nghiên cứu thành 5 cụm KLN. Trong đó, cụm 1 gồm Pb và Cu đƣợc xác định

nguồn gốc từ nguồn ô nhiễm nhân tạo; cụm 3 với sự có mặt của Cd và Fe đƣợc cho là
sự kết hợp của nguồn nhân tạo và địa hoá. Trong khi đó Zn, Co, Ni đƣợc phân thành
các cụm đơn lần lƣợt là cụm 2, cụm 4 và cụm 5.
- Kết quả phân tích thành phần chính sử dụng phƣơng pháp xoay varimax đƣợc
thực hiện đƣa ra 4 thành phần chính giải thích 88,92% tổng biến thiên của tập dữ liệu.
Thành phần chính thứ nhất đại điện bởi Pb và Cu, đây là 2 nguyên tố quan trọng trong
sản phẩm của các ngành công nghiệp chì, cho thấy thành phần này đại diện cho nguồn
nhân tạo. Thành phần chính thứ 2 cho thấy mối quan hệ nghịch của Zn và Co. Thành
phần chính thứ 3 có hệ số tải cao với Ni, đƣợc nhận định có thể có nguồn gốc từ hoạt
động của ngành công nghiệp dầu gần nhà máy NILZ. Thành phần chính thứ 4 đại diện
bởi mối tƣơng quan thuận giữa Cu và Fe.
12


1.1.3. Nhận xét chung
Nhìn chung, qua các nghiên cứu trong và ngoài nƣớc đã cho thấy sự phù hợp
của các phƣơng pháp thống kê trong đánh giá chất lƣợng nƣớc nói chung và đánh giá
chất lƣợng nƣớc dƣới đất nói riêng. Tuy ở Việt Nam các phƣơng pháp thống kê nhƣ
PCA, CA mới đƣợc bƣớc đầu ứng dụng trong đánh giá chất lƣợng nƣớc mặt nhƣng đã
cho thấy đƣợc các kết quả đáng kể về nhận định nguồn gốc của các thông số chất
lƣợng nƣớc và phân cụm các vị trí tƣơng đồng về chất lƣợng nƣớc. Dựa vào nền tảng
khoa học và lý thuyết của các nghiên cứu trong và ngoài nƣớc, đề tài đồ án tốt nghiệp
“Ứng dụng phƣơng pháp thống kê trong đánh giá chất lƣợng nƣớc dƣới đất huyện
Xuyên Mộc, tỉnh Bà Rịa-Vũng Tàu” với các tài liệu thu thập còn hạn chế về sự phân
bố chi tiết của các nguồn thải trên mặt đất, giới hạn nghiên cứu của đồ án tốt nghiệp
bao gồm nghiên cứu ứng dụng các phƣơng pháp thống kê trong đánh giá chất lƣợng
nƣớc dƣới đất dựa vào tập dữ liệu quan trắc từ hệ thống mạng lƣới quan trắc nƣớc
dƣới đất ở huyện Xuyên Mộc, đƣợc thu thập từ sở Tài nguyên và Môi trƣờng tỉnh Bà
Rịa – Vũng Tàu.

1.2. MÔ TẢ KHU VỰC NGHIÊN CỨU
1.2.1. Đặc điểm tự nhiên
1.2.1.1. Vị trí địa lý
Xuyên Mộc là huyện nằm ở phía Đông Bắc tỉnh Bà Rịa- Vũng Tàu, nằm trong
vùng phát triển kinh tế trọng điểm phía Nam, có tọa độ địa lý từ 10 o27’33’’ đến
10 o48’20’’ vĩ độ Bắc và từ 107 o20’21’’ đến 107 o34’16’’ kinh độ Đông. Diện tích tự
nhiên của huyện là 64.342,74 ha, bằng 32,34% diện tích tự nhiên toàn tỉnh. Trung tâm
huyện lỵ là thị trấn Phƣớc Bửu, cách thị xã Bà Rịa khoảng 30 km về phía Đông theo
QL 55 và cách TP. Hồ Chí Minh khoảng 130 km về phía Đông Đông Bắc (Hình 1.1).
Ranh giới hành chính của huyện đƣợc xác định nhƣ sau:
 Phía Bắc và Tây Bắc giáp huyện Xuân Lộc, Cẩm Mỹ- tỉnh Đồng Nai;
 Phía Đông Bắc giáp huyện Hàm Tân- tỉnh Bình Thuận;
 Phía Nam và Đông Nam giáp biển Đông;
 Phía Tây giáp huyện Đất Đỏ và huyện Châu Đức- tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu;

