(Luận văn thạc sĩ) Đánh giá hiện trạng chất lượng môi trường nước dưới đất khu vực phía Nam tỉnh Thái Nguyên

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

NGUYỄN ĐỨC VIỆT

ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG CHẤT LƯỢNG
MÔI TRƯỜNG NƯỚC DƯỚI ĐẤT KHU VỰC PHÍA NAM
TỈNH THÁI NGUYÊN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG

THÁI NGUYÊN - 2019
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

NGUYỄN ĐỨC VIỆT

ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG CHẤT LƯỢNG
MÔI TRƯỜNG NƯỚC DƯỚI ĐẤT KHU VỰC PHÍA NAM
TỈNH THÁI NGUYÊN
Ngành: Khoa học môi trường
Mã số ngành: 8.44.03.01

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG

Người hướng dẫn khoa học: TS.Vũ Thị Quý

THÁI NGUYÊN - 2019
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




i

LỜI CAM ĐOAN
Tôi tên là: Nguyễn Đức Việt
Mã học viên: TNU 17860440301029
Ngành: Khoa học môi trường K25
Với đề tài luận văn tốt nghiệp: “Đánh giá hiện trạng chất lượng môi trường
nước dưới đất khu vực phía Nam tỉnh Thái Nguyên”, tôi xin cam đoan Bản luận
văn tốt nghiệp này là công trình nghiên cứu của cá nhân tôi, được thực hiện trên cơ
sở lý thuyết, nghiên cứu khảo sát và phân tích thực tiễn dưới sự hướng dẫn khoa học
của TS. Vũ Thị Quý
Tôi xin cam đoan rằng số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn hoàn toàn
trung thực, phần trích dẫn tài liệu tham khảo đều được ghi rõ nguồn gốc
Thái Nguyên, ngày 15 tháng 9 năm 2019
Người viết cam đoan

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




ii

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành luận văn này, tôi xin chân thành cảm ơn các thầy giáo, cô giáo
Khoa Môi trường, trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên đã tận tình giúp đỡ tạo mọi
điều kiện cho tôi trong quá trình học tập và thực hiện đề tài.
Đặc biệt xin chân thành cảm ơn TS. Vũ Thị Quý đã trực tiếp chỉ bảo tận tình
và đóng góp nhiều ý kiến quý báu, giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn tốt nghiệp.
Tôi xin chân thành cảm ơn cán bộ, lãnh đạo Trung tâm Quan trắc Tài nguyên
và Môi trường tỉnh Thái Nguyên các bạn bè đồng nghiệp đã tạo mọi điều kiện giúp
đỡ tôi hoàn thành luận văn.
Xin chân thành cảm ơn!
Học viên

Nguyễn Đức Việt

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




iii

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN .................................................................................................... ii
MỤC LỤC ......................................................................................................... iii
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ................................................................ v
DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU .................................................................... vi
DANH MỤC CÁC HÌNH ............................................................................... viii
MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 1

1. Tính cấp thiết của đề tài.............................................................................. 1
2. Mục tiêu đề tài ............................................................................................ 2
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn .................................................................... 2
Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................. 4
1.1. Cơ sở lý luận của đề tài ........................................................................... 4
1.1.1. Các khái niệm cơ bản ........................................................................... 4
1.1.2. Khái quát về nước dưới đất .................................................................. 5
1.2. Cơ sở khoa học của đề tài ...................................................................... 15
1.2.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới ..................................................... 15
1.2.2. Tình hình nghiên cứu nước dưới đất ở Việt Nam .............................. 16
1.2.3. Hiện trạng nước dưới đất khu vực phía Nam tỉnh Thái Nguyên ........ 20
1.2.3.1. Một số chỉ tiêu kỹ thuật về sử dụng nước ....................................... 20
1.3. Cơ sở pháp lý của đề tài ........................................................................ 24
Chương 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................. 26
2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ......................................................... 26
2.1.1. Đối tượng nghiên cứu ......................................................................... 26
2.1.2. Phạm vi nghiên cứu ............................................................................ 26
2.2. Nội dung nghiên cứu ............................................................................. 26
2.3. Phương pháp nghiên cứu ....................................................................... 27
2.3.1. Phương pháp thu thập tài liệu, số liệu, thông tin thứ cấp ................... 27
2.3.2. Phương pháp điều tra, thu thập số liệu sơ cấp .................................... 27
2.3.3. Phương pháp xử lý số liệu .................................................................. 32
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




iv

2.3.4. Phương pháp chuyên gia .................................................................... 33

2.3.5. Phương pháp kế thừa .......................................................................... 33
Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .................................................... 34
3.1. Khái quát điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội khu vực nghiên cứu ...... 34
3.1.1. Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội thị xã Phổ Yên ........................... 34
3.1.2. Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội thành phố Sông Công ................ 38
3.1.3. Điều kiện tự nhiên, kinh tế- xã hội huyện Phú Bình .......................... 40
3.2. Đánh giá thực trạng khai thác và sử dụng tài nguyên nước dưới đất khu
vực phía Nam tỉnh Thái Nguyên ......................................................... 43
3.2.1. Trữ lượng tài nguyên nước dưới đất khu vực phía Nam tỉnh Thái
Nguyên .......................................................................................................... 43
3.2.2. Thực trạng khai thác và sử dụng tài nguyên nước dưới đất khu vực phía
Nam tỉnh Thái Nguyên ........................................................................ 44
3.3. Đánh giá hiện trạng chất lượng nước dưới đất khu vực phía Nam tỉnh Thái
Nguyên........................................................................................................... 48
3.3.1. Đánh giá diễn biến giữa mực nước và nhiệt độ .................................. 48
3.3.2. Đánh giá về chất lượng ....................................................................... 65
3.3.3. Những tác động ảnh hưởng đến chất lượng nước dưới đất khu vực
nghiên cứu ......................................................................................... 95
3.3.4. Đề xuất giải pháp quản lý khai thác, sử dụng và cải thiện chất lượng tài
nguyên nước dưới đất khu vực phía Nam tỉnh Thái Nguyên ........... 98
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .......................................................................... 105
Kết luận: ..................................................................................................... 105
Kiến nghị: ................................................................................................... 107
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................... 108
PHỤ LỤC ...................................................................................................... 110

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN

v

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
I. Tiếng Việt
BTNMT : Bộ Tài nguyên và Môi trường
KT-XH

: Kinh tế - Xã hội

NDĐ

: Nước dưới đất

Q

: Tầng trầm tích bở rời Đệ Tứ

QCVN

: Quy chuẩn Việt Nam

t2 tđ

: Tầng chứa nước khe nứt trong các trầm tích lục nguyên, lục nguyên
xen phun trào Triat trung - hạ hệ tầng Tam Đảo

t3 cms

: Trầm tích lục nguyên Trias Thượng, hệ tầng Văn Lãng

TCN

: Tầng chứa nước

TCVN

: Tiêu chuẩn Việt Nam

TNMT

: Tài nguyên Môi trường

II. Tiếng Anh
ASTM

: American Society for Testing and Materials - Tiêu chuẩn của Hiệp
hội Vật liệu và Thử nghiệm Mỹ

IHP

: International Hydrological Programme - Chương trình thủy văn
quốc tế

UNESCO : United Nations Educational Scientific and Cultural Organization Tổ chức Giáo dục, Khoa học và Văn hoá của Liên Hợp Quốc
WHO

: World Health Organization - Tổ chức Y tế thế giới

WWAP

: World Water Assessment Programme - Chương trình Đánh giá
Nước Thế giới

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




vi

DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU
Bảng 1.1.

Nguồn tài nguyên nước dưới đất ở Việt Nam ............................ 17

Bảng 2.1.

Vị trí lấy mẫu nước dưới đất ...................................................... 28

Bảng 2.2:

Thiết bị, dụng cụ quan trắc động thái nước dưới đất ................. 31

Bảng 2.3:

Các chỉ tiêu và phương pháp phân tích môi trường nước dưới
đất ............................................................................................... 32

Bảng 3.1:

So sánh các đặc trưng thống kế mực nước các công trình quan trắc
năm 2016; 2017 và 2018 (Đơn vị: m) ........................................ 60

Bảng 3.2:

So sánh các đặc trưng thống kê nhiệt độ nước các công trình quan
trắc năm 2016; 2017 và 2018 (Đơn vị: 0C) ................................ 63

Bảng 3.3:

Kết quả phân tích chất lượng nước tầng chứa nước q (công trình
QH3) năm 2011, 2016, 2017 và 2018 ........................................ 67

Bảng 3.4:

Kết quả phân tích chất lượng nước tầng chứa nước t2 tđ (công
trình QH10) năm 2011, 2016, 2017 và 2018 ............................. 71

Bảng 3.5:

Kết quả phân tích chất lượng nước tầng chứa nước t3 cms năm
2011, 2016, 2017 và 2018- Công trình QH1 .............................. 74

Bảng 3.6:

Kết quả phân tích chất lượng nước tầng chứa nước t3 cms năm
2011, 2016, 2017 và 2018- Công trình QH2 .............................. 76

Bảng 3.7:

Kết quả phân tích chất lượng nước tầng chứa nước t3 cms năm
2011, 2016, 2017 và 2018- Công trình QH4 .............................. 77

Bảng 3.8:

Kết quả phân tích chất lượng nước tầng chứa nước t3 cms năm
2011, 2016, 2017 và 2018- Công trình QH5 .............................. 79

Bảng 3.9:

Kết quả phân tích chất lượng nước tầng chứa nước t3 cms năm
2011, 2016, 2017 và 2018- Công trình QH6 .............................. 81

Bảng 3.10:

Kết quả phân tích chất lượng nước tầng chứa nước t3 cms năm
2011, 2016, 2017 và 2018- Công trình QH7 .............................. 83

Bảng 3.11: Kết quả phân tích chất lượng nước tầng chứa nước t3 cms năm
2011, 2016, 2017 và 2018- Công trình QH8 .............................. 84
Bảng 3.12: Kết quả phân tích chất lượng nước tầng chứa nước t3 cms năm
2011, 2016, 2017 và 2018- Công trình TN1 .............................. 86
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




vii

Bảng 3.13: Kết quả phân tích chất lượng nước tầng chứa nước t3 cms năm
2011, 2016, 2017 và 2018- Công trình TN2 .............................. 87
Bảng 3.14: Kết quả phân tích chất lượng nước tầng chứa nước t3 cms năm
2011, 2016, 2017 và 2018- Công trình TN3 .............................. 88
Bảng 3.15: Kết quả phân tích chất lượng nước tầng chứa nước t3 cms năm
2011, 2016, 2017 và 2018- Công trình TN4 .............................. 89
Bảng 3.16: Hàm lượng các chỉ tiêu phân tích tầng chứa nước t3 cms lớn hơn
giới hạn cho phép theo QCVN 09:2015/ BTNMT ..................... 90

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




viii

DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 2.1:

Sơ đồ bố trí các công trình quan trắc ...................................................... 29

Hình 3.1:

Diễn biến mực nước, nhiệt độ theo thời gian tại lỗ khoan QH3 ........... 48

Hình 3.2:

Diễn biến mực nước, nhiệt độ theo thời gian tại lỗ khoan QH1 ........... 49

Hình 3.3:

Diễn biến mực nước, nhiệt độ theo thời gian tại lỗ khoan QH2 ........... 50

Hình 3.4:

Diễn biến mực nước, nhiệt độ theo thời gian tại lỗ khoan QH4 ........... 51

Hình 3.5:

Diễn biến mực nước, nhiệt độ theo thời gian tại lỗ khoan QH5 ........... 52

Hình 3.6:

Diễn biến mực nước, nhiệt độ theo thời gian tại lỗ khoan QH6 ........... 52

Hình 3.7:

Diễn biến mực nước, nhiệt độ theo thời gian tại lỗ khoan QH7 ........... 53

Hình 3.8:

Diễn biến mực nước, nhiệt độ theo thời gian tại lỗ khoan QH8 ........... 54

Hình 3.9:

Diễn biến mực nước, nhiệt độ theo thời gian tại lỗ khoan TN1 ........... 54

Hình 3.10: Diễn biến mực nước, nhiệt độ theo thời gian tại lỗ khoan TN2 ........... 55
Hình 3.11: Diễn biến mực nước, nhiệt độ theo thời gian tại lỗ khoan TN3 ........... 56
Hình 3.12: Diễn biến mực nước, nhiệt độ theo thời gian tại lỗ khoan TN4 ........... 57

Hình 3.13: Diễn biến mực nước, nhiệt độ theo thời gian tại lỗ khoan QH10......... 58
Hình 3.14: Mực nước trung bình các giếng khoan năm 2018 ................................. 59
Hình 3.15: Mực nước lớn nhất các giếng khoan tháng năm 2018 .......................... 59
Hình 3.16: Mực nước nhỏ nhất các giếng khoan tháng năm 2018 ......................... 60
Hình 3.17: Dao động mực nước các giếng khoan tháng năm 2018 ........................ 60
Hình 3.18: Mực nước trung bình các giếng khoan năm 2016; 2017 và 2018 ........ 62
Hình 3.19: Mực nước lớn nhất các giếng khoan năm 2016; 2017 và 2018............ 62
Hình 3.20: Mực nước nhỏ nhất các giếng khoan năm 2016; 2017 và 2018........... 62
Hình 3.21: Dao động nước các giếng khoan năm 2016; 2017 và 2018.................. 63

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Thái Nguyên là thành phố trung tâm của tỉnh Thái Nguyên, là thành phố lớn thứ
ba miền Bắc sau Hà Nội và Hải Phòng, thành phố đông dân thứ 10 cả nước, trung tâm
vùng trung du và miền núi phía Bắc. Thành phố Thái Nguyên được thành lập vào năm
1962 và là một thành phố công nghiệp. Thành phố Thái Nguyên nằm bên bờ sông Cầu.
Diện tích 170,7 km2 và dân số 420.000 người (năm 2018). Thành phố Thái Nguyên được
cả nước biết đến là một trung tâm đào tạo nguồn nhân lực lớn thứ 3 sau Hà Nội và thành
phố Hồ Chí Minh ( />Tình trạng ô nhiễm nguồn nước mặt cũng như nước dưới đất hiện nay ở Thái
Nguyên do ảnh hưởng bởi các ngành công nghiệp như khai thác khoáng sản, công
nghiệp cơ khí, chế tạo và ngành chăn nuôi đáng báo động, nhưng các biện pháp xử lý
ô nhiễm bảo vệ môi trường không hiệu quả, một số biện pháp bảo vệ môi trường của
các dự án, các cơ sở sản xuất được đề cập trong báo cáo đánh giá tác động môi trường
thì hiệu suất xử lý thấp và chưa thực tế.

Nguồn nước ngầm tại một số vùng ở Thái Nguyên đã bị nhiễm một số hoá chất
như: Độ pH thấp, các chất Sn, Mg, Fe và một số kim loại nặng khác với tỷ lệ cao hơn
mức cho phép. Nguyên nhân chính của tình trạng này là do một số tổ chức, cá nhân khi
khai thác nước ngầm đã không xử lý lỗ khoan để các chất bề mặt thẩm thấu...
Theo kết quả nghiên cứu từ các năm trước, nguồn nước dưới đất có chỉ tiêu
pH thấp dưới mức tiêu chuẩn cho phép và có biểu hiện ô nhiễm Colifom, Mn, Asen...
Và nguy hiểm hơn là trong số các cơ sở sản xuất công nghiệp, các khu chế xuất nhỏ
lẻ chưa có trạm xử lý nước thải, khí thải hoặc đã có nhưng xử lý không hiệu quả
không đáp ứng các yêu cầu về bảo vệ môi trường. Chất thải rắn của các khu chế xuất
chưa có khu chôn lấp theo quy định, thậm chí còn dùng để san lấp mặt bằng. Đây là
một

trong

những

tác

nhân

gây

ô

nhiễm

nguồn

nước

dưới

đất.

( />
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




2
Hiện nay cho thấy, tình trạng khai thác các nguồn tài nguyên nước với cường độ
ngày một gia tăng cộng với việc quy hoạch, quản lý chưa đồng bộ, thống nhất dẫn đến
các ảnh hưởng tiêu cực cho tài nguyên nước dưới đất như suy thoái, cạn kiệt nguồn nước,
nhiễm mặn, sụt lún dẫn đến suy giảm trữ lượng, suy thoái chất lượng của tài nguyên
nước dưới đất. Để có thể sử dụng, khai thác có hiệu quả và bảo vệ nguồn tài nguyên nước
dưới đất trên địa bàn khu vực phía nam tỉnh Thái Nguyên cần phải tiến hành nghiên cứu,
đánh giá hiện trạng khai thác, sử dụng nước dưới đất và những tác động đến tài nguyên
nước dưới đất do các yếu tố tự nhiên, nhân tạo đồng thời đưa ra các giải pháp quản lý
hợp lý là một nhiệm vụ cấp thiết và quan trọng.
Từ những thực tiễn nêu trên, học viên tiến hành nghiên cứu đề tài “Đánh
giá hiện trạng chất lượng môi trường nước dưới đất khu vực phía Nam tỉnh
Thái Nguyên”.
2. Mục tiêu đề tài
- Đánh giá thực trạng khai thác và sử dụng tài nguyên nước dưới đất khu vực
phía Nam tỉnh Thái Nguyên.
- Đánh giá chất lượng nước dưới đất khu vực phía Nam tỉnh Thái Nguyên.
-Chỉ ra những tác động có thể ảnh hưởng đến hiện trạng chất lượng nước dưới
đất. Đề xuất giải pháp quản lý khai thác, sử dụng và cải thiện chất lượng tài nguyên
nước dưới đất khu vực phía Nam tỉnh Thái Nguyên.

3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
3.1. Ý nghĩa khoa học
- Đề tài nghiên cứu hiện trạng khai thác, sử dụng nước và chất lượng tài nguyên
nước dưới đất tại khu vực phía Nam tỉnh Thái Nguyên.
- Từ những kết quả nghiên cứu đạt được của đề tài sẽ là cơ sở khoa học đáng
tin cậy để đề xuất các giải pháp quản lý tài nguyên nước dưới đất cho khu vực phía
Nam tỉnh Thái Nguyên.
3.2. Ý nghĩa thực tiễn
- Kết quả nghiên cứu khoa học của đề tài đánh giá được hiện trạng chất lượng
nước dưới đất khu vực phía Nam tỉnh Thái Nguyên
- Những giải pháp quản lý được đưa ra sẽ giúp kiểm soát được tình hình ô nhiễm
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




3
nguồn nước dưới đất, các điểm khai thác, các vùng khai thác nước dưới đất đều được
giám sát, kiểm tra, báo cáo định kỳ hàng năm tình hình khai thác, sử dụng ngầm.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




4
Chương 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Cơ sở lý luận của đề tài
1.1.1. Các khái niệm cơ bản

- Khái niệm phát triển bền vững: là phát triển đáp ứng được nhu cầu của hiện
tại mà không làm tổn hại đến khả năng đáp ứng nhu cầu đó của các thế hệ tương lai trên
cơ sở kết hợp chặt chẽ, hài hòa giữa tăng trưởng kinh tế, bảo đảm tiến bộ xã hội và bảo
vệ môi trường (Khoản 4, Điều 3, Luật Bảo vệ môi trường 2014).
- Khái niệm ô nhiễm môi trường: là sự biến đổi của các thành phần môi
trường không phù hợp với quy chuẩn kỹ thuật môi trường và tiêu chuẩn môi trường
gây ảnh hưởng xấu đến con người và sinh vật (Khoản 8, Điều 3, Luật Bảo vệ môi
trường 2014).
- Khái niệm quan trắc môi trường: là quá trình theo dõi có hệ thống về thành
phần môi trường, các yếu tố tác động lên môi trường nhằm cung cấp thông tin đánh
giá hiện trạng, diễn biến chất lượng môi trường và các tác động xấu đối với môi
trường (Khoản 20, Điều 3, Luật Bảo vệ môi trường 2014).
- Khái niệm tài nguyên nước: bao gồm nguồn nước mặt, nước dưới đất, nước
mưa và nước biển thuộc lãnh thổ của nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam
(Khoản 1, Điều 2, Luật Tài nguyên nước 2012).
- Khái niệm nước dưới đất: là nước tồn tại trong các tầng chứa nước dưới
đất (Theo Khoản 4, Điều 2, Luật Tài nguyên nước 2012).
- Khái niệm ô nhiễm nguồn nước: là sự biến đổi tính chất vật lý, tính chất
hóa học và thành phần sinh học của nước không phù hợp với tiêu chuẩn, quy chuẩn
kỹ thuật cho phép, gây ảnh hưởng xấu đến con người và sinh vật (Khoản 14, Điều 2,
Luật Tài nguyên nước 2012).
- Khái niệm suy thoái nguồn nước: là sự suy giảm về số lượng, chất lượng
nguồn nước so với trạng thái tự nhiên hoặc so với trạng thái của nguồn nước đã
được quan trắc trong các thời kỳ trước đó (Khoản 15, Điều 2, Luật Tài nguyên nước
2012).
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN

5
- Khái niệm cạn kiệt nguồn nước: là sự suy giảm nghiêm trọng về số lượng
của nguồn nước, làm cho nguồn nước không còn khả năng đáp ứng nhu cầu khai thác,
sử dụng và duy trì hệ sinh thái thủy sinh (Khoản 16, Điều 2, Luật Tài nguyên nước
2012).
- Khái niệm ngưỡng khai thác nước dưới đất: là giới hạn cho phép khai thác
nước dưới đất nhằm bảo đảm không gây xâm nhập mặn, suy thoái, cạn kiệt nguồn
nước, sụt, lún đất, tác động xấu đến nguồn nước mặt và môi trường liên quan (Khoản
16, Điều 2, Luật Tài nguyên nước 2012.
1.1.2. Khái quát về nước dưới đất
Nước dưới đất là nước ngọt được chứa trong các lỗ rỗng của đất hoặc đá. Nó
cũng có thể là nước chứa trong các tầng ngậm nước bên dưới mực nước ngầm. Đôi
khi người ta còn phân biệt nước ngầm nông, nước ngầm sâu và nước chôn vùi. "Nước
ngầm là một dạng nước dưới đất, tích trữ trong các lớp đất đá trầm tích bở rời như
cặn, sạn, cát bột kết, trong các khe nứt, hang caxtơ dưới bề mặt trái đất, có thể khai
thác cho các hoạt động sống của con người. Nước ngầm cũng có những đặc điểm
giống như nước mặt như: nguồn vào (bổ cấp), nguồn ra và chứa. Sự khác biệt chủ
yếu với nước mặt là do tốc độ luân chuyển chậm (dòng thấm rất chậm so với nước
mặt), khả năng giữ nước ngầm nhìn chung lớn hơn nước mặt khi so sánh về lượng
nước đầu vào. Nguồn cung cấp nước cho nước ngầm là nước mặt thấm vào tầng chứa.
Các nguồn thoát tự nhiên như suối và thấm vào các đại dương.
Theo độ sâu phân bố, có thể chia nước ngầm thành nước ngầm tầng mặt và
nước ngầm tầng sâu. Ðặc điểm chung của nước ngầm là khả năng di chuyển nhanh
trong các lớp đất xốp, tạo thành dòng chảy ngầm theo địa hình. Nước ngầm tầng mặt
thường không có lớp ngăn cách với địa hình bề mặt. Do vậy, thành phần và mực nước
biến đổi nhiều, phụ thuộc vào trạng thái của nước mặt. Loại nước ngầm tầng mặt rất
dễ bị ô nhiễm. Nước ngầm tầng sâu thường nằm trong lớp đất đá xốp được ngăn cách
bên trên và phía dưới bởi các lớp không thấm nước. Theo không gian phân bố, một
lớp nước ngầm tầng sâu thường có ba vùng chức năng:
• Vùng khai thác nước có áp.

• Vùng thu nhận nước.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




6
• Vùng chuyển tải nước.
Vùng thu nhận và vùng khai thác nước thường cách nhau khá xa, từ vài chục
đến vài trăm km. Các lỗ khoan nước ở vùng khai thác thường có áp lực. Ðây là loại
nước ngầm có chất lượng tốt và lưu lượng ổn định. Tại các khu vực phát triển đá
cacbonat thường tồn tại loại nước ngầm Caster di chuyển theo các khe nứt Caster.
Vùng ven biển trong các dải cồn cát thường có các thấu kính nước ngọt nằm trên mực
nước biển.
Có hai loại nước dưới đất:
+ Nước dưới đất có áp lực: là dạng nước được giữ lại trong các lớp đá ngậm
nước và lớp đá nầy bị kẹp giữa hai lớp sét hoặc diệp thạch không thấm. Do bị kẹp
chặt giữa hai lớp đá không thấm nên nước có một áp lực rất lớn vì thế khi khai thác
người ta dùng khoan xuyên qua lớp đá không thấm bên trên và chạm vào lớp nước
này nó sẽ tự phun lên mà không cần phải bơm. Loại nước dưới đất này thường ở sâu
dưới mặt đất, có trữ lượng lớn và thời gian hình thành nó phải mất hàng trăm năm
thậm chí hàng nghìn năm.
+ Nước dưới đất không có áp lực: là dạng nước được giữ lại trong các lớp đá
ngậm nước và lớp đá nầy nằm bên trên lớp đá không thấm như lớp diệp thạch hoặc
lớp sét nén chặt. Loại nước dưới đất này có áp suất rất yếu, nên muốn khai thác nó
phải thì phải đào giếng xuyên qua lớp đá ngậm rồi dùng bơm hút nước lên. Nước
ngầm loại nầy thường ở không sâu dưới mặt đất,ì có nhiều trong mùa mưa và ít dần
trong mùa khô.
1.1.2.1 Một số đặc điểm và cấu trúc của nguồn nước dưới đất
a. Đặc điểm

Đặc tính chung về thành phần, tính chất của nước ngầm là nước có độ đục
thấp, nhiệt độ và các thành phần hóa học ít thay đổi, nước không có oxy hóa trong
môi trường khép kín là chủ yếu, thành phần của nước có thể thay đổi đột ngột với sự
thay đổi độ đục và ô nhiễm khác nhau. Những thay đổi này liên quan đến sự thay đổi
lưu lượng của lớp nước sinh ra do nước mưa.
Thành phần, tính chất nước ngầm phụ thuộc vào nguồn gốc, cấu trúc địa tầng
của khu vực và chiều sâu của lớp nước ngầm…. Trong nước ngầm không chứa rong,
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




7
tảo là yếu tố dễ gây ô nhiễm nguồn nước nhưng chúng lại chứa các tạp chất hoà tan
do ảnh hưởng của điều kiện địa tầng, các quá trình phong hoá và sinh hoá trong khu
vực. Ở những vùng có điều kiện phong hoá tốt, mưa nhiều hoặc bị ảnh hưởng của
nguồn thải thì trong nước ngầm dễ bị ô nhiễm bởi các chất khoáng hoà tan, các chất
hữu cơ. Bản chất địa chất của khu vực ảnh hưởng lớn đến thành phần hoá học của
nước ngầm vì nước luôn tiếp xúc với đất đá trong đó nó có thể lưu thông hoặc bị giữ
lại. Giữa nước và đất luôn hình thành nên sự cân bằng về thành phần hoá học, vì vậy
thành phần của nước thể hiện thành phần của địa tầng khu vực đó. Tuy vậy, nước
ngầm có một số đặc tính chung là: độ đục thấp, nhiệt độ và thành phần hoá học ít thay
đổi theo thời gian, ngoài ra nước ngầm thường chứa rất ít vi khuẩn, trừ trường hợp
nguồn nước bị ảnh hưởng của nước bề mặt.
Trong nước ngầm thường không có mặt oxi hoà tan nhưng có hàm lượng CO2
cao, thường có hàm lượng sắt tổng cộng với các mức độ khác nhau, từ vài mg/l đến
100 mg/l hoặc lớn hơn, vượt xa tiêu chuẩn cho phép với nước ăn uống sinh hoạt (tiêu
chuẩn cho phép đối với hàm lượng sắt trong nước ăn uống sinh hoạt là 0,3 mg/l, đối
với khu vực đô thị là 0,5 mg/l đối với khu vực nông thôn). Do đó cần phải xử lý trước
khi đưa vào sử dụng. Một đặc điểm khác cần quan tâm là pH trong nước thường khá

thấp, nhiều nơi pH giảm đến 3 - 4 (do hàm lượng CO2 cao), không thuận lợi cho việc
sử lý nước.
Các đặc tính của nước ngầm:
+ Nhiệt độ của nước ngầm tương đối ổn định.
+ Độ đục thường thay đổi theo mùa.
+ Độ màu: Thường thì không có màu, độ màu gây ra do chứa các chất của acid
humic.
+ Độ khoáng hoá thường không thay đổi.
+ Sắt và mangan thường có mặt với các hàm lượng khác nhau.
+ CO2 thường xâm thực với hàm lượng lớn.
+ Ôxi hoà tan thường không có.
+ H2S thỉnh thoảng có mặt trong nước ngầm.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




8
+ NH4+ thường có mặt trong nước ngầm.
+ Nitrat, Silic có hàm lượng đôi khi cao.
+ Ít bị ảnh hưởng bởi các chất vô cơ và hữu cơ.
+ Clo có thể bị ảnh hưởng hoặc không bị ảnh hưởng tuỳ theo khu vực.
+ Vi sinh vật: Thường có vi khuẩn
Đặc điểm số 1: Nước dưới đất chịu ảnh hưởng nhiều của vi sinh vật.
Trong các tầng sâu do không có Oxy và ánh sáng nên vi sinh vật yếm khí hoạt
động mạnh, chi phối nhiều nên thành phần hóa học của nước dưới đất. Vậy nên thành
phần hoá học của nước dưới đất chứa nhiều chất có nguồn gốc vi sinh vật.
Đặc điểm số 2: Nước dưới đất chịu ảnh hưởng bởi khí hậu không đồng đều.
Nước dưới đất ở tầng trên cùng, ngay gần mặt đất chịu ảnh hưởng của khí hậu.
Thành phần hoá học của nước dưới đất tầng này chịu ảnh hưởng nhiều của thành phần

hoá học nước mặt do đó cũng chịu ảnh hưởng nhiều của khí hậu. Các khí hoà tan trong
tầng nước dưới đất này do nước mưa, nước sông, nước hồ… mang đến.
Ngược lại, nước dưới đất ở tầng sâu lại ít hoặc không chịu ảnh hưởng của khí
hậu. Thành phần hoá học của nước dưới đất trong tầng này chịu ảnh hưởng trực tiếp
của thành phần hoá học tầng nham thạch chứa nó.
Đặc điểm số 3: Vỏ trái đất gồm các loại đất và nham thạch được chia thành
các tầng lớp khác nhau. Giữa các tầng, lớp đất, nham thạch thường có các lớp không
thấm nước. Mỗi tầng, lớp đó có thành phần hoá học khác nhau. Vì vậy nước ngầm
cũng được chia thành các tầng, lớp khác nhau và thành phần hoá học của các tầng lớp
đó cũng khác nhau.
Đặc điểm số 4: Thành phần của nước dưới đất chịu ảnh hưởng về thành phần
hoá học của tầng nham thạch chứa nó và phụ thuộc cả vào vào tính chất vật lý của
các tầng nham thạch đó.
Trong mỗi tầng sâu khác nhau, nham thạch có nhiệt độ và áp suất khác nhau
nên chứa trong các tầng nham thạch đó cũng có nhiệt độ và áp suất khác nhau.
Vậy nên nước dưới đất trong các tầng rất sâu có thể có áp suất hàng ngàn N/m2
và nhiệt độ có thể lớn hơn 3730K.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




9
Đặc điểm số 5: Nước dưới đất tiếp xúc trực tiếp với đất và nham thạch: nước
ngầm có thể là các màng mỏng bao phủ các phần tử nhỏ bé của đất, nham thạch; là
chất lỏng được chứa đầy trong các ống mao dẫn nhỏ bé giữa các hạt đất, đá; nước
ngầm có thể tạo ra các tia nước nhỏ trong các tầng ngấm nước; thậm chí nó có thể tạo
ra khối nước ngầm dày trong các tầng đất, nham thạch. Như vậy thành phần hoá học
của nước ngầm chủ yếu phụ thuộc vào thành phần hoá học của các tầng đất, nham
thạch chứa nó. Thời gian tiếp xúc của nước ngầm với đất và nham thạch lại rất dài

nên tạo điều kiện cho các chất trong đất và nham thạch tan trong nước ngầm
b. Cấu trúc của một tầng nước dưới đất
Cấu trúc của một tầng nước dưới đất được chia ra thành các tầng như sau:
- Tầng không thấm: là tầng đất đá không thấm nước
- Gương nước dưới đất gọi là mực nước dưới đất hay bề mặt trên.
- Nước tầng trên hay tầng thông khí là tầng đất đá vụn bở không chứa nước
thường xuyên, nằm bên trên tầng nước dưới đất.
- Viền mao dẫn: là lớp nước mao dẫn phát triển ngay trên mặt nước dưới đất.
- Đáy nước dưới đất, nơi tiếp xúc với tầng đất đá cách thuỷ được gọi là bề mặt
dưới. Chiều dày tầng nước dưới đất là khoảng cách thẳng đứng giữa mực nước dưới
đất và đáy nước dưới đất.
1.1.2.2. Sự hình thành nước dưới đất và các loại nước dưới đất
Phần lớn nước dưới đất hình thành theo một nhánh trong vòng tuần hoàn nước cùng
với các yếu tố thủy văn khác. Có bốn con đường hình thành nước dưới đất.
1. Nguồn gốc khí quyển: Do nước mưa, nước mặt trong sông hồ, đầm lầy,...
ngấm xuống (Recharge Area) các tầng đất đá bên dưới (Aquifer) khi những tầng này
có đới độ rỗng cao. Phần lớn nước dưới đất thuộc dạng này.
2. Nguồn gốc trầm tích trầm tích, khi lắng đọng thì ở dạng bùn ướt. Quá trình
trầm tích tiếp theo tạo ra lớp đè lên trên, gây nén kết đá và nước bị tách ra thành vỉa.
Các vỉa nước dưới đáy mỏ dầu khí thuộc dạng này.
3. Nguồn gốc magma (Nguyên sinh): Do magma nguội đi thì quá trình kết tinh
xảy ra, lượng dư hydro và oxy nếu có sẽ tách ra, rồi kết hợp thành nước. Đây là quá
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




10
trình chính thời viễn cổ khi Trái Đất từ dạng khối vật chất nóng chảy nguội dần, nước
tách ra từ magma tạo ra khí hơi nước, mây rồi tích tụ tạo ra các đại dương cổ. Nguồn

nước từ magma đã giảm nhiều, do vỏ rắn Trái Đất hiện dày hơn, và hydro là nguyên
tố nhẹ nên ít nằm lại trong lòng Trái Đất.
4. Nguồn gốc biến chất (Thứ sinh): Các hoạt động xâm nhập làm nóng đất đá,
gây biến chất các lớp trầm tích bên trên, dẫn đến thải nước từ trầm tích.
Theo vị trí có thể chia nước ra làm 3 loại nước dưới đất đó là:
- Nước ngấm: là tầng ở trên hết, bên trên nó không có tầng không thấm nước
chặn lại. Đặc điểm của tầng nước ngấm là thay đổi rất nhanh theo thời tiết: mưa nhiều
thì mực nước lên cao, nắng lâu thì mực nước hạ xuống. Tầng nước dưới đất này được
tạo ra từ nước trên mặt đất thấm xuống, sau đó lại được tháo tiêu ra sông, hồ. Ao
giếng của nhân dân nếu đào cạn chỉ đến tầng nước ngấm thì mùa khô thường hết
nước.
- Nước giữa tầng: là nước trong tầng thấm nước nằm giữa 2 tầng không thấm.
Nước giữa tầng ở sâu và nằm giữa 2 tầng đất sét nên lượng nước không thay đổi nhiều
theo mùa nắng mưa và chất lượng nước khá tốt.
- Nước ứ: trên tầng thấm nước có một tầng đất khó thấm nước, khi mưa to
tầng đất này hút không kịp, nước tạm thời ứ lại trên tầng đất này và tạo thành nước
ứ. Sau đó, một phần nước ứ tiếp tục thấm xuống, một phần bốc hơi, lượng nước ứ sẽ
ít dần đi hoặc mất hẳn. Nước tầng này cách biệt hoàn toàn với nước mặt đất và hầu
như không giao lưu.
1.1.2.3. Tầm quan trọng của nước dưới đất
Nước dưới đất đóng vai trò rất quan trọng đối với sức khỏe và cuộc sống của
con người. Nước dưới đất giúp cho con người duy trì cuộc sống hàng ngày bởi con
người sử dụng nước dưới đất để cung cấp cho các nhu cầu ăn uống, hoặc sử dụng cho
các hoạt động sinh hoạt như tắm rửa, giặt giũ, rửa rau, vo gạo... Để thỏa mãn các nhu
cầu vệ sinh cá nhân và sinh hoạt, mỗi người cần tới khoảng 120 lít nước/ngày. Nước
dưới đất không chỉ là trong, không màu, không mùi, không vị mà còn phải an toàn
đối với sức khỏe của người sử dụng. Nếu sử dụng nước không sạch thì sẽ ảnh hưởng
rất lớn tới sức khỏe, vì nước là môi trường trung gian chuyển tải các chất hóa học và
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN

11
các loại vi khuẩn, vi rút, ký sinh trùng gây bệnh mà mắt thường không nhìn thấy
được.
Các hóa chất thường gặp trong nước dưới đất như sắt, chì, măng gan, asen, thủy
ngân, nitrit, nitrat, amoni, hóa chất bảo vệ thực vật, … Nếu hàm lượng của các chất này
trong nước vượt quá tiêu chuẩn cho phép sẽ gây hại đối với sức khỏe như ngộ độc kim
loại nặng (asen, thủy ngân, chì, hóa chất bảo vệ thực vật). Nếu hàm lượng hóa chất thấp
hơn, có thể chưa ảnh hưởng ngay đến sức khỏe, nhưng các hóa chất có khả năng tích
tụ trong các mô của cơ thể, về lâu dài có thể gây nên các bệnh nhiễm độc mãn tính hoặc
ung thư.
Việc sử dụng nước bị nhiễm bẩn các yếu tố vi sinh vật cũng là nguyên nhân
gây nên các bệnh hoặc các vụ dịch đường tiêu hóa như tiêu chảy, tả, lỵ, thương hàn.
Nước cũng như thực phẩm rất dễ bị nhiễm các loại vi khuẩn E. Coli, Salmonella gây
bệnh tiêu chảy, phẩy khuẩn tả gây bệnh tả… Nhiều người dùng chung một nguồn
nước bị nhiễm vi khuẩn gây bệnh có thể gây bùng phát các vụ dịch trong cộng đồng
và nếu phân hoặc chất thải của những người này không được quản lý tốt, gây ô nhiễm
môi trường thì dịch bệnh lại càng có nguy cơ lan rộng hơn.
1.1.2.4. Một số chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước dưới đất
a. Chỉ tiêu pH
. pH là chỉ tiêu quan trọng đối với mỗi giai đoạn trong môi trường môi trường,
là một chỉ tiêu cần phải kiểm tra đối với chất lượng nước. pH là một trong những yếu
tố quan trọng nhất để xác định chất lượng nước về mặt hóa học. pH là yếu tố môi
trường ảnh hưởng tới tốc độ phát triển và giới hạn sự sinh trưởng của sinh vật trong
môi trường nước, sự thay đổi giá trị pH có thể dẫn tới sự thay đổi về thành phần các
chất trong nước do quá trình hòa tan hoặc kết tủa, thúc đẩy hay ngăn chặn phản ứng
hóa học, sinh học xảy ra trong nước. Công thức tính PH được định nghĩa bằng biểu
thức:

pH = -lg [H+]
 Khi pH =7 nước có tính trung tính
 Khi pH <7 nước có tính axit
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




12
 Khi pH >7 nước có tính kiềm
b. Chất rắn hòa tan
Trong những sự thay đổi về mặt môi trường, cơ thể con người có thể thích nghi
ở một giới hạn. Với nhiều người khi phải thay đổi chỗ ở, hoặc đi đây đó khi sử dụng
nước có hàm lượng chất rắn hòa tan cao thường bị chứng nhuận tràn cấp tính hoặc
ngược lại tùy theo thể trạng mỗi người. Tuy nhiên đối với dân địa phương, sự kiện
trên không gây một phản ứng nào trên cơ thể. Trong ngành cấp nước, hàm lượng chất
rắn hòa tan được khuyến cáo nên giữ thấp hơn 500mg/l và giới hạn tối đa chấp nhận
cũng chỉ đến 1000mg/l.
c. Chloride
Chloride là ion chính trong nước thiên nhiên và nước thải. Vị mặn của Chloride
thay đổi tùy theo hàm lượng và thành phần hóa học của nước. Với mẫu chứa 25mgCl/l
người ta đã có thể nhận ra vị mặn nếu trong nước có chứa ion Na+. Tuy nhiên khi
mẫu nước có độ cứng cao, vị mặn rất khó nhận biết dù có chứa đến 1000mgCl/l. Hàm
lượng Chloride cao sẽ gây ăn mòn các kết cấu ống kim loại. Về mặt nông nghiệp
Chloride gây ảnh hưởng xấu đến sự tăng trưởng của cây trồng.
d. Sắt
Sắt là nguyên tử vi lượng cần thiết cho cơ thể con người để cấu tạo hồng cầu.
Vì thế sắt với hàm lượng 0,3mg/l là mức ấn định cho phép đối với nước sinh hoạt.
Vượt qua giới hạn trên, sắt có thể gây nên những ảnh hưởng không tốt.
Sắt có mùi tanh đặc trưng, khi tiếp xúc với khí trời kết tủa Fe (III) hydrat hình

thành làm nước trở nên có màu đỏ gạch không tốt cho người sử dụng.
Cũng với lý do trên, nước có sắt không thể dùng cho một số ngành công nghiệp
đòi hỏi chất lượng cao như tơ, dệt, thực phẩm, dược phẩm,…
Kết tủa sắt lắng đọng thu hẹp dần tiết kiệm hữu dụng của ống dẫn mạng lưới
phân phối nước.
e. Sulfate (SO42- )
Sulfate thường gặp trong nước thiên nhiên và nước thải với hàm lượng từ vài
cho đến hàng ngàn mg/l. Những vùng đất sình lầy, bãi bồi lâu năm, sulfur hữu cơ bị
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




13
khoáng hóa dần dần sẽ biến đổi thành sulfate. Nước chảy qua các vùng đất mỏ mang
nhiều sulfate sẽ có hàm lượng sulfate khá cao do sự oxy hóa quặng thiếc, quặng sắt.
Sulfate là một trong những chỉ tiêu tiêu biểu của những vùng nước nhiễm phèn.
Vì natri sulfate và mangan sulfate có tính nhuận tràng nên trong nước uống, sulfate
không được vượt quá 200mg/l.
Sunfat là một chỉ tiêu tiêu biểu của vùng nước nhiễm phèn. Sunfat cao, nước
sẽ có vị chát, gây bệnh tiêu chảy, và gây xâm thực mạnh trên các công trình xây dựng.
Ngoài ra, sunfat sẽ kết hợp với ion Ca2+ để tạo thành cặn cứng bám trên thành các
thiết bị trao đổi nhiệt.
f. Các hợp chất florua
Nước ngầm ở giếng sâu hoặc ở các vùng đất có chứa quặng apatic thường có
hàm lượng các hợp chất florua cao(2,0 đến 2,5 mg/l), tồn tại ở dạng cơ bản là canxi
florua và magie clorua.
Các hợp chất khá bền vững, khó bị phân hủy ở quá trình tự làm sạch. Hàm
lượng florua trong nước cấp ảnh hưởng đến việc bảo vệ răng. Nếu thường xuyên dùng
nước có hàm lượng florua lớn hơn 1,3 mg/l hoặc nhỏ hơn 0,7 mg/l đều dễ mắc bệnh

về men răng.
g. Sắt và mangan
Trong nước ngầm, sắt thường tồn tại ở dạng hóa trị II của các muối bicacbonat,
sunfat, clorua hòa tan, đôi khi sắt tồn tại trong keo của axit humic hoặc keo silic. Khi
tiếp xúc với oxy hoặc các chất oxy hóa, sắt II bị oxy hóa thành sắt III và kết tủa thành
bông cặn Fe(OH)3 có màu nâu đỏ. Nước bề mặt thường chứa sắt III tồn tại ở dạng
keo dạng hữu cơ, cặn hoặc huyền phù. Nước thiên nhiên thường có sắt với hàm lượng
tới 30 mg/l, đôi khi cao. Với hàm lượng sắt lớn hơn 0,5 mg/l, nước có mùi tanh khó
chịu, làm vàng quần áo khi giặt... Các cặn sắt kết tủa làm tắc hoặc làm giảm khả năng
vận chuyển của hệ thống dẫn nước.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




14
Cũng như sắt, mangan thường có trong nước ngầm với hàm lượng nhỏ hơn, ít
khi vượt quá 2 mg/l. Với hàm lượng mangan trong nước lớn hơn 0,05 mg/l sẽ gây trở
ngại nhiều trong việc sử dụng giống như nước có chứa sắt ở hàm lượng cao.
Sắt và mangan trong nước có thể bị oxy hóa theo các phản ứng sau:
Fe2+

Fe3+

Mn2+

Mn4+

Sắt II và mangan II có thể được khử khỏi nước bằng cách oxy hóa qua quá trình

làm thoáng trao đổi khí sau đó tách Fe3+, Mn4+ không tan bằng quá trình lắng lọc:
2Fe(HCO3)2 + 0,5O2 + H2

2Fe(OH)3 + H2O

h. Các hợp chất của nito
Các hợp chất của nito có trong nước là kết quả của quá trình phân hủy các hợp
chất hữu cơ trong tự nhiên, trong các chất thải và trong các nguồn phân bón mà con
người trực tiếp hoặc gián tiếp đưa vào nguồn nước. Các hợp chất này thường tồn tại
dưới dạng amoniac, nitric, nitrat và cả dạng nguyên tố nito (N2). Có thể mô tả quá
trình sinh thành các hợp chất nito trong sinh quyển theo sơ đồ dưới đây:

Dựa vào sơ đồ trên ta có thể nói rằng, tùy theo mức độ có mặt của các hợp chất
nito mà ta có thể biết được mức độ ô nhiễm nguồn nước. Khi nước mới bị nhiễm bẩn
bởi phân bón và nước thải, trong nguồn nước có NH3, NO2- và NO3-. Sau một thời
gian NH3, NO2- bị oxy hóa thành NO3-. Như vậy:
- Nếu nước chứa NH3 và nito hữu cơ thì coi như nước mới bị nhiễm bẩn và
nguy hiểm.
- Nếu nước chủ yếu có NO2- thì nước đã bị ô nhiễm thời gian dài hơn, ít nguy
hiểm hơn.
- Nếu nước chủ yếu là NO3- thì quá trình oxy hóa đã kết thúc.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




15
Ở điều kiện yếm khí, NO3- sẽ bị khử thành N2 bay lên. Amoniac là chất gây
nhiễm độc trầm trọng cho nước, gây độc cho loài cá.

Việc sử dụng rộng rãi các nguồn phân bón hóa học cũng làm cho hàm lượng
amoniac trong nước tự nhiên tăng lên. Trong nước ngầm và nước đầm lầy hay gặp nitrat
và amoniac với hàm lượng cao. Người ta đã phát hiện nếu trong nước uống có chứa hàm
lượng cao NO3- thường gây bệnh xanh xao ở trẻ nhỏ và có thể dẫn đến tử vong.
1.2. Cơ sở khoa học của đề tài
1.2.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới
Theo Chương trình thủy văn Quốc tế (IHP) và Chương trình Đánh giá Nước
Thế giới (WWAP) thì tài nguyên nước dưới đất (NDĐ) đóng vai trò quan trọng trong
đánh giá tổng hợp tài nguyên nước trên thế giới. Do đó, phạm vi nghiên cứu phải
được xem xét mở rộng như sau:
- NDĐ cần được nghiên cứu trong không gian rộng hơn bao trùm cả chu trình
thủy văn và các tầng chứa nước. Lúc đó NDĐ sẽ là một thành phần có ý nghĩa quan
trọng của lưu vực sông và các bồn chứa.
- NDĐ cần được nghiên cứu trong bối cảnh rộng lớn hơn bao hàm các điều
kiện kinh tế, xã hội và sinh thái. Đặc biệt là các nhân tố liên quan đến việc sử dụng
và chịu những hậu quả của việc sử dụng NDĐ.
Trong tự nhiên, NDĐ là một yếu tố quan trọng trong nhiều quá trình địa chất
và thủy địa hóa. NDĐ cũng có một chức năng sinh thái, thoát nước để duy trì dòng
chảy cho các suối, sông, hồ và các vùng đất ngập nước. Sử dụng NDĐ đã tăng đáng
kể trong những thập kỷ gần đây do xuất hiện rộng rãi của nó, chủ yếu là chất lượng
tốt, độ tin cậy cao trong thời gian hạn hán và giá thành thấp.
Hiện nay, Các trên thế giới hiện nay khai thác sử dụng nước dưới đất không
đồng đều. Nước dưới đất trên thế giới, hàng năm khai thác khoảng 800 km3 (Nguồn:
Zektser and Everett, 2004) từ nước dưới đất. Trong đó Châu Phi là 35 km3/năm
(95.890.411 m3/ngày); Bắc và Trung Mỹ: 150 km3/năm (410.959.000 m3/ngày); Nam

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN