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

ĐẠI HỌC THÁI NGUN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NƠNG LÂM
-----------------------------------

TRẦN ĐÌNH HIẾU
ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG CHẤT LƯỢNG NƯỚC DƯỚI ĐẤT
KHU VỰC PHÍA NAM TỈNH THÁI NGUYÊN

LUẬN VĂN THẠC SĨ
KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG

Thái Nguyên -2020
1


ĐẠI HỌC THÁI NGUN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NƠNG LÂM
-----------------------------------

TRẦN ĐÌNH HIẾU
ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG CHẤT LƯỢNG NƯỚC DƯỚI ĐẤT
KHU VỰC PHÍA NAM TỈNH THÁI NGUYÊN
Ngành: Khoa học môi trường
Mã số ngành: 8440301

LUẬN VĂN THẠC SĨ
KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG
Người hướng dẫn khoa học: GS.TS. NGUYỄN THẾ HÙNG

Thái Nguyên -2020
1

i

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu do cá nhân tôi thực hiên
dưới sự hướng dẫn khoa học của GS.TS. Nguyễn Thế Hùng. Các số liệu, kết
quả trong luận văn là trung thực và có nguồn gốc rõ ràng. Kết quả nghiên cứu
của luận văn chưa từng được công bố trong bất kỳ một nghiên cứu nào khác.
Mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện nghiên cứu đã được cám ơn và các
thông tin trích dẫn trong luận văn đều được chỉ rõ nguồn gốc.
Thái Nguyên, ngày……tháng……năm 2020
Tác Giả

Trần Đình Hiếu

i


LỜI CẢM ƠN
Trong thời gian nghiên cứu và thực hiện đề tài này, tác giả xin cảm ơn sự
quan tâm giúp đỡ của Ban giám hiệu Trường Đại học Nông Lâm – Đại học Thái
Nguyên, Ban chủ nhiệm khoa Khoa học Môi trường cùng các thầy cô đã dạy và
hướng dẫn tơi hồn thành nợi dung học tập và làm Luận văn;
Xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và chân thành nhất tới GS.TS.
Nguyễn Thế Hùng người hướng dẫn khoa học đã tận tình hướng dẫn, đóng góp
quan trọng cho sự thành công của luận văn;
Nhân dịp này, tác giả cũng xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và chân thành
tới gia đình, cơ quan công tác và anh, chị đồng nghiệp đã tạo điều kiện để tác giả
hoàn thành bản luận văn này.

Tác Giả

Trần Đình Hiếu


i
MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................. 1
LỜI CẢM ƠN .....................................................................................................
MỤC LỤC .......................................................................................................... i
DANH MỤC BẢNG ........................................................................................ iv
DANH MỤC HÌNH .......................................................................................... v
MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 1
1. Tính cấp thiết của luận văn ........................................................................... 1
2. Mục tiêu nghiên cứu. ..................................................................................... 2
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn....................................................................... 2
3.1. Ý nghĩa khoa học ....................................................................................... 2
3.2. Ý nghĩa thực tiễn ........................................................................................ 2
CHƯƠNG 1....................................................................................................... 3
TỔNG QUAN TÀI LIỆU ................................................................................. 3
1.1. Cơ sở pháp lý của đề tài ............................................................................. 3
1.2. Đặc điểm tài nguyên nước dưới đất. .......................................................... 6
1.3. Những tác động ảnh hưởng đến chất lượng nước dưới đất khu vực nghiên
cứu. .................................................................................................................. 10
1.2.1. Tác động của các yếu tố tự nhiên .......................................................... 10
1.2.2. Tác động của yếu tố nhân tạo................................................................ 11
CHƯƠNG 2..................................................................................................... 13
ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU............... 13

2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ............................................................ 13
2.1.1. Đối tượng nghiên cứu............................................................................ 13
2.1.2. Phạm vi nghiên cứu ............................................................................... 13


ii

2.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu ............................................................ 13
2.3. Nội dung nghiên cứu ................................................................................ 13
2.4. Phương pháp nghiên cứu .......................................................................... 14
2.4.1. Phương pháp thu thập tài liệu, số liệu, thông tin thứ cấp ..................... 14
2.4.2. Phương pháp điều tra, thu thập số liệu sơ cấp ...................................... 14
2.4.3. Phương pháp xử lý số liệu..................................................................... 19
2.4.4. Phương pháp chuyên gia ....................................................................... 19
CHƯƠNG 3..................................................................................................... 20
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ............................................................................. 20
3.1. Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của khu vực nghiên cứu .................. 20
3.1.1. Điều kiện tự nhiên ................................................................................. 20
3.1.2. Điều kiện kinh tế, xã hội ....................................................................... 23
3.2. Thực trạng công tác quản lý, khai thác sử dụng tài nguyên nước dưới đất
khu vực phía Nam tỉnh Thái Nguyên. ............................................................. 25
3.2.1. Thực trạng công tác quản lý .................................................................. 25
3.2.2. Những khó khăn trong cơng tác quản lý tài ngun nước dưới đất.............. 27
3.3. Đánh giá hiện trạng tài nguyên nước dưới đất khu vực phía Nam tỉnh Thái
Nguyên ............................................................................................................ 28
3.3.1. Đánh giá diễn biến về mực nước dưới đất ............................................ 28
3.3.2. Đánh giá diễn biến về nhiệt độ nước dưới đất ...................................... 33
3.3.3. Đánh giá về chất lượng nước dưới đất .................................................. 33
3.4. Đề xuất giải pháp quản lý, khai thác và sử dụng tài nguyên nước dưới đất
khu vực phía Nam tỉnh Thái Nguyên .............................................................. 40