13


Hình 1.1 Vị trí khu vực nghiên cứu
1.2.1.2. Địa hình, địa mạo
Địa hình huyện Xuyên Mộc, nhìn chung khá đa dạng, bao gồm vùng đồng bằng
thủy triều và những dải đồng bằng hẹp ven các sông suối nhỏ; các bãi cát và các dải
cồn cát ven biển; vùng bậc thềm phù sa cổ khá bằng phẳng; vùng đồi thấp vòm thoải
hoặc lƣợn sóng nhẹ và các núi sót cao dốc vƣợt lên giữa vùng bậc thềm và đồi thấp ít
dốc. Địa hình toàn huyện có hƣớng nghiêng nhẹ từ Bắc xuống Nam (Viện Môi trƣờng
và Tài nguyên Tp.Hồ Chí Minh, 2015).
1.2.1.3. Khí hậu
Huyện Xuyên Mộc mang đặc điểm chung của khí hậu tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu
và vùng Đông Nam Bộ, nằm trong vùng có khí hậu nhiệt đới gió mùa cận xích đạo, có
nền nhiệt cao đều quanh năm, ít gió bão, không có mùa đông lạnh, thuận lợi cho phát

14


triển kinh tế nói chung và đặc biệt là sản xuất nông nghiệp, với các cây trồng nhiệt đới
rất điển hình. Mùa mƣa bắt đầu từ tháng 5 đến tháng 11, mùa khô bắt đầu từ tháng 12
đến tháng 4 năm sau (Phan Văn Tuyến, 2015).
1.2.1.4. Thủy văn
Sông suối: Trên địa bàn huyện Xuyên Mộc có sông Ray chảy qua, kèm theo
một loạt các sông suối nhỏ nhƣ sông Hỏa, sông Đu Đủ, suối Các, suối Sóc, suối Đá,
suối Nƣớc Nóng,... với tổng chiều dài là 177,25 km đạt mật độ 0,28 km/km2.
Thủy triều: Xuyên Mộc có đƣờng ranh giới giáp biển Đông dài 32 km, nên chịu
ảnh hƣởng trực tiếp của chế độ bán nhật triều không đều. Song, tác động của thủy triều
chỉ ảnh hƣởng đến vùng đất thấp ven biển (Bình Châu) và cửa sông Ray (Phƣớc
Thuận). Do vậy, có thể lợi dụng thủy triều điều tiết nƣớc trong ao đầm để nuôi thủy
sản và duy trì sinh thái rừng ngập mặn cửa sông đồng thời bảo vệ môi trƣờng và nguồn
lợi thủy sản (Viện Môi trƣờng và Tài nguyên Tp.Hồ Chí Minh, 2015).

1.2.2. Đặc điểm kinh tế - xã hội
1.2.2.1. Kinh tế
- Nông nghiệp: Với 80,7% diện tích đất nông, lâm nghiệp trong đó diện đất tốt
và trung bình chiếm 61,5% nên Xuyên Mộc có thế mạnh trong việc phát triển các loại
cây công nghiệp, cây ăn quả, đặc biệt là cây dài ngày nhƣ: cao su, nhăn, cà phê, tiêu.
Diện tích đất lâm nghiệp của Xuyên Mộc khoảng 14.757 ha, chiếm khoảng 42% tổng
diện tích đất có rừng toàn tỉnh. Khu bảo tồn thiên nhiên Bình Châu Phƣớc Bửu với
diện -tích 11.290 ha là khu rừng nguyên sinh có giá trị lớn mà thiên nhiên ban tặng cho
Bà Rịa – Vũng Tàu. Diện tích trồng cây dài ngày và ngắn ngày của Xuyên Mộc xếp
thứ hai toàn tỉnh, trong đó tiêu khoảng 1.310 ha; cà phê 2583 ha; điều 1.815 ha; cao su
9.180 ha; nhăn 2.786 ha... Diện tích cây ngắn ngày chiếm số lƣợng lớn với 3.658 ha
bắp; 1.010 ha rau; 2.339 ha đậu; 3.034 ha mía; 1.022 ha đậu phộng...
- Chăn nuôi: Xuyên Mộc khá phát triển dựa trên diện tích đất rừng, đất vƣờn

rộng và trù phú. Hiện đàn trâu, bò toàn huyện là hơn 7.000 con; đàn heo khoảng
32.000 con; gia cầm 240 ngàn con... Huyện và tỉnh đang có kế hoạch phát triển mạnh
đàn bò, heo, gà, kể cả bò sữa, trong mỗi hộ gia đình theo hƣớng chăn nuôi và trồng trọt
nhỏ. Một số nông dân của huyện đã đƣợc đầu tƣ đi học các lớp khuyến nông ở nƣớc
ngoài để tích lũy thêm tay nghề, kinh nghiệm và vốn khoa học kỹ thuật.
15


- Ngư nghiệp: Ngƣ nghiệp phát triển khá mạnh với tổng số 647 ghe thuyền
đánh bắt có tổng công suất 15 ngàn CV, sản lƣợng khai thác hàng năm 7.000 tấn hải
sản các loại. Diện tích nuôi trồng thủy sản là 550 ha. Riêng diện tích nuôi tôm ở Phƣớc
Thuận là 200 ha. Vùng phát triển thủy sản của Xuyên Mộc tập trung ở Bến Cát, cửa
sông Ray, Phƣớc Thuận.
- Công nghiệp: Ngành CN -TTCN của huyện bao gồm một số ngành công
nghiệp phụ trợ và các ngành hàng sản xuất mới nhƣ: may mặc, giày da, sản xuất nƣớc
uống đóng chai và cán, ép tole. Một số ngành hàng sản xuất, xuất khẩu là thế mạnh
của huyện nhƣ cao su, hạt điều đang đẩy mạnh đầu tƣ cải tiến trang thiết bị kỹ thuật để
đáp ứng đƣợc với nhu cầu phát triển thị trƣờng.
1.2.2.2. Xã hội
- Dân cư: Huyện Xuyên Mộc đƣợc xem là huyện có mật độ dân số thƣa. Dân số
toàn huyện cuối năm 2002 khoảng 128 ngàn ngƣời, 130.200 ngƣời (2003), đến năm
2011 là 162.356 ngƣời. Tỷ lệ tăng dân số tự nhiên khoảng 1,6%/năm.Dân cƣ phân bố
không đồng đều, chủ yếu tập trung ở dọc các tuyến đƣờng giao thông chính của huyện.
Thị trấn Phƣớc Bửu là nơi có mật độ dân số cao nhất lên đến 1.458 ngƣời/km2 (Viện
Môi trƣờng và Tài nguyên Tp.Hồ Chí Minh, 2015).
1.2.3. Đặc điểm địa chất thủy văn khu vực nghiên cứu
Dựa vào đặc điểm địa chất thuỷ văn của tỉnh Bà Rịa –Vũng Tàu trong các báo
cáo vận hành mạng lƣới quan trắc nƣớc dƣới đất tỉnh BR-VT năm 2012-2013 (Phan
Văn Tuyến, 2013), năm 2015 (Phan Văn Tuyến, 2015), đặc điểm địa chất thuỷ văn của
huyện Xuyên Mộc đƣợc trình bày nhƣ sau:

1.2.3.1. Các tầng chứa nƣớc lỗ hổng
Huyện Xuyên Mộc tồn tại các tầng chứa nƣớc lỗ hổng chính nhƣ sau:
 Tầng chứa nƣớc lỗ hổng các trầm tích Holocen (qh)
 Tầng chứa nƣớc lỗ hổng các trầm tích Pleistocen giữa-trên (qp2-3)
 Tầng chứa nƣớc lỗ hổng các trầm tích Pliocen giữa (n22 )
a) Tầng chứa nƣớc lỗ hổng các trầm tích Holocen (qh)
Tầng chứa nƣớc lỗ hổng các trầm tích Holocen phân bố thành một dải kéo dài
dọc theo bờ biển phía đông nam Xuyên Mộc. Tầng chứa nƣớc lộ trực tiếp trên mặt và
phủ lên trên các thành tạo rất nghèo nƣớc Pleistocen. Đây là tầng chứa nƣớc không áp.
16


Thành phần chủ yếu là cát, cát pha xen kẹp sét nguồn gốc biển, sông biển, gió,
chiều dày từ 3÷5m, có nơi đến 25m.
Kết quả phân tích các mẫu nƣớc cho thấy nƣớc trong tầng nhạt, độ tổng khoáng
hóa thƣờng gặp 0,07÷0,73g/l. Loại hình hóa học nƣớc chủ yếu là Clorua Natri, ClorurBicarbonat Natri, Bicarbonat-Clorur Natri-Calci.
Nguồn cấp cho tầng chủ yếu từ nƣớc mặt và nƣớc mƣa, miền thoát là các sông
suối trong vùng và thấm xuyên xuống các tầng chứa nƣớc bên dƣới nó.
b) Tầng chứa nƣớc lỗ hổng các trầm tích Pleistocen giữa-trên (qp2-3)
Tầng chứa nƣớc Pleistocen giữa-trên (qp2-3) có diện phân bố rộng từ tây sang
đông dọc theo ranh giới phía nam của tỉnh, đôi chỗ bị gián đoạn bởi các núi sót nằm
rải rác, diện phân bố lớn hơn tầng chứa nƣớc Pleistocen trên. Tầng chứa nƣớc này lộ
rải rác trên mặt ở huyện Xuyên Mộc, phần còn lại bị phủ trực tiếp bởi các thành tạo rất
nghèo nƣớc Pleistocen giữa-trên (Q12-3 tđ) và phủ trực tiếp lên thành tạo rất nghèo nƣớc
Pleistocen dƣới (Q11đc) và bề mặt phong hóa của các đá Mesozoi. Nƣớc trong tầng
thuộc loại có áp lực yếu đến không áp.
Tầng chứa nƣớc qp2-3 đƣợc tạo thành từ đất đá hạt thô nằm bên dƣới của hệ
tầng Thủ Đức (Q12-3tđ). Thành phần thạch học gồm chủ yếu là cát hạt mịn đến trung
thô chứa sạn sỏi, có nơi lẫn sét bột hoặc xen kẹp các thấu kính mỏng sét bột, bột cát
mịn. Chiều sâu gặp mái của tầng từ 0÷44m, chiều dày của biến đổi từ vài mét đến trên

15m.
Nƣớc nhạt có độ tổng khoáng hóa thƣờng gặp 0,07÷0,28g/l. Loại hình hóa học
nƣớc chủ yếu là Clorur Natri, Bicarbonat Natri, Bicarbonat-Clorur Natri-Calci,
Bicarbonat-Clorur Calci.
Nguồn cung cấp chính cho tầng là nƣớc mƣa và nƣớc mặt thấm trực tiếp ở
những vùng lộ và thấm xuyên từ các tầng chứa nƣớc bên trên, miền thoát hƣớng ra
biển và các sông rạch trũng thấp.
c) Tầng chứa nƣớc lỗ hổng các trầm tích Pliocen giữa (n22 )
Tầng chứa nƣớc Pliocen giữa phân bố thành 2 khu vực tại thành phố Vũng Tàu
và bắc huyện Xuyên Mộc - đông bắc Châu Đức. Tầng chứa nƣớc này lộ trực tiếp trên
mặt hoặc bị phủ bởi các thành tạo rất nghèo nƣớc Pliocen (N2) hoặc các đá phun trào
bazan có tuổi trẻ hơn, quan hệ dƣới phủ trực tiếp lên bề mặt phong hóa các đá
17


Mesozoi. Nƣớc trong tầng thuộc loại áp lực yếu đến không áp.
Tầng chứa nƣớc n22 đƣợc tạo thành từ đất đá hạt thô nằm dƣới của hệ tầng Bà
Miêu (N22bm) và hệ tầng Suối Tầm Bó (N22stb). Thành phần đất đá chứa nƣớc gồm cát
bột, cát hạt mịn đến thô. Theo mặt cắt hàm lƣợng hạt thô tăng dần từ trên xuống, một
số nơi trong cát có lẫn sạn sỏi thạch anh màu trắng, đôi nơi lẫn ít sét, thƣờng xen kẹp
các lớp hoặc thấu kính mỏng sét, sét bột. Tầng chứa nƣớc phân bố từ 0m đến trên 30m
ở huyện Xuyên Mộc.
Nƣớc nhạt có độ tổng khoáng hóa thay đổi từ 0,11g/l đến 0,78g/l. Nƣớc đƣợc
đặc trƣng bởi các loại hình hóa học: Bicarbonat Magne-Calci, Bicarbonat Magne,
Bicarbonat Natri-Calci, Bicarbonat Calci-Magne-Natri, Bicarbonat-Clorur Calci-Natri.
Nguồn cung cấp chính cho tầng là nƣớc mƣa và nƣớc mặt thấm trực tiếp tại
những vùng lộ (khả năng cung cấp của mƣa từ 167mm/năm đến 234mm/năm) hoặc
thấm xuyên qua thành tạo rất nghèo nƣớc Pliocen, miền thoát là các sông rạch trũng
thấp.
1.2.3.2. Các tầng chứa nƣớc khe nứt

Các tầng chứa nƣớc khe nứt chính ở huyện Xuyên Mộc bao gồm các tầng:
 Tầng chứa nƣớc khe nứt các đá bazan Pliocen giữa- Pleistocen dƣới (βn2-qp1).
 Tầng chứa nƣớc khe nứt các đá trầm tích lục nguyên Jura (j2).
a) Tầng chứa nƣớc khe nứt các đá bazan Pliocen giữa-Pleistocen dƣới (βn2-qp1 )
Tầng chứa nƣớc khe nứt các đá bazan Pliocen - Pleistocen dƣới phát triển trong
đá bazan lỗ hổng nứt nẻ thuộc hệ tầng Túc Trƣng β(N2-Q1tt), phân bố thành 2 dải lớn.
Dải thứ nhất ở xã Xuân Bình kéo xuống xã Đá Bạc của huyện Châu Đức, dải thứ hai ở
xã Tân Lâm, Bàu Lâm, Hòa Hƣng, Hòa Hiệp và Hòa Bình của huyện Xuyên Mộc.
Nƣớc trong tầng thuộc loại áp lực yếu đến không áp.
Thành phần đất đá chứa nƣớc là đá phun trào bazan nứt nẻ thuộc hệ tầng Túc
Trƣng. Tầng chứa nƣớc phân bố từ 0m đến trên 50m ở xã Xuân Bình, Đá Bạc của
Huyện Châu Đức và ở xã Tân Lâm, Hòa Hƣng, Hòa Hiệp và Hòa Bình, chiều sâu nhỏ
từ 18÷20m gặp ở xã Bàu Lâm.
Nƣớc nhạt trong tầng này. Kết quả lấy mẫu nƣớc quan trắc cho tổng khoáng
hóa từ 0,09 g/l đến 0,36g/l. Nƣớc có loại hình hóa học Bicarbonat-Clorur Calci-Magne
đến Bicarbonat Magne-Calci.
18


Nguồn cung cấp chính cho tầng là nƣớc mƣa thấm trực tiếp tại những vùng lộ
với khả năng cung cấp từ 177mm/năm đến 267mm/năm và miền thoát là các sông suối
trũng thấp.
b) Tầng chứa nƣớc khe nứt các đá trầm tích lục nguyên Jura (j2)
Tầng chứa nƣớc khe nứt các đá trầm tích lục nguyên Jura phân bố thành 3 dải
lớn. Dải thứ nhất ở xã Suối Giao huyện Châu Đức, dải thứ hai ở xã Bình Châu, dải thứ
ba ở xã Hiệp Hòa huyện Xuyên Mộc, các khu vực khác của tỉnh tầng chứa nƣớc này
phủ bởi các đất đá có tuổi trẻ hơn. Nƣớc trong tầng thuộc loại áp lực yếu đến không
áp.
Thành phần đất đá chứa nƣớc là đá trầm tích lục nguyên cát kết, sét kết, bột kết
nứt nẻ tuổi Jura thuộc hệ tầng Trà Mỹ (J2tm) và Mã Đà (J2mđ) . Tầng chứa nƣớc phân

bố từ 0m đến trên 200m.
Nƣớc nhạt trong tầng này. Kết quả lấy mẫu nƣớc quan trắc cho tổng khoáng
hóa từ 0,10 g/l đến 0,71g/l. Nƣớc có loại hình hóa học Bicarbonat Magne-Calci,
Bicarbonat Magne-Natri đến Bicarbonat Natri-Calci.
Nguồn cung cấp chính cho tầng là nƣớc mƣa thấm trực tiếp tại những vùng lộ
với khả năng cung cấp từ 95mm/năm đến 216mm/năm và miền thoát là các sông suối
trũng thấp.
1.2.3.3. Các thành tạo rất nghèo nƣớc
a) Thành tạo Đệ tứ không phân chia (Q)
Thành tạo Đệ tứ không phân chia (Q) có nguồn gốc sƣờn tích, đây là các thành
tạo hình thành do quá trình phong hóa các đá granit và phân bố thành dải hẹp quanh
chân sƣờn đồi, núi, trong các thung lũng kín giữa đồi núi các đá granit.
Thành phần thạch học là sét, bột lẫn cát vụn hỗn hợp của đá gốc lăn xuống,
chiều dày mỏng từ 0,5÷5m, khả năng chứa nƣớc rất kém và đƣợc xếp vào các thành
tạo rất nghèo nƣớc.
b) Thành tạo Holocen (Q2 )
Thành tạo rất nghèo nƣớc Holocen bao gồm các trầm tích nhiều nguồn gốc
(sông, biển, đầm lầy), thuộc các phân vị địa tầng địa chất Q23, Q22-3, Q22 và Q21-2 .
Thành tạo rất nghèo nƣớc Holocen phân bố rộng khắp ở các đồng bằng thấp,
bãi bồi dọc theo hệ thống sông Thị Vải đến Bà Rịa, Vũng Tàu; rìa chân thềm bậc II-III
19


dọc theo các thung lũng hẹp và các sông suối nhỏ trên toàn địa bàn tỉnh cả ở vùng đồi
núi, bazan và đồng bằng.
Thành phần thạch học chủ yếu là hạt mịn (sét, bột, bùn sét, bột cát). Thành phần
hạt thô chỉ ở dạng lớp mỏng xen kẹp thấu kính hoặc ổ cát mịn, không hình thành một
lớp chứa nƣớc nào rõ rệt mà nƣớc chỉ ở dạng thấu kính.
Chiều dày của thành tạo Holocen biến đổi từ 1÷5m ở phần trung tâm, phía đông
và dọc theo thung lũng sông suối nhỏ.

Các trầm tích Holocen rất nghèo nƣớc, các thấu kính cát và các lớp cát chứa sạn
sỏi dọc theo đáy thung lũng hẹp có khả năng tàng trữ nƣớc tốt nhƣng chiều dày và diện
phân bố nhỏ nên chỉ mang tính cục bộ. Nƣớc trong các phân vị địa tầng trên có quan
hệ thủy lực với nhau, ý nghĩa cấp nƣớc rất hạn chế, bởi vậy chúng đƣợc gộp chung
thành một thể địa chất rất nghèo nƣớc các trầm tích Holocen.
c) Thành tạo Pleistocen trên (Q13 cc)
Thành tạo rất nghèo nƣớc Pleistocen trên là các trầm tích có thành phần hạt mịn
thuộc phân vị địa tầng địa chất Q13cc nguồn gốc sông, sông biển, biển.
Diện phân bố thành một dải dài từ tây sang đông dọc theo ranh giới phía nam
của tỉnh từ Tân Thành xuống Bà Rịa, Vũng Tàu qua Long Điền, Đất Đỏ đến Xuyên
Mộc, đôi chỗ bị gián đoạn bởi các núi sót nằm rải rác hoặc bị bào mòn. Thành phần
thạch học chủ yếu và các trầm tích hạt mịn gồm sét, sét bột bị laterit hóa, sét pha cát
mịn màu nâu đỏ, loang lổ vàng.
Các trầm tích hạt mịn này phân bố không liên tục, nhiều nơi vắng mặt các thành
phần hạt mịn này hoặc chỉ ở dạng thấu kính mỏng xen kẹp (chiều dày 1÷3m). Chiều
dày của thành tạo từ 5÷20m.
d) Thành tạo Pleistocen giữa- trên (Q12-3tđ)
Thành tạo rất nghèo nƣớc Pleistocen trên là các trầm tích có thành phần hạt mịn
thuộc phân vị địa tầng địa chất Q12-3 tđ nguồn gốc sông biển, biển.
Diện phân bố thành một dải dài từ tây sang đông dọc theo ranh giới phía nam
của tỉnh, đôi chỗ bị gián đoạn bởi các núi sót nằm rải rác. Thành phần thạch học chủ
yếu và các trầm tích hạt mịn gồm bột, sét, bột sét lẫn dăm sạn. Chiều dày trung bình
của của thành tạo thƣờng từ 4÷10m.

20