3.4.3. Các giải pháp kỹ thuật khai thác và sử dụng nước dưới đất ................. 42
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ......................................................................... 44
1. Kết luận ....................................................................................................... 44


iii

2. Kiến nghị ..................................................................................................... 45
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 46


iv
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1. 1: Tài nguyên nước ở Việt Nam .......................................................... 3
Bảng 1. 2: Một số đặc điểm khác nhau giữa nước dưới đất và nước mặt ........ 3
Bảng 1. 3: Giá trị giới hạn của các thông số chất lượng nước dưới đất ......... 10
Bảng 2. 1: Vị trí lấy mẫu ................................................................................. 15
Bảng 2. 2: Các chỉ tiêu và phương pháp phân tích môi trường nước
dưới đất ............................................................................................................ 17
Bảng 3. 1: Thống kê các nguồn thải xung quanh khu vực lấy mẫu ................ 27
Bảng 3. 2: Diễn biến mực nước của các công trình quan trắc trong giai đoạn
01/4/2018-31/3/2019 ....................................................................................... 28
Bảng 3. 3: Diễn biến Nhiệt độ của các công trình quan trắc trong giai đoạn
01/4/2018-31/3/2019 ....................................................................................... 33


v
DANH MỤC HÌNH
Hình 1. 1: Phân bố nước trên trái đất ................................................................ 3
Hình 1. 2: Bản đồ chỉ số nước dưới đất tồn cầu .............................................. 3

Hình 2. 1: Bản đờ vị trí các công trình nước dưới đất khu vực phía Nam tỉnh
Thái Nguyên .................................................................................................... 13
Hình 3. 1: Bản đồ tỉnh Thái Nguyên ............................................................... 21
Hình 3. 2: Diễn biến mực nước trung bình năm của các công trình từ 1/4/201731/3/2020 ......................................................................................................... 31
Hình 3. 3: Diễn biến hạ thấp mực nước nhỏ nhất của các công trình từ 1/4/201731/3/2020. ........................................................................................................ 32
Hình 3. 4: Diễn biến hạ thấp mực nước lớn nhất của các công trình từ 1/4/201731/3/2020. ........................................................................................................ 32
Hình 3. 5: Diễn biến chỉ tiêu NH4+(mg/l) tại các công trình trong giai đoạn
2016- 2020....................................................................................................... 34
Hình 3. 6: Diễn biến chỉ tiêu pH tại các công trình trong giai đoạn
2016- 2020....................................................................................................... 35
Hình 3. 7: Diễn biến chỉ tiêu Pb (mg/l) tại các công trình trong giai đoạn
01/4/2017- 31/3/2020 ...................................................................................... 36
Hình 3. 8: Diễn biến chỉ tiêu Mn (mg/l) tại các công trình trong giai đoạn
01/4/2017- 31/3/2020 ...................................................................................... 37
Hình 3. 9: Diễn biến chỉ tiêu Cd (mg/l) tại các công trình trong giai đoạn
01/4/2017- 31/3/2020 ...................................................................................... 38
Hình 3. 10: Diễn biến chỉ tiêu As (mg/l) tại các công trình trong giai đoạn
01/4/2017- 31/3/2020 ...................................................................................... 39


1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của luận văn
Thái Nguyên có nguồn tài nguyên thiên nhiên khá phong phú về chủng
loại và trữ lượng, đây là điều kiện thuận lợi để phát triển các ngành công nghiệp
luyện kim, khai khoáng… Khu công nghiệp đầu tiên của Thái Nguyên là Khu
công nghiệp Sông Công và hiện nay UBND tỉnh đã được Chính phủ chấp thuận
xây dựng 6 khu công nghiệp là KCN Sông Công I (220ha); KCN Sông Công II
(250ha) thuộc TP Sông Công (thị xã Sông Công cũ); KCN Nam Phổ Yên (200
ha), KCN Tây Phổ Yên (200ha) thuộc thị xã Phổ Yên; KCN Điềm Thuỵ

(350ha) thuộc huyện Huyện Phú Bình và KCN Quyết Thắng (200ha)
thuộc thành phố Thái Nguyên, đều tập trung ở khu vực trung - nam của tỉnh
Thái Nguyên.
Bên cạnh đó, 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 khai thác, sử dụng có
hiệu quả và bảo vệ nguồn tài nguyên nước dưới đất trên địa bàn khu vực thành
phố Sông Công, Thị xã Phổ Yên và Huyện Phú Bình 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.
Xuất phát từ thực tế trên, tôi tiến hành thực hiện đề tài “Đánh giá hiện
trạng chất lượng nước dưới đất khu vực phía Nam tỉnh Thái Nguyên” cho
bản luận văn Thạc sỹ Khoa học, chuyên ngành Khoa học Môi trường.


2
2. Mục tiêu nghiên cứu.
Đánh giá thực trạng công tác quản lý, khai thác sử dụng tài nguyên nước
dưới đất khu vực phía Nam tỉnh Thái Nguyên.
Đánh giá hiện trạng 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 góp phần trong việc 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.

- Kết quả của đề tài 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
- Đề tài giúp việc định hướng quản lý chặt chẽ việc kiểm soát, cấp phép
thăm dò và khai thác nước dưới đất. Ngăn ngừa việc khai thác tự do, trái phép,
khai thác quá ngưỡng giới hạn cho phép gây suy giảm mực nước và chất lượng
nước dưới đất.
- Giải pháp quản lý của đề tài giúp việc kiểm soát được tình hình ô nhiễm
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.


3
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Cơ sở pháp lý của đề tài
- Theo thông tư số 19/2013/TT – BTNMT ngày 18 tháng 7 năm 2013 của
Bộ Tài nguyên và Môi trường về Quy định kỹ thuật quan trắc tài nguyên
nước dưới đất.
Điều 6. Yếu tố quan trắc
1. Công trình quan trắc giếng khoan: Mực nước, nhiệt độ, chiều sâu giếng
khoan và chất lượng nước.
2. Công trình quan trắc điểm lộ: Lưu lượng, nhiệt độ và chất lượng nước.
3. Công trình quan trắc sân cân bằng: Lượng thấm, lượng mưa, lượng
bốc hơi, nhiệt độ, độ ẩm và chất lượng nước.
4. Thông số quan trắc chất lượng nước: Các thông số quan trắc chất lượng
tài nguyên nước dưới đất được quy định tại các loại mẫu như sau:
a) Mẫu phân tích toàn diện gồm: Canxi (Ca2+), magie (Mg2+), natri

(Na+), kali (K+), sắt tổng, nhôm (Al3+), amoni (NH4+), hidrocacbonat
(HCO3), clorua (Cl-), sunphat (SO42-), cacbonat (CO32-), nitơrit (NO2-),
nitơrat (NO3), độ cứng tổng, độ cứng tạm thời, độ cứng vĩnh viễn, pH, CO2 tự
do, CO2 ăn mịn, CO2 xâm thực, silicat (SiO2), tổng đợ khoáng hóa (sấy ở
105oC), màu, mùi, vị;
b) Mẫu sắt gồm: Sắt hai (Fe2+), sắt ba (Fe3+);
c) Mẫu vi lượng: Tùy vào đặc điểm từng khu vực, lựa chọn phù hợp trong
các thông số sau: Asen (As), thủy ngân (Hg), selen (Se), crom (Cr), cadimi
(Cd),
chì (Pb), đồng (Cu), kẽm (Zn), phenol, cyanua (CN-), mangan (Mn);
d) Mẫu nghiên cứu ô nhiễm có nguồn gốc hữu cơ: Amoni (NH4+), nitơrit
(NO2-), nitơrat (NO3-), phốt phát (PO43-), COD, Eh (chỉ tiêu Eh đo tại
thực địa);


4
đ) Chỉ tiêu phân tích tại hiện trường: Tùy thuộc vào đặc điểm từng vùng
mà chọn trong các thông số cơ bản sau: Nhiệt độ, pH, Eh, DO, Cl-, Ec và NH4+.
Điều 7. Lấy mẫu và phân tích mẫu nước
1. Lấy mẫu.
a) Việc lấy mẫu nước dưới đất tuân theo tiêu chuẩn quốc gia TCVN
6663- 11:2011;
b) Trong quá trình bơm thau rửa, đo các chỉ tiêu pH, Eh, Ec đến khi có
giá trị ổn định mới lấy mẫu;
c) Việc lấy mẫu sắt tiến hành cùng lấy mẫu toàn diện hoặc tại các khu
vực có hàm lượng sắt cao hơn tiêu chuẩn cho phép;
2. Bảo quản và vận chuyển mẫu: Mẫu được bảo quản và lưu giữ theo tiêu
chuẩn quốc gia TCVN 6663-3:2008.
3. Phân tích tại hiện trường: Đối với các chỉ tiêu phân tích tại hiện trường,
mẫu lấy vào dụng cụ chuyên dụng. Chuẩn độ đầu đo và tiến hành đo đạc, ghi

phiếu thực địa theo mẫu ở Phụ lục số 5.
4. Phân tích trong phòng thí nghiệm.
a) Căn cứ vào mục tiêu chất lượng số liệu và điều kiện phịng thí nghiệm,
việc phân tích các thơng số phải tn theo một trong các phương pháp
quy định trong các tiêu chuẩn Việt Nam;
b) Khi chưa có các tiêu chuẩn quốc gia thì áp dụng tiêu chuẩn quốc tế
khác có độ chính xác tương đương hoặc cao hơn;
c) Công tác bảo đảm chất lượng và kiểm soát chất lượng trong phòng thí
nghiệm thực hiện theo các văn bản, quy định của Bộ Tài nguyên và Môi trường
về hướng dẫn bảo đảm chất lượng và kiểm soát chất lượng trong quan trắc môi
trường.
5. Xử lý số liệu.
a) Kiểm tra số liệu: Kiểm tra tổng hợp về tính hợp lý của số liệu; việc
kiểm tra dựa trên hồ sơ của mẫu (biên bản, nhật ký lấy mẫu tại hiện trường, biên


5

b) Xử lý thống kê: Căn cứ theo lượng mẫu và nội dung của báo cáo, việc
xử lý thống kê có thể sử dụng các phương pháp và các phần mềm khác nhau
nhưng phải có các thống kê miêu tả (giá trị nhỏ nhất, giá trị lớn nhất, giá trịn
trung bình, số giá trị vượt chuẩn).
Điều 8. Đơn vị đo và yêu cầu độ chính xác
1. Mực nước, chiều sâu giếng khoan tính bằng mét; chính xác đến 1cm.
2. Nhiệt độ tính bằng oC; chính xác đến 0,5oC.
4. Chất lượng nước.
a) Hàm lượng ion trong các mẫu toàn diện, sắt, nghiên cứu ô nhiễm có
nguồn gốc hữu cơ, nguyên tố Mangan (Mn) đơn vị tính là mg/l; chính xác đến
0,01 mg/l;
b) Hàm lượng ion trong các mẫu vi lượng đơn vị tính là mg/l; chính xác

đến 0,0001 mg/l.
5. Lượng thấm, lượng mưa, lượng bốc hơi, tính bằng mm; chính xác đến
Điều 9. Chế độ quan trắc tài nguyên nước dưới đất
1. Thời gian theo mùa.
a) Thời gian tính mùa khô được quy định như sau:
- Khu vực Tây Bắc, Đông Bắc, đồng bằng Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ (hai
tỉnh Thanh Hóa, Nghệ An), Tây Nguyên và Nam Bộ: Từ tháng 11 năm
trước đến hết tháng 4 năm sau;
b) Thời gian tính mùa mưa được quy định như sau:
- Khu vực Tây Bắc, Đông Bắc, đồng bằng Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ (hai
tỉnh Thanh Hóa, Nghệ An), Tây Nguyên và Nam Bộ: Từ tháng 5 đến hết tháng
10;
3. Chế độ quan trắc mực nước, nhiệt độ bằng thiết bị đo tự ghi.
a) Thiết lập chế độ ghi dữ liệu:
- Các công trình không ảnh hưởng của thủy triều: Tự ghi 02 giờ/lần.
b) Chế độ lấy dữ liệu, truyền dữ liệu:
- Lấy dữ liệu: 02 lần/tháng vào các ngày đầu và giữa tháng;
c) Chế độ quan trắc kiểm tra thiết bị đo tự ghi: 02 lần/tháng, xen kẽ vào


6

khoảng thời gian đi lấy số liệu.
4. Chế độ quan trắc nhiệt độ nước dưới đất.
a) Đối với các công trình quan trắc thủ công, vùng không ảnh hưởng
triều: Đo nhiệt độ nước dưới đất được tiến hành ngay sau khi đo mực nước;
5. Chế độ quan trắc chất lượng nước dưới đất.
a) Phân tích tại phòng thí nghiệm hoặc phân tích tại hiện trường: Tối
thiểu 02 lần/năm;
6. Chiều sâu giếng khoan: Mỗi quý một lần.

1.2. Đặc điểm tài nguyên nước dưới đất.
Dựa vào thành phần thạnh lọc, tướng đá, đặc điểm địa chất thủy văn như
chiều sâu thế nằm mực nước, độ giàu nước, tính thấm và chứa của đất đá, vùng
thực hiện dự án bao gồm các phân vị địa tầng địa chất thủy văn sau:
- Tầng chứa nước lỗ hởng trong các trầm tích bờ rời hệ Đệ tứ
Gồm các trầm tích có nguồn gốc bồi tích và ng̀n gốc khơng phân chia
sơng - lũ tích và sườn tích. Diện tích phân bố khoảng 100 km tập trung ở vùng
ven Sông Cầu phía đồng nam vùng nghiên cứu và dải ven Sông Công, rải rác
một so vùng ven núi thung lũng suối khu vực phía tây.
Nguồn gốc bời tích: có tướng lịng sống, tướng bãi bời phần bố dọc theo
các thung lũng sông, suối lớn như sông Cầu, sông Công. Thành phần thạch chủ
yêu là cuội sỏi, cát sạn, sét bột, cuoi soi thành phần đa khoáng có đợ mài trịn,
chọn loc từ kém đến trung bình, đổi nơi cuoi sỏi có đợ mài trịn chọn lọc tốt.
Nguồn gốc không phân chia bồi tích - lũ tích: phân bố trong thung lũng
giữa núi và bối tích ven sông ở khu vực Thuận Thành, Tân Phú - Phố Yên và
rải rác ở một vài nơi. Thành phần trầm tích gồm: phía bên dưới là cuội, sỏi, cát,
bột, lẫn tảng, đợ chọn lọc, mài trịn rất kém. Chuyển dần lên phía trên là cát
pha, sét pha. Thành phần thạch học của cuội sỏi phụ thuộc vào nguồn cung cấp
vật liệu, có kích thước 2-3cm.
Tầng chứa nước có bề dày nhỏ, thay đổi từ 5 - 20m, phân bố không đồng
đều, độ giàu nước khác nhau, diện tích giàu nước không lớn, tập trung chủ yêu
ở những nơi có lớp cuội sỏi dày có ý nghĩa cung cấp nước nhất định (khu vực
ven Sông Cầu). Tại lỗ khoan QH3 - Phù Lôi - Thuận Thành Phổ Yên, tài liệu


7

hút nước thí nghiệm chùm cho lưu lượng lỗ khoan trong tâng này đạt 3,71/s, tỷ
lưu lượng q = 1,021/s, Km = 82,4m/ngày, hệ số nhả nước µ = 0,014. Tuy nhiên
theo tài liệu khảo sát hiện trạng, tài liệu thu thập được từ giai đoạn trước cho

thấy tầng này được xếp vào nghèo nước. Nước dưới đất thuộc nước không áp,
đôi chỗ có áp lực yếu. Mực nước dưới đất thay đổi theo bề mặt địa hình, dao
động từ 1 - 10m, trng bình 6,1m. Nguồn cung cấp cho nước dưới đất là nước
mưa, nước mặt (sống, suối, hồ...), thoát ra theo mạng xâm thực địa phương gồm
các sông, suối. Động thái của nướcc thay đổi theo mùa và dao động lớn, có
quan hệ chặt chẽ với nước mặt và các yêu tổ khí tượng thuỷ văn. Nước dưới
đất thuộc loại nước nhạt đến siêu nhạt, trung tính, có độ tổng khoảng hoá từ
0,06 đến 0,12 g/l, trung bình 0,09g/l. Độ pH dao động từ 5,7 đến 6,7, trung bình
6,03.
- Tầng chứa nước khe nút trong các trầm tích lục nguyên Jura hệ tâng
Hà Cối (jhc)
Tầng chữa nước bao gồm các thành tạo của hệ tầng Hà Cối J 1-2hc phân
bố ở Phúc Tân, Bình Sơn (Sông Công) với diện tích khoảng 21km. Thành phần
chủ yếu là cuội kết thạch anh silic, cát kết hạt trung binh, cát bột kết và sạn kết.
Bề dày của hệ tâng khoảng 200-300m. Bề dày của tầng chứa nước từ vài chục
mét đến dưới 100m.
Nước tồn tại trong các khe nứt và trong các đới phá huỷ kiến tạo. Theo
tài liệu khảo sát ở giai đoạn trước cho thấy rất nghèo nước. Nguồn cấp là nước
mưa, nước mặt, thoát ra mạng xâm thực địa phương sông, suối và ngấm thoát
sang tâng khác. Mực nước tĩnh thay đổi theo bề mặt địa hình thông thường từ
5-10m, trng binh 7,99m và biển động theo mùa. Nước dưới đất thuộc loại siêu
nhạt, không áp, có độ tổng khoáng hoá 0,05g/l. Độ pH biến đổi từ 6,12 đến
6,90, trung bình 6,51, nước trung tính. Tầng này được xếp vào tầng nghèo nước,
không có ý nghĩa về mặt cung cấp nước có quy mò lớn từ 0,51/s trở lên. Chất
lượng nước dưới đất đảm bảo đáp ứng cho ăn uống, sinh hoạt.
- Tầng chứa nước khe nứt trong eác trầm tích lục nguyên Triat thượng
hệ tầng Mẫu Sơn (t3ms)
Gồm các trầm tích lục nguyên hệ tầng Mẫu Sơn (Tzems) phần bố rộng
rãi ở Phổ Yên, Điểm Thụy, Sông Công với diện tích khoảng 120 km. Đây là

8

tầng chứa nước có diện phân bố rộng rãi trong vùng nghiên cu. Thành phần chủ
yếu là cuội kết thạch anh silic, cát bột kết, cát kết, đá phiến sét, sét than, via
than và có thấu kính đá vôi, cát kết đạng quarzit, sạn kết, ít sét vôi. Bề dày của
tầng chứa nướe này dưới 100m. Bề dày của đới chứa nước vài chục mét đến
dưới 100m. Lưu lượng khai thác lỗ khoan thông thường 1 - 51/s, có chỗ đến
101/s. Hệ số dẫn nước ở vùng Phổ Yên từ rất nhỏ (12,9 m/ngày- LK35) đến
228 m/ngày- LK106. Hệ số truyền mực nước (a) từ 7,2.102 m/ngày (LK43) đến
2,13.106 m'/ngày (LK39). Hệ số nhà nước 0,03, modul dòng ngầm trung bình
theo tài liệu quan trắc năm 2011 với Md= 8,11/skm.
Mực nước thường gặp ở độ sâu từ 0 đến 6,52m (LK30P). Động thải của
nước thay đổi theo mùa. Theo tài liệu quan trắc của 9 lỗ khoan trong Dự án
năm 2011 cho thấy dao động mực nước giữa 2 mùa từ 0,37m (QH2) dến 2,69m
(QH7).
Nguồn cấp cho nước dưới đất chủ yếu là nước mua, nước mặt từ các ao
hồ, sông suối. Miền thoát theo mạng xâm thực địa phương và thoát sang các
tầng chứa nước lần cận. Nước thuộc loại nước nhạt đến siêu nhat. Độ pH biên
đổi từ 3,7 đến 7,8, trung binh 6,0 thuộc loại nước axit đến trung tính. Độ tổng
khoáng hoá biển doi từ 0,08 - 0,19g/l, trung bình 0,12g/l.
Tầng chứa nước này đươc xếp vào mức độ giàu nước trung binh. Đây là
đối tượng chứa nước chính được nghiên cứu để khai thác nước duưới đất.
- Tầng chứa nước khe nứt trong các trầm tích lục nguyên hệ tầng Nà
Khuất (tnk)
Tầng chứa nước có diện phân bố nhỏ ở khu vực Tân Quang - TP. Sông
Công với diện tích khoảng 6km. Thành phần đất đá bao gồm đá phiến sét, cát
kết, bột kết, cuội kết, cát kết thạch anh màu xanh lục xen bột kết màu nâu đó.
Theo báo cáo vùng Phổ Yên cho thấy các lỗ khoan cho lưu lượng nhỏ
hơn 1l/s, ứng với tỷ lưu lượng nhỏ hơn 0,11/s.m. Đây là tầng chứa nước nghèo.

Nước chỉ tồn tại dưới dạng nước khe nứt trong các đới phá huỷ kiến tạo. Tầng
này ít có ý nghĩa về mặt khai thác sử dụng nước dưới đất. Chỉ có thể khai thác
quy mô đơn lẻ với lưu lượng nhỏ tại những nơi đất đá bị dập vỡ, đứt gãy chạy
qua. Đây cũng là tầng được loại trừ trong quá trình thăm đò nước dưới đất tại


9

các cơng trình nghiên cứu trước đây. Riêng vùng Phổ Yên có nghiên cứu nhưng
một số lỗ khoan có kết hợp lấy nước trong tâng chứa nước Đệ tứ.
Nguồn cung cấp cho nước dưới đất chủ yếu là mước mưa, nước mặt gồm
các ao hổ, sông suối, thoát ra theo mạng xâm thực địa phương và các vùng
trũng, thoát sang các tầng chứa nước khác. Mức độ quan hệ thuỷ lực với nước
mặt và nước mua ít ånh hưởng hơn các tầng khác bởi tính thẩm và và tính chứa
nước của tầng kém. Mực nước tĩnh thay đổi theo bề mặt địa hình, thơng thường
5 - 10m, trung bình 7,5m.
Chất lượng nước đảm bảo yêu cầu sử dụng nước cho ăn uống sinh hoạt.
Nước thuộc loại siêu nhạt, có độ tổng khoáng hoá nhỏ từ 0,08- 0,1g/l, trung
binh 0,09g/l. Độ pH dao động từ 4,64 đến 5,8, trung bình 4,83.
- Tầng chứa nước khe nút trong các trầm tích lục nguyên xen phun trào
hệ tầng Tam Đảo (t2td)
Phân bố rộng rãi ở phía tây Phổ Yên thuộc các khu vực Van Phái, Thành
Công, Minh Đức, Phúc Thuận với diện tích khoảng 79km". Thành phần đất đá
bao gồm đá phiến sét, cát kết, bot kết, cuoi kết, cát kết thạch anh màu xanh lục
xen bot kết màu nâu đỏ. Cát kết tuf, bột kết tuf. Ryolit, ryolit porphyr, tuf ryolit,
cát kết dạng quắc zit. Theo tài liệu nghiên cứu giai đoạn trước cho thấy, tầng
này dược xếp vào dạng nghèo nước. Trong Dự án Quy hoạch phân bố và bảo
vệ nguồn nước dưới đất khu vực nam Thái Nguyên đến năm 2020 và tầm nhìn
đến năm 2030 đã tiến hành thi công 2 lỗ khoan, kết quả 1 lỗ khoan có nước
(QH10 đạt 2,61/s), một lỗ nghèo nước (QH9 dạt 0,21/s). Bề dày của đới chứa

nước từ 10 - 70m (QHI0), chiều sâu phong hoá tầng chứa nước thay đổi từ
20,0m đến 47,0m, luu lượng khai thác 0,2 đến 0,35 1/s. Hệ số dẫn nước theo
kết quả hút nước thi nghiệm lỗ khoan QH10 đạt 128,8m2/ngày, tuy nhiên đây
là lỗ khoan vào đới dập vỡ, nút nẻ, ảnh hưởng của đứt gãy chạy qua, khơng thể
đại diện cho tồn bợ địa tầng nói chung.
Mực nướcc tĩnh nằm sâu và thay đổi theo bề mặt địa hình, thường ở đo
sâu từ 4- 7m, có điểm giếng chiều sâu mực nước tới 13m, động thái thay đổi
theo mùa. Nguồn cấp cho nước dưới đất là nước mưa, nước sông suối, thoát ra
mạng xâm thực địa phương dưới dạng ngầm, mạch lộ.


10

Nước thuộc loại siêu nhạt đến nhạt, độ tổng khoáng hoá nhỏ, từ 0,05 0,1g/l, trung bình 0.08g/l. Độ pH dao động trong khoảng từ 4,5 dến 7,0, trung
bình 5,4, nước mang tính a xít đến trung tính. Loại hình nước thường là Clorua
- Bicarbonat - Sulfat - Calci, Bicarbonat - Clorua - Sulfat Calci – Natri. Chất
lượng nước có hàm lượng các vi nguyên tố nằm trong giới hạn cho phép, riêng
hàm lượng sắt ở lỗ khoan QH10 cao hơn giới hạn cho phép một chút.
1.3. Những tác động ảnh hưởng đến chất lượng nước dưới đất khu
vực nghiên cứu.
1.2.1. Tác động của các yếu tố tự nhiên
- Sự thay đổi của áp suất khí quyển gây ra do sự dao động mực nước thuỷ
áp trong tầng chứa nước có áp. Mối quan hệ đó là quan hệ nghịch biến có nghĩa
là tăng áp suất khí quyển sẽ làm giảm mức thuỷ áp và ngược lại. ki sự thay đổi
áp suất khí quyển được biểu thị bằng cột nước, tỷ lệ thay đổi mực thuỷ áp với
sự thay đổi của áp suất được biểu thị bằng cột nước, tỷ lệ thay đổi mực nước
thuỷ áp với sự thay đổi của áp suất được gọi là hiệu ứng áp suất của tầng chứa
nước (Đoàn Văn Cánh & Nguyễn Thị Thanh Thủy, 2008):

Trong đó:

B – Hiệu ứng áp suất (Barometric effciency);
ɣ - Trọng lượng riêng của nước;
∆h – Sự thay đổi mực thuỷ áp;
∆pd – Sự thay đổi áp suất khí quyển
Hầu hết các quan trắc cho giá trị B nằm trong khoảng từ 20 – 70%.
- Ảnh hưởng bởi mưa: Mưa không phải chỉ là một chỉ thị chính xác của
lượng nước ngầm do tổn thất trên bề mặt và dưới mặt đất cũng như là thời gian
vận chuyển của thấm thẳng đứng. Thời gian này có thể biến đổi từ một vài phút
khi mực nước ngầm ở gần mặt đất hoặc đến một vài tháng hay hàng năm đối


11
với mực nước ngầm nằm sâu và thấm sâu rất chậm (trong trường hợp này có
thể coi lượng bổ cập bằng.
Mực nước ngầm có thể chỉ ra sự biến động theo mùa do mưa nhưng thông
thường sự thay đổi này còn do xuất lưu tự nhiên và ảnh hưởng của bơm hút.
Hạn hán kéo dàu trong một vài năm làm cho mực nước ngầm hạ thấp xuống.
Ở vùng không bão hồ phía trên mực nước ngầm có đợ ẩm nhỏ hơn hệ
số giữ nước, nước ngầm sẽ không nhận được lượng nước bổ sung cho đến khi
độ hút ẩm được thoả mãn. Do đó sự gia tăng h sẽ được tính (Vũ Minh Cát &
Bùi Công Quang, 2002):

Trong đó:
Pi - là phần lượng nước thấm tới mực nước ngầm
Sy - là hệ số nhả nước
1.2.2. Tác động của yếu tố nhân tạo
- Ảnh hưởng của sự đô thị hoá: Quá trình đô thị hoá thường gây ra những
sự thay đổi mực nước ngầm do kết quả của việc làm giảm lượng bổ sung nước
ngầm và tăng cường việc khai thác nước ngầm. Ở những vùng nông thôn nước
dùng thường được lấy từ các giếng nông, trong khi hât hết nước thải của đô thị

lại trở lại đất thông qua các hồ chứa nước bẩn. Do đó sự nhiễm bẩn nước giếng
tăng lên. Nhiều giếng ở các hộ dùng riêng phải bỏ đi. Sau này, người ra đã phải
đặt các hệ thống xử lý nước cống, nước thải, nước mưa trong khu vực (Trung
tâm Quan trắc Tài nguyên và Môi trường Thái Nguyên, 2018 & 2019).
Ba điều kiện làm cho mực nước ngầm giảm là:
+ Làm giảm lượng bổ sung nước ngầm do lát bề mặt;
+ Bơm hút tăng;


12
+ Giảm lượng bổ sung nước ngầm do hệ thống cống ngầm thu nhận nước
ngầm từ trên xuống.
Ngoài ra cong những ảnh hướng khác như ảnh hưởng của động đất, ảnh
hưởng của tải trọng bên ngoài,…


13
CHƯƠNG 2
ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
2.1.1. Đối tượng nghiên cứu
- Tài nguyên nước dưới đất khu vực Thành phố Sông Công, Thị xã Phổ
Yên và Huyện Phú Bình của tỉnh Thái Nguyên.
2.1.2. Phạm vi nghiên cứu
Hiện trạng chất lượng và việc quản lý, khai thác sử dụng tài nguyên nước
dưới đất của khu vực phía Nam tỉnh Thái Nguyên.
2.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu
- Địa điểm nghiên cứu: Phía Nam tỉnh Thái Nguyên.

Hình 2. 1: Bản đồ vị trí các cơng trình nước dưới đất khu vực phía Nam

tỉnh Thái Nguyên
- Thời gian nghiên cứu: Từ tháng 4 năm 2019 đến tháng 05 năm 2020.
2.3. Nội dung nghiên cứu
Nội dung 1: Khái quát điều kiện tự nhiên, kinh tế và xã hội.


14

Nội dung 2: Thực trạng công tác quản lý, khai thác sử dụng tài nguyên
nước dưới đất khu vực phía Nam tỉnh Thái Nguyên.
Nội dung 3: Đánh giá hiện trạng tài nguyên nước dưới đất khu vực phía
Nam tỉnh Thái Nguyên.
Nội dung 4: Đề xuất các giải pháp quản lý, khai thác và sử dụng tài
nguyên nước dưới đất.
2.4. Phương pháp nghiên cứu
2.4.1. Phương pháp thu thập tài liệu, số liệu, thông tin thứ cấp
- Tài liệu thống kê về số lượng, quy mô, khoảng cách tới địa điểm lấy
mẫu và đánh giá khả năng ảnh hưởng tới số lượng và chất lượng nước ngầm
- Tài liệu về điều kiện tự nhiên, điều kiện kinh tế - xã hội (Dân số, cơ sở
hạ tầng…) của khu vực phía Nam tỉnh Thái Nguyên
- Tài liệu về công tác quản lý tài nguyên nước dưới đất của khu vực phía
Nam tỉnh Thái Nguyên
- Kết quả quan trắc nước dưới đất hàng năm tại địa bàn nghiên cứu.
- Các văn bản pháp quy về bảo vệ môi trường, về quản lý môi trường,
các tiêu chuẩn, quy chuẩn Việt Nam… và các tài liệu có liên quan.
- Tài liệu thống kê về các nguồn thải: công nghiệp, đô thị… quanh khi
vực phía nam tỉnh Thái Nguyên
2.4.2. Phương pháp điều tra, thu thập số liệu sơ cấp
2.4.2.1. Phương pháp lpháp điều tra, thu thập số liệu sơ cấphuẩn
- Được áp dụng để điều tra, khảo sát, thu thập bổ sung các thông tin nhằm

đánh giá chất lượng nước dưới đất tại khu vực nghiên cứu.
* Vị trí quan trắc


15
Bảng 2. 1: Vị trí lấy mẫu
Tọa độ (VN-2000)

Xã/Phường

Quận/Huyện

Tỉnh

TCN

596429

Điềm Thụy

H.Phú Bình

Thái Nguyên

T3,cms

2373835

592417

Điềm Thụy

H. Phú Bình

Thái Nguyên

T3,cms

QH3

2359999

591014

Thuận Thành

TX. Phổ Yên

Thái Nguyên

Q

4

QH4

2362208

592819

Tân Phú

TX. Phổ Yên

Thái Nguyên

T3,cms

5

QH5

2363914

593726

Đông Cao

TX. Phổ Yên

Thái Nguyên

T3,cms

6

QH6

2364236

597159

Tiên Phong

TX. Phổ Yên

Thái Nguyên

T3,cms

7

QH7

2372331

585499

Minh Đức

TX. Phổ Yên

Thái Nguyên

T3,cms

8

QH8

2369896

586633

Đắc Sơn

TX. Phổ Yên

Thái Nguyên

T3,cms

9

QH10

2367504

586358

Vạn Phái

TX. Phổ Yên

Thái Nguyên

T2, tđ

10

TN1

2369908

597390

Nga My

Phú Bình

Thái Nguyên

T3,cms

11

TN2

2364977

590469

Tân Hương

Phổ Yên

Thái Nguyên

T3,cms

12

TN3

2375700

588863

P.Bách Quang

Sông Công

Thái Nguyên

T3,cms

13

TN4

2365133

581382

Thành Công

TX. Phổ Yên

Thái Nguyên

T3,cms

STT

Điểm

X

Y

1

QH1

2372167

2

QH2

3

Ghi chú: MN: mực nước (m); t0 (0C): nhiệt độ nước; TCN: tầng chứa nước.Nguồn:
(Trung tâm quan trắc Tài nguyên và Môi trường, 2018-2019)

- Các chỉ tiêu phân tích:
+ Mẫu phân tích tồn diện gồm: Canxi (Ca2+), magie (Mg2+), natri
(Na+), kali (K+), sắt tổng, nhôm (Al3+), amoni (NH4+), hidrocacbonat (HCO3), clorua (Cl-), sunphat (SO42-), cacbonat (CO32-) nitơrit (NO2 -), nitơrat (NO3), độ cứng tổng, độ cứng tạm thời, độ cứng vĩnh viễn, pH, CO2 tự do, CO2 ăn
mòn, CO2 xâm thực, silicat (SiO2), tổng độ khoáng hóa (sấy ở 105oC), màu,
mùi, vị;

+ Mẫu sắt gồm: Sắt hai (Fe2+), sắt ba (Fe3+);
+ Mẫu vi lượng: Tùy vào đặc điểm từng khu vực, lựa chọn phù hợp trong
các thông số sau: Asen (As), thủy ngân (Hg), selen (Se), crom (Cr), cadimi
(Cd), chì (Pb), đờng (Cu), kẽm (Zn), phenol, cyanua (CN-), mangan (Mn);


16
+ Mẫu nghiên cứu ô nhiễm có nguồn gốc hữu cơ: Phốt phát (PO43-),
COD, Eh (chỉ tiêu Eh đo tại thực địa);
+ Chỉ tiêu phân tích tại hiện trường: Tùy thuộc vào đặc điểm từng vùng
mà chọn trong các thông số cơ bản sau: Nhiệt độ, pH, Eh, DO, Cl-, Ec.
- Tần suất quan trắc
- Thiết lập chế độ ghi dữ liệu:
+ Các cơng trình khơng ảnh hưởng của thủy triều: Tự ghi 02 giờ/lần.
- Chế độ lấy dữ liệu, truyền dữ liệu:
+ Lấy dữ liệu: 02 lần/tháng vào các ngày đầu và giữa tháng;
- Chế độ quan trắc kiểm tra thiết bị đo tự ghi: 02 lần/tháng, xen kẽ vào
khoảng thời gian đi lấy số liệu.
- Chế độ quan trắc nhiệt độ nước dưới đất: tự ghi 02 giờ/lần.
- Chế độ quan trắc chất lượng nước dưới đất.
Phân tích tại phòng thí nghiệm và tại hiện trường: 02 lần/năm vào đầu
tháng 4 và tháng 8;
- Chiều sâu giếng khoan: Mỗi quý một lần.
* Phương pháp lấy mẫu, bảo quản và phân tích
- Phương pháp lẫy mẫu và đo đạc tại hiện trường, các dụng cụ lưu giữ
mẫu, bảo quản mẫu, vận chuyển mẫu, tiếp nhận mẫu phải tuân thủ theo đúng
hướng dẫn trong các TCVN tương ứng.
- Các thủ tục đảm bảo chất lượng lấy mẫu và đo đạc tại hiện trường phải
được tuân thủ đúng theo hướng dẫn đảm bảo chất lượng và kiểm soát chất lượng
(QA/QC) trong quan trắc và phân tích môi trường theo Thông tư số

24/2017/TT-BTNMT ngày 01 tháng 09 năm 2017.
* Phương pháp phân tích trong phịng thí nghiệm
Các thơng số được phân tích theo các TCVN hiện hành, cụ thể như sau: