Luận văn thạc sĩ hóa học phân tích và đánh giá chất lượng nước giếng khu vực phía đông vùng kinh tế dung quất huyện bình sơn tỉnh quảng ngãi

Luận văn thạc sĩ phân tích chất lượng nước giếng khu vực Đông Dung Quất, Bình Sơn, Quảng Ngãi, cung cấp thông tin và đánh giá chi tiết.

• Tác giả: Nguyễn Quang
• Người hướng dẫn: PGS. Nguyễn Đình Luyện
• Trường học: Đại học Huế
• Chuyên ngành: Hóa học phân tích
• Đề tài: Luận Văn Thạc Sĩ Hóa Học Phân Tích Và Đánh Giá Chất Lượng Nước Giếng Khu Vực Phía Đông Vùng Kinh Tế Dung Quất, Huyện Bình Sơn, Tỉnh Quảng Ngãi
• Loại tài liệu: luận văn
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Huế

Mục lục chi tiết

• TRANG PHỤ BÌA
• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT
• DANH MỤC CÁC BẢNG
• DANH MỤC CÁC HÌNH
• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN LÝ THUYẾT
• 1.1. Chất lượng nước và nguồn ô nhiễm nước
• 1.1.1. Chất lượng nước và nhu cầu đánh giá chất lượng nước
• 1.1.2. Nguyên nhân ô nhiễm nguồn nước
• 1.2. Khái quát về khu vực phía Đông vùng kinh tế Dung Quất
• 1.2.1. Vị trí địa lý và tình hình dân cư
• 1.2.2. Tình hình sử dụng nước giếng và chất lượng nước
• 1.3. Thông số chất lượng nước và các phương pháp phân tích
• 1.3.1. Giới thiệu chung về một số thông số chất lượng nước
• 1.3.2. Một số phương pháp xác định thông số chất lượng nước
• 2. CHƯƠNG 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Phương pháp nghiên cứu
• 2.1.1. Phạm vi nghiên cứu
• 2.1.2. Chuẩn bị mẫu
• 2.1.3. Phương pháp đo, phân tích các thông số chất lượng nước
• 2.2. Đánh giá độ tin cậy của phương pháp
• 2.2.1. Xây dựng đường chuẩn
• 2.2.2. Xác định giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng
• 2.3. Phương pháp xử lý số liệu thực nghiệm
• 2.4. Phương pháp đánh giá chất lượng nước
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Thẩm định các phương pháp phân tích
• 3.1.1. Xây dựng đường chuẩn
• 3.1.2. Khảo sát giới hạn phát hiện, giới hạn định lượng của phép đo
• 3.1.3. Đánh giá độ đúng của phép đo
• 3.1.4. Đánh giá độ lặp của phép đo
• 3.2. Kết quả đo, phân tích một số thông số chất lượng nước giếng
• 3.3. Đánh giá các thông số chất lượng nước giếng
• 3.3.1. Đánh giá các thông số vật lý
• 3.3.2. Đánh giá các thông số hóa học
• 3.3.3. Đánh giá mức độ ô nhiễm vi sinh, độ cứng
• 3.3.4. Đánh giá hàm lượng kim loại nặng Fe, Mn, As, Cd
• 3.4. Đề xuất giải pháp kiểm soát chất lượng nước giếng
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về chất lượng nước và ô nhiễm nước

Chất lượng nước là yếu tố quyết định đến sức khỏe con người và môi trường. Nước giếng là nguồn nước quan trọng, đặc biệt ở khu vực phía Đông vùng kinh tế Dung Quất, huyện Bình Sơn, tỉnh Quảng Ngãi. Nước ngầm thường bị ô nhiễm do hoạt động công nghiệp, nông nghiệp và sinh hoạt. Việc đánh giá chất lượng nước giếng là cần thiết để phát hiện mức độ ô nhiễm và đưa ra các biện pháp xử lý kịp thời. Theo Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), khoảng 24% bệnh tật có nguồn gốc từ ô nhiễm nước. Điều này cho thấy sự cần thiết của việc nghiên cứu và phân tích chất lượng nước giếng tại khu vực này.

1.1. Khái quát về khu vực phía Đông vùng kinh tế Dung Quất

Khu vực Dung Quất là một trong những khu kinh tế trọng điểm của tỉnh Quảng Ngãi, với nhiều hoạt động công nghiệp diễn ra. Sự phát triển nhanh chóng của khu vực này đã dẫn đến tình trạng ô nhiễm nguồn nước, đặc biệt là nước giếng. Nước giếng ở đây thường chứa nhiều kim loại nặng và các chất ô nhiễm khác, ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng. Việc phân tích chất lượng nước giếng không chỉ giúp đánh giá hiện trạng ô nhiễm mà còn là cơ sở để đề xuất các giải pháp bảo vệ môi trường và sức khỏe con người.

II. Phương pháp nghiên cứu và phân tích chất lượng nước

Phương pháp nghiên cứu chất lượng nước giếng bao gồm việc thu thập mẫu nước và phân tích các thông số hóa học như pH, độ dẫn điện, BOD, COD, và các kim loại nặng. Các mẫu nước được lấy từ nhiều vị trí khác nhau trong khu vực để đảm bảo tính đại diện. Phân tích hóa học được thực hiện bằng các phương pháp quang phổ, điện hóa và sắc ký. Điều này giúp xác định chính xác mức độ ô nhiễm và các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng nước. Việc sử dụng các phương pháp hiện đại trong phân tích giúp nâng cao độ tin cậy của kết quả nghiên cứu.

2.1. Các thông số đánh giá chất lượng nước

Các thông số quan trọng trong đánh giá chất lượng nước giếng bao gồm pH, độ cứng, hàm lượng kim loại nặng như Mn, Cd và các chỉ số ô nhiễm khác. pH là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến sự hòa tan của các chất trong nước. Độ cứng của nước được xác định bởi hàm lượng canxi và magiê. Các kim loại nặng như cadmium và mangan có thể gây ra nhiều vấn đề sức khỏe nghiêm trọng. Việc xác định các thông số này giúp đánh giá đúng mức độ ô nhiễm và đề xuất các biện pháp khắc phục hiệu quả.

III. Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Kết quả nghiên cứu cho thấy nước giếng tại khu vực phía Đông vùng kinh tế Dung Quất có mức độ ô nhiễm cao, với nhiều thông số vượt quá giới hạn cho phép. Cụ thể, hàm lượng kim loại nặng như Mn và Cd vượt mức quy định, ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe người dân. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng nguồn ô nhiễm chủ yếu đến từ hoạt động công nghiệp và nông nghiệp xung quanh. Việc đánh giá chất lượng nước giếng không chỉ giúp người dân nhận thức rõ hơn về tình trạng ô nhiễm mà còn là cơ sở để các cơ quan chức năng có biện pháp xử lý kịp thời.

3.1. Đề xuất biện pháp kiểm soát ô nhiễm

Để cải thiện chất lượng nước giếng, cần có các biện pháp kiểm soát ô nhiễm hiệu quả. Các biện pháp này bao gồm việc quản lý chặt chẽ các hoạt động công nghiệp, giảm thiểu sử dụng hóa chất độc hại trong nông nghiệp, và tăng cường công tác giám sát chất lượng nước. Ngoài ra, cần nâng cao ý thức cộng đồng về bảo vệ nguồn nước và thực hiện các biện pháp bảo vệ môi trường. Việc này không chỉ giúp cải thiện chất lượng nước mà còn bảo vệ sức khỏe cộng đồng và môi trường sống.

IV. Kết luận và kiến nghị

Nghiên cứu này đã chỉ ra mức độ ô nhiễm nước giếng tại khu vực phía Đông vùng kinh tế Dung Quất là rất nghiêm trọng. Việc đánh giá chất lượng nước giếng là cần thiết để bảo vệ sức khỏe cộng đồng và môi trường. Các biện pháp kiểm soát ô nhiễm cần được thực hiện ngay để ngăn chặn tình trạng ô nhiễm ngày càng gia tăng. Các cơ quan chức năng cần có sự phối hợp chặt chẽ trong việc giám sát và quản lý nguồn nước, đồng thời nâng cao nhận thức cộng đồng về bảo vệ môi trường.

4.1. Khuyến nghị cho các nghiên cứu tiếp theo

Các nghiên cứu tiếp theo nên tập trung vào việc đánh giá tác động của ô nhiễm nước đến sức khỏe con người và môi trường. Ngoài ra, cần nghiên cứu các biện pháp xử lý nước ô nhiễm hiệu quả, phù hợp với điều kiện địa phương. Việc này sẽ góp phần nâng cao chất lượng nước và bảo vệ sức khỏe cộng đồng trong khu vực.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Theo thống kê của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), khoảng 24% gánh nặng bệnh tật và tỷ lệ tử vong toàn cầu bắt nguồn từ các yếu tố môi trường, trong đó có đến 85 trên tổng số 102 bệnh phổ biến xuất phát trực tiếp từ nguồn nước bị ô nhiễm. Tại Việt Nam, với hơn 92,7 triệu người sống ở khu vực nông thôn (chiếm gần 65,4% dân số cả nước), nhu cầu tiếp cận nguồn nước sạch sinh hoạt là bài toán cấp bách. Khu kinh tế Dung Quất (tỉnh Quảng Ngãi) với diện tích quy hoạch 45.332 ha và quy mô dân số khoảng 174.240 người (mật độ trung bình 425 người/km²) đang trải qua quá trình công nghiệp hóa mạnh mẽ với sự vận hành của Nhà máy Lọc dầu số 1, các tổ hợp cơ khí nặng và luyện kim.

Sự phát triển công nghiệp nhanh chóng cùng áp lực từ hơn 200 ha diện tích nuôi tôm ven biển tiêu thụ khoảng 120 triệu m³ nước ngầm mỗi năm đã khiến nguồn tài nguyên nước dưới đất suy giảm nghiêm trọng. Toàn khu vực hiện có hơn 1.000 giếng đào và giếng khoan phục vụ sinh hoạt dân sinh đang đối mặt với nguy cơ xâm nhập mặn, ô nhiễm vi sinh và tích tụ độc chất. Luận văn thạc sĩ chuyên ngành Hóa học phân tích của tác giả Nguyễn Quang, dưới sự hướng dẫn của Phó Giáo sư - Tiến sĩ Nguyễn Đình Luyện tại Trường Đại học Sư phạm – Đại học Huế, tập trung nghiên cứu đề tài: "Phân tích và đánh giá chất lượng nước giếng khu vực phía Đông vùng kinh tế Dung Quất, huyện Bình Sơn, tỉnh Quảng Ngãi".

Nghiên cứu được triển khai tại 3 xã trọng điểm ven biển gồm Bình Thuận, Bình Trị và Bình Hải trong khoảng thời gian từ tháng 2 đến tháng 8 năm 2018. Mục tiêu trọng tâm là định lượng 13 thông số lý - hóa - vi sinh, đối chiếu trực tiếp với Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia QCVN 09-MT:2015/BTNMT về chất lượng nước dưới đất và QCVN 01:2009/BYT về chất lượng nước ăn uống, từ đó cung cấp cơ sở dữ liệu thực nghiệm chuẩn xác phục vụ công tác quy hoạch nguồn nước an toàn cho cộng đồng địa phương.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu vận dụng hệ thống lý thuyết lan truyền chất ô nhiễm trong địa tầng thủy văn, kết hợp với các nguyên lý hóa học phân tích hiện đại gồm định luật quang phổ hấp thụ nguyên tử Lambert - Beer ($A = K \cdot L \cdot C$) và nguyên lý trắc quang đo màu tạo phức. Khung lý thuyết tập trung vào 5 nhóm khái niệm nền tảng:

• Nước ngầm tầng nông và cơ chế thẩm thấu chất ô nhiễm từ hoạt động nông nghiệp, sinh hoạt và công nghiệp.
• Nhóm thông số vật lý và chỉ thị hóa lý: Nhiệt độ, Oxy hòa tan (DO), Tổng chất rắn hòa tan (TDS), và chỉ số pH chi phối cân bằng ion.
• Nhóm hợp chất dinh dưỡng vô cơ: N-NH₄⁺, N-NO₃⁻, P-PO₄³⁻ phản ánh mức độ phú dưỡng hóa và phân hủy chất hữu cơ.
• Nhóm kim loại nặng dạng vết và siêu vết: Sắt (Fe), Mangan (Mn), Asen (As), Cadimi (Cd) với độc tính tích lũy sinh học cao.
• Nhóm chỉ thị vi sinh: Tổng Coliform (TC) đo lường nguy cơ lây nhiễm mầm bệnh đường ruột qua đường phân.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu thiết lập cỡ mẫu gồm 18 mẫu nước giếng đào thực tế, được thu thập qua 3 đợt quan trắc định kỳ (tháng 2, tháng 5 và tháng 8 năm 2018, tương ứng chu kỳ 1 lần/2 tháng) tại 6 vị trí đại diện thuộc 3 xã: thôn Tuyết Diên (xã Bình Thuận - vị trí NN1, NN4), thôn Lệ Thủy (xã Bình Trị - vị trí NN2, NN5), và thôn Vạn Tường (xã Bình Hải - vị trí NN3, NN6). Phương pháp chọn mẫu áp dụng kỹ thuật lấy mẫu hỗn hợp đa tầng (tầng mặt, tầng giữa, tầng đáy) theo đúng hướng dẫn của tiêu chuẩn quốc gia TCVN 6663-3:2008 (ISO 5667-3:2003).

Quy trình phân tích được phân định rõ ràng giữa hiện trường và phòng thí nghiệm:

• Đo tại hiện trường: Sử dụng thiết bị đo đa chỉ tiêu HQ 40d (HACH, Mỹ) để xác định tức thời Nhiệt độ, pH (điện cực thủy tinh) và Oxy hòa tan (DO) nhằm tránh biến đổi mẫu.
• Phân tích trong phòng thí nghiệm: TDS xác định bằng phương pháp khối lượng qua màng lọc sợi thủy tinh 0,45 µm; N-NO₃⁻ xác định bằng phương pháp trắc phổ axit sunfosalixylic; N-NH₄⁺ xác định bằng phương pháp trắc quang phenat; P-PO₄³⁻ xác định bằng phương pháp so màu phức xanh molypden trên máy quang phổ UV-VIS T60V và DR 5000 (HACH, Mỹ); Kim loại nặng (Fe, Mn, As, Cd) phân tích trên hệ thống quang phổ hấp thụ nguyên tử không ngọn lửa GF-AAS (Perkin Elmer AA 400, Mỹ). Đối với các mẫu có hàm lượng kim loại cực thấp, kỹ thuật làm giàu mẫu cô đặc 20 lần (từ 500 mL xuống dưới 25 mL) đã được áp dụng. Độ cứng tổng cộng xác định bằng phương pháp chuẩn độ Complexon tại pH = 10, và Tổng Coliform phân tích bằng phương pháp lên men nhiều ống nghiệm (MPN).
• Kiểm soát chất lượng: Quy trình thẩm định phương pháp được thực hiện nghiêm ngặt theo tiêu chuẩn của Hiệp hội các nhà hóa phân tích chính thống (AOAC). Kết quả xây dựng đường chuẩn 5-6 điểm nồng độ đạt hệ số tương quan $R^2$ từ 0,9992 đến 0,9999. Giới hạn phát hiện (LOD) và giới hạn định lượng (LOQ) đạt độ nhạy cao (LOD của As là 0,154 µg/L; Cd là 0,040 µg/L; Fe là 0,005 mg/L). Đánh giá độ đúng qua độ thu hồi (Rev) đạt từ 95% đến 102%, và độ lặp lại qua độ lệch chuẩn tương đối (RSD) đạt từ 2,43% đến 4,94%, đều nhỏ hơn một nửa giá trị giới hạn tính theo phương trình Horwitz.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Qua 3 đợt quan trắc thực nghiệm, kết quả phân tích 13 thông số chất lượng nước tại 6 vị trí giếng đào cho thấy các phát hiện cụ thể như sau:

1. Giá trị pH thấp và mang tính axit mạnh: Toàn bộ các mẫu nước giếng đều ghi nhận giá trị pH dao động trong khoảng từ 4,13 đến 6,80. Đáng chú ý, 100% mẫu tại xã Bình Hải (vị trí NN3 và NN6) có mức pH rất thấp, dao động từ 4,13 đến 4,83, không đạt giới hạn quy chuẩn QCVN 09-MT:2015/BTNMT (yêu cầu pH 5,5 - 8,5) và QCVN 01:2009/BYT (yêu cầu pH 6,5 - 8,5).
2. Ô nhiễm vi sinh Coliform ở mức báo động: Hàm lượng Tổng Coliform trong các mẫu dao động từ 39 đến 310 MPN/100mL. Điểm ô nhiễm nghiêm trọng nhất thuộc về xã Bình Trị với vị trí NN2 đạt từ 275 đến 310 MPN/100mL và vị trí NN5 đạt từ 287 đến 295 MPN/100mL. Tất cả các giếng khảo sát đều vượt ngưỡng cho phép đối với nước ăn uống sinh hoạt trực tiếp (yêu cầu 0 MPN/100mL theo QCVN 01:2009/BYT).
3. Chỉ số dinh dưỡng và kim loại nặng duy trì trong ngưỡng an toàn: Nồng độ N-NO₃⁻ dao động từ 1,420 đến 9,650 mg/L (thấp hơn ngưỡng giới hạn 15 mg/L của QCVN 09-MT:2015/BTNMT); N-NH₄⁺ dao động từ 0,015 đến 0,039 mg/L (ngưỡng cho phép là 1,0 mg/L); P-PO₄³⁻ duy trì ổn định ở mức 0,010 mg/L. Hàm lượng các kim loại nặng gồm Sắt (0,013 - 0,020 mg/L), Mangan (0,016 - 0,050 mg/L), Asen (0,80 - 1,00 µg/L) và Cadimi (0,50 - 0,60 µg/L) đều nằm sâu dưới ngưỡng giới hạn cho phép của quy chuẩn hiện hành.
4. Dao động của chỉ số DO và TDS: Nồng độ Oxy hòa tan (DO) dao động từ 2,03 đến 6,61 mg/L, trong đó các vị trí NN2, NN5 (Bình Trị) và NN3, NN6 (Bình Hải) có giá trị DO vượt ngưỡng khuyến nghị cho nước ngầm. Tổng chất rắn hòa tan (TDS) dao động từ 44,98 đến 58,31 mg/L, đạt quy chuẩn, trong đó các mẫu tại xã Bình Thuận (NN1 và NN4) có TDS cao hơn khoảng 15 - 20% so với các xã khác do tác động xâm nhập mặn ven biển.

Thảo luận kết quả

Dữ liệu quan trắc khi biểu diễn qua biểu đồ phân bố không gian và đường biến thiên theo thời gian đã làm sáng tỏ các mối quan hệ nguyên nhân - hệ quả rõ rệt. Hiện tượng pH suy giảm sâu tại xã Bình Hải (thấp nhất 4,13) phản ánh đặc tính thổ nhưỡng đất cát pha phèn và tầng chứa nước nông thiếu các khoáng chất đệm kiềm tự nhiên (như bicacbonat hay cacbonat canxi). Môi trường axit này làm gia tăng khả năng hòa tan các ion kim loại từ tầng đất và gây ăn mòn vật liệu đường ống dẫn nước.

Tình trạng nhiễm khuẩn Coliform nghiêm trọng tại xã Bình Trị (lên tới 310 MPN/100mL) được lý giải do kết cấu giếng đào hở, không có nắp đậy kín và thành giếng không được gia cố chống thấm. Khoảng cách giữa các giếng nước sinh hoạt và khu vực chuồng trại chăn nuôi, nhà tiêu thấm tại địa phương chưa đảm bảo cự ly an toàn (dưới 10 mét), khiến chất thải hữu cơ và vi sinh vật dễ dàng xâm nhập theo nước mưa ngấm xuống tầng nước ngầm nông.

Ngược lại, việc hàm lượng các kim loại nặng độc hại (As, Cd, Pb) và chất dinh dưỡng duy trì ở mức an toàn chứng minh rằng các hoạt động công nghiệp quy mô lớn tại Khu kinh tế Dung Quất chưa gây ra tác động phát thải kim loại độc hại trực tiếp đến các giếng đào tầng nông ở các khu dân cư phía Đông. Tuy nhiên, rủi ro tiềm ẩn về sức khỏe cộng đồng hiện nay tập trung chủ yếu vào các bệnh lý nhiễm khuẩn đường ruột do vi sinh và nguy cơ kích ứng da, rối loạn tiêu hóa do nguồn nước có độ axit cao.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên kết quả nghiên cứu thực nghiệm, 4 giải pháp công nghệ và quản lý môi trường được đề xuất đồng bộ:

1. Nâng cao độ pH và trung hòa độ axit nguồn nước:

• Hành động: Lắp đặt thiết bị lọc trung hòa sử dụng vật liệu nâng pH chuyên dụng (như hạt Corosex hoặc đá vôi Canxi Cacbonat CaCO₃/Magie Oxit MgO) kết hợp bổ sung giàn sục khí oxy hóa khử axit cacbonic tự do.
• Chỉ tiêu mục tiêu: Đưa chỉ số pH của toàn bộ nguồn nước giếng từ 4,1 - 4,8 lên khoảng an toàn 6,5 - 7,5.
• Thời gian & Chủ thể: Triển khai thí điểm trong 3 - 6 tháng tại các hộ dân xã Bình Hải, do Trạm Y tế xã phối hợp cùng Phòng Tài nguyên và Môi trường huyện Bình Sơn hướng dẫn kỹ thuật.

2. Khử trùng triệt để ô nhiễm vi sinh vật:

• Hành động: Áp dụng phương pháp khử trùng định kỳ nguồn nước giếng bằng dung dịch Cloramin B (liều lượng 1,5 - 2,0 g/m³ nước) hoặc trang bị hệ thống lọc màng thẩm thấu ngược (RO) tích hợp đèn khử trùng tia cực tím UV công suất nhỏ cho các hộ gia đình.
• Chỉ tiêu mục tiêu: Tiệt trừ 100% vi khuẩn Coliform, đưa chỉ số Tổng Coliform về mức 0 MPN/100mL theo chuẩn QCVN 01:2009/BYT.
• Thời gian & Chủ thể: Thực hiện ngay trong 1 - 3 tháng, do Trung tâm Y tế dự phòng huyện Bình Sơn chủ trì cùng các hộ dân.

3. Gia cố kết cấu công trình thu nước và tạo lập hành lang vệ sinh:

• Hành động: Cải tạo thành giếng đào bằng ống cống bê tông đúc sẵn cao hơn mặt đất tối thiểu 0,8 mét, láng xi măng chống thấm quanh miệng giếng bán kính 1,5 mét và đậy nắp kín; di dời các chuồng trại chăn nuôi gia súc ra xa giếng nước tối thiểu 15 mét.
• Chỉ tiêu mục tiêu: Giảm thiểu trên 90% lượng nước rỉ bề mặt xâm nhập trực tiếp vào giếng đào.
• Thời gian & Chủ thể: Hoàn thành trong lộ trình 12 tháng, do UBND các xã Bình Thuận, Bình Trị, Bình Hải chỉ đạo các thôn, xóm thực hiện.

4. Mở rộng mạng lưới cấp nước sạch tập trung và quan trắc định kỳ:

• Hành động: Đẩy nhanh tiến độ đầu tư hệ thống cấp nước máy công suất 5.000 - 10.000 m³/ngày đêm từ nguồn nước mặt hồ chứa hoặc sông Trà Bồng về các xã ven biển; thiết lập mạng lưới quan trắc chất lượng nước ngầm tự động 4 lần/năm.
• Chỉ tiêu mục tiêu: Cung cấp nước sạch đạt chuẩn cho 95% hộ dân khu vực phía Đông Dung Quất trước năm 2025.
• Thời gian & Chủ thể: Ban Quản lý Khu kinh tế Dung Quất phối hợp Sở Xây dựng và Sở Tài nguyên & Môi trường tỉnh Quảng Ngãi triển khai theo quy hoạch phát triển đến năm 2025.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nội dung và dữ liệu thực nghiệm của luận văn mang lại giá trị thực tiễn cao cho 4 nhóm đối tượng:

1. Cơ quan quản lý nhà nước và hoạch định chính sách môi trường:

• Lợi ích & Ứng dụng: Cung cấp bộ dữ liệu nền chuẩn xác về 13 thông số chất lượng nước tại vùng kinh tế trọng điểm Dung Quất, hỗ trợ Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Quảng Ngãi cùng Ban Quản lý Khu kinh tế trong việc lập bản đồ quy hoạch tài nguyên nước và phê duyệt đánh giá tác động môi trường (ĐTM).

2. Doanh nghiệp và kỹ sư công nghệ xử lý nước:

• Lợi ích & Ứng dụng: Cung cấp thông số đầu vào chi tiết (pH thấp 4,13 - 4,83; Coliform cao tới 310 MPN/100mL) để thiết kế các module lọc nước giếng khoan, giếng đào quy mô gia đình và cụm dân cư với chi phí thấp, tối ưu hóa vật liệu lọc khử trùng và nâng kiềm.

3. Nhà nghiên cứu, giảng viên và sinh viên ngành Hóa phân tích, Khoa học Môi trường:

• Lợi ích & Ứng dụng: Cung cấp tài liệu tham khảo chuẩn mực về quy trình phân tích phổ hấp thụ nguyên tử GF-AAS, kỹ thuật trắc quang UV-VIS, phương pháp làm giàu mẫu vi lượng 20 lần và các bước thẩm định phương pháp theo tiêu chuẩn quốc tế AOAC.

4. Chính quyền địa phương và cộng đồng dân cư khu vực ven biển:

• Lợi ích & Ứng dụng: Giúp trạm y tế và người dân hiểu rõ hiện trạng nguồn nước đang sử dụng, loại bỏ các quan niệm sai lầm về ô nhiễm kim loại nặng nhưng nâng cao cảnh giác với nguy cơ ô nhiễm vi sinh để chủ động đun sôi và xử lý nước ăn uống.

Câu hỏi thường gặp

1. Nguyên nhân chính khiến nước giếng tại xã Bình Hải có độ pH xuống thấp từ 4,13 đến 4,83 là gì? Hiện tượng pH thấp bắt nguồn từ cấu trúc địa tầng cát pha phèn ven biển thiếu vắng các khoáng chất kiềm cacbonat tự nhiên để trung hòa axit. Bên cạnh đó, nước mưa mang tính axit nhẹ hòa tan nhanh trong đất cát mà không qua lớp đệm khoáng, dẫn đến nước ngầm tầng nông có tính axit cao.

2. Nước giếng tại khu vực phía Đông Dung Quất có bị ô nhiễm kim loại nặng từ khu công nghiệp không? Theo kết quả phân tích bằng phương pháp GF-AAS, hàm lượng các kim loại nặng như Asen (0,80 - 1,00 µg/L), Cadimi (0,50 - 0,60 µg/L), Sắt (0,013 - 0,020 mg/L) và Mangan (0,016 - 0,050 mg/L) đều nằm trong giới hạn an toàn theo QCVN 09-MT:2015/BTNMT, chứng minh nguồn nước chưa bị ô nhiễm kim loại độc hại.

3. Mức độ tin cậy của các phương pháp phân tích trong luận văn được bảo đảm như thế nào? Độ tin cậy được chứng minh qua quy trình thẩm định đạt chuẩn AOAC với đường chuẩn tuyến tính cao ($R^2 \ge 0,9992$), độ thu hồi đạt từ 95% đến 102%, và độ lặp lại có sai số tương đối RSD chỉ từ 2,43% đến 4,94%, hoàn toàn nằm dưới ngưỡng giới hạn cho phép của hàm Horwitz.

4. Nồng độ Coliform cao tới 310 MPN/100mL tại xã Bình Trị gây ra những rủi ro sức khỏe nào? Nồng độ Coliform vượt xa quy chuẩn nước ăn uống (yêu cầu 0 MPN/100mL) là dấu hiệu cảnh báo nguồn nước bị nhiễm khuẩn từ phân và chất thải sinh hoạt. Người dân sử dụng trực tiếp có nguy cơ cao mắc các bệnh truyền nhiễm đường ruột như tiêu chảy, tả, lỵ, và thương hàn.

5. Người dân địa phương cần áp dụng biện pháp xử lý đơn giản nào trước khi dùng nước giếng để ăn uống? Người dân cần tuyệt đối tuân thủ nguyên tắc ăn chín uống sôi (đun sôi nước ở 100°C để diệt khuẩn Coliform), kết hợp lắp đặt bể lọc cát sỏi bổ sung vật liệu nâng pH (đá vôi, sỏi canxi) hoặc dùng máy lọc màng RO gia đình để khử khuẩn và đưa pH về mức an toàn.

Kết luận

• Luận văn đã thiết lập thành công bộ cơ sở dữ liệu quan trắc toàn diện gồm 13 thông số lý - hóa - sinh tại 6 vị trí giếng đào thuộc 3 xã trọng điểm phía Đông Khu kinh tế Dung Quất qua 3 đợt khảo sát thực tế năm 2018.
• Quy trình phân tích trên thiết bị hiện đại (GF-AAS, UV-VIS) đạt độ tin cậy cao theo tiêu chuẩn AOAC với hệ số tương quan $R^2 \ge 0,9992$, độ thu hồi 95% - 102% và hệ số biến thiên RSD < 5%.
• Kết quả khẳng định hàm lượng các kim loại nặng độc hại (Fe, Mn, As, Cd) và hợp chất dinh dưỡng (N-NH₄⁺, N-NO₃⁻, P-PO₄³⁻) đều nằm trong giới hạn an toàn của QCVN 09-MT:2015/BTNMT.
• Nghiên cứu gióng lên hồi chuông cảnh báo về tình trạng nước giếng bị axit hóa nghiêm trọng tại xã Bình Hải (pH 4,13 - 4,83) và ô nhiễm vi sinh Coliform trên diện rộng tại xã Bình Trị (lên tới 310 MPN/100mL).
• Hệ thống 4 nhóm giải pháp kỹ thuật và quản lý được đề xuất có tính khả thi cao, đóng góp nền tảng khoa học vững chắc cho chiến lược cấp nước an toàn giai đoạn 2018 - 2025 của tỉnh Quảng Ngãi.

Công trình nghiên cứu là tài liệu tham khảo học thuật giá trị cho các nhà quản lý môi trường, đơn vị cấp nước và cộng đồng khoa học trong việc bảo vệ và khai thác bền vững tài nguyên nước ngầm ven biển.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẠI HỌC HUẾ TRUONG DAI HOC SU PHAM. NGUYEN QUANG VIEN PHAN TICH VA DANH GIA CHAT LUQNG NUOC GIENG KHU VỰC PHÍA DONG VUNG KINH TE DUNG QUÁT, HUYỆN BÌNH SƠN, Chuyên ngành: HOÁ HỌC PHÂN TÍCH Mã số: 60 44 01 18 LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC THEO ĐỊNH HƯỚNG NGHIÊN CỨU NGƯỜI HƯỚNG DẢN KHOA HỌC PGS. NGUYÊN ĐÌNH LUYỆN Huế, năm 2018 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các sổ liệu và kết quả nghiên cứu nêu trong luận văn là trung thực, được các đồng tác giả cho phép sử dụng và chưa từng được công bồ trong bắt Á công trình nào khác. Huế, tháng 9 năm 2018 Tác giả luận văn Nguyễn Quang.

Lời Cảm On Để hoàn thành Luận văn này, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc. đến thầy giáo PGS.TS Nguyễn Đình Luyện, Trường Đại học Sư phạm, _ Đại học Huế đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn và tạo mọi điều kiện tốt nhất để tôi hoàn thành luận văn này. i Tôi cũng xin chân thành cám ơn Ban Giám hiệu Trường Đại học Sư phạm, phòng Đào tạo Sau Đại học, quý thầy cô giáo khoa Hóa học, “Trường Đại học Sự phạm, Đại học Hu đã giáng day và hướng dẫn tôi trong thời gian học cao học. - Cảm ơn Ban giám đốc và các cán bộ Trung tâm Quan trắc ô trường Dung Quất, huyện Bình Sơn, tinh Quang Ngai đã hỗ trợ và tao mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong thời gian làm việc tại Trung tâm.

để thực hiện để tài. Lãnh đạo cơ quan và đồng nghiệp của phòng Gi: dục và Dio tao Tây Trả đã giúp đỡ và tạo thời gian thuận lợi để tô hoàn thành công việc, tham gia học tập và thực hiện để tài. Sau cùng, tôi xin gởi lời cám ơn chân thành nhất đến gia đình, bè, người thân đã động viền, giúp đỡ tôi tong_ suốt quá tình học tả và hoàn thành luận văn. 'Do hạn chế về kiến thức, kinh nghiệm và thời gian nên trong.

trình thực hiện dé tai không tránh khỏi sai sót. Vì vậy, rất mong đ „sư đóng góp ý kiến của quý thầy cô và các bạn. = Huế, tháng 9 năm MUC LUC TRANG PHU BIA. kesee "¬ LỜI CAM ĐOAN ii LOI CAM ON.

- dữ MUC LUC. HH 1 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VA CAC CHU VIET TAT 3 DANH MUC CAC BANG. 4 DANH MỤC CÁC HÌNH § MO DAU. TONG QUAN LY THUYET.

Chất lượng nước và nguôn 6 nhiễm nước § 1. Chất lượng nước và nhu cầu đánh giá chất lượng nước. Nguyên nhân ô nhiễm nguồn nước. Khái quát về khu vực phía đông vùng kinh té Dung Quat 12 1.

Vị trí địa lý và tình hình đân cư.2 Tình hình sử dụng nước giếng và chất lượng nước. Thôngsố chất lượng nước và các phương pháp phân tích. Giới thiệu chung về một số thông số chất lượng nước. Một số phương pháp xác định thông số chất lượng nước.

17 CHƯƠNG II. NỘI DUNG VA PHUONG PHAP NGHIEN CUU. Phương pháp nghiên cứ. Phạm vi nghiên cứu.

Chuẩn bị mẫu. Phương pháp đo, phân tích các thông số chất lượng nước. Đánh giá độ tin cậy của phương pháp 33 2. Xây dựng đường chuẩn 33 2.

Xác định giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng. Phương pháp xử lý số liệu tực nghiệm 35 2. Phương pháp đánh giá chất lượng nước 35 CHƯƠNG IIL KET QUA VÀ THẢO LUẬN 36 3. Thẩm định các phương pháp phân tích sec.

Xây dựng đường chuẩn 36 3. Khảo sát giới hạn phát hiện, giới hạn định lượng của phép do. Đánh giá độ đúng của phép đo 4I 3. Đánh giá độ lặp của phép đo.

Kết quả đo, phân tích một số thông số chất lượng mước giếng. Đánh giá các thông số chất lượng nước giếng 45 3. Đánh giá các thông số vật lý. Đánh giá các thông số hóa học.

Đánh giá mức độ ô nhiễm vi sinh, độ cứng. Đánh giá hàm lượng kim loại nặng Fe, Mn, As, Cd 51 3. Đề xuất giải pháp kiếm soát chất lượng nước giếng 53 KẾT LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ.558 TÀI LIỆU THAM KHẢO. 59 DANH MỤC CÁC KY HIEU VA CAC CHU VIET TAT ™ 'Tên tiếng Việt 'Tên tiếng Anh van 1 Biên giới tin cay Confidence limit.

2 Chât lượng nước. ‘Water Quality CLN 3 Độ hấp thụ quang ‘Absorbance ^ 4 Độ dân điện Electrical Conductivity EC 5 Độ đục Turbidity TOR © | Délechchuin wong di | _Ralative Standard Deviation | RSD 7 Độ thu hồi Recovery Rev 8 Giới hạn định lượng Timit of Quantitation LOQ 9 Giới hạn phát hiện Limit of Detection TOD 10. | Hiệp hội các nhà hóa phân ‘Association of Official AOAC tích chính thống Analytical Chemits i Kim loại Metal Me 1? | Nhu elu oxi sinh hoa $day Biochemical Oxygen | pop, Demand 13 | _ Nhu clu oxi hoa hoe ‘Chemical Oxygen Demand | COD 1 ‘Oxi hòa tan Dissolved Oxygen DO 15 Phân triệu Part per million ppm 16 Phần tý Part per Billion ppb 17 Phan tich phuong sai ‘Analysis of Variance ANOVA T8 | Quang pho hip the “Atomic Absorption ¬ nguyên tử Spectrometry 19 | Tong chit rin hoa tan Total Dissolved Solids TDS 20 | Tong chit rin Io King Total Suspended Solids TSS 21 Tong coliform Total Coliform TC 22 | — Tiềnchuẩn Việ Nam Viet Nam Standard TCVN 2B Quy chuẩn Việt Nam. Viet Nam Regulation QCVN DANH MUC CAC BANG ‘Tén bang ‘Trang Bang 2.

Vj 071 ldy mau mode giống khu vực nghiên cứu: 30 Bang 2. Cúc phương pháp đo, phân tích chất lượng nước. Sie phu thuộc giữa độ hấp thụ quang vào hàm lượng 37 chất phân tích Bảng 3. Giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng các 40 thong sé CLN Bảng 3.

Kết quá đánh giá độ đúng của các phương pháp. a phân tích các thông số CLN Bang 3. K& quá đánh giá độ lặp lại của các phương pháp 4 phân tích các thông số CLN Đăng 3. Kết quả phân tích các thông số chất lượng nước giồng, 4 do tai hiện trường Bang 3.

Kế: quá phân tích các thông số chất lượng nước giống. trong phòng thí nghiệm DANH MỤC CÁC HÌNH TT Tên HÌNH Trang 1 | Hình 1, 1. Bán đổ quy hoạch Khu kink tế Dung Quất 14 2 [Hình 1. Sơ đổ cấu tạo máy do phổ hấp thụ nguyên tứ 2 3 | Hình 2.

Bản đồ vị tri lay mau nước giêng khu vực nghiên cứu 31 4_ | Hình 3. Đường chuẩn xác định hàm lượng NH, 38 5 _ | Hình 3. Đường chuẩn xác định hàm lượng NÓ; 38 6 | Hình 3. Đường chuẩn xác định hàm lượng PO, 38 7 | Hình 3.

Đường chuẩn xác định hàm lượng Fe 39 8 | Hinh 3. Đường chuẩn xác dinh ham long Mn 39 9 | Hinh 3. Đường chuẩn xác định ham lugng As 39 10. Đường chuẩn xác định hàm lượng Cả 40 11 | Hình 3.

Diễn biển hàm lượng DO. Dién biển tong chat ran tan TDS 46 13 | Hình 3.10, Điển biển pH a7 14 | Hinh 3. Dien bien ham lwong N-NH, 48 15 | Hình 3. Diền biên hàm lượng N-NO; 48 16.

Điển biển hàm lượng P-PO, 4 17 | Hình 3. Diễn biển hàm lượng Coliform 50 18 | Hình 3. Diển biến độ cứng 50 19. Điển biển hàm lượng Fe s 20 | Hình 3.

Dien bien hàm lượng Mn St 21 | Hình 3. Dién bién ham lượng 4s s2 22. Điển biển hàm lượng Cả s MO DAU Sự bùng nô dân số cùng với đô thị hóa, công nghiệp hóa, hiện đại hóa quá nhanh đã tạo ra một sức ép lớn tới môi trường sống ở Việt nam. Đi kèm với sự phát triển đó là vấn đề ô nhiễm môi trường do các nguồn rác thải, nước thải, khí thải gây ra.

Tắt cả các nguồn thải nói trên đều chứa đựng biết bao nhiêu loại chất độc hại [3], [4]. Các nguồn thải trong đó có kim loại nặng và các chất hữu cơ độc tính cao được đưa vào môi trường hầu hết đều chưa được xử lý đúng mức. nên đã tác động mạnh mẽ đến môi trường sinh thái. Đặc biệt là với nguồn nước sinh hoạt ngày cảng trở nên thiếu hụt và ô nhiễm.

Ô nhiễm môi trường nước đã ảnh hướng nghiêm trọng đến sức khỏe của con người. Theo đánh giá của tô chức y tế thế giới (WHO), khoảng 24% bệnh tật và số ca tử vong trên thế giới có căn nguyên từ môi trường. Trong số 102 bệnh thường gặp được thống kê ở báo “Sức khỏe toàn cầu” thì có đến 85 bệnh có căn nguyên từ môi trường nước gây ra [36]. Cho đến nay có hàng trăm công trình khoa học trên thế giới đã công bố các kết quả nghiên cứu về chức năng và ảnh hưởng của một số kim loại năng và chất độc hữu cơ đối với sức khỏe con người.

Các kim loại nặng nói chung và sắt (Fe), asen (As), cadimi (Cd), mangan (Mn) nói riêng trong môi trường nước mặc dù tồn tại ở dạng vết và siêu vết nhưng lại tác động rất lớn đến cơ thể người và vi sinh vật [33]. Việc phân tích các thông số chất lượng nước là một trong những nhiệm vụ quan trọng trong. những nghiên cứu liên quan đến độc học và sinh thái ở bắt kỳ quốc gia nào (31), B2] Tỉnh Quảng Ngãi là một trong các tỉnh tiêu biểu về sự chuyển đổi cơ cấu kinh tế trong những năm gần đây, đặc biệt là việc hình thành Khu công nghiệp. Dung Quất với nhà máy lọc dầu số 1.

Khu công nghiệp đã có ảnh hưởng rất nhiều. đến đời sống người dân khu vực phía Đông vùng kinh tế Dung Quất [12], [25]. Nhimg chat thải công nghiệp cùng các hoạt động khai thác nước ngằm quá mức của. 6 người dân khiến cho nguồn nước ngầm trong lòng đất ngày càng có nguy cơ ô nhiễm.

Một số nguồn nước ngầm hiện nay đang phải đối mặt với vấn đề xâm nhập. mặn trên điện rộng, ô nhiễm vi sinh, ô nhiễm kim loại nặng, ô nhiễm amoni, nitriL, nước nhiễm mặn, nước lợ. Sự ô nhiễm nguồn nước ngầm làm cho chất lượng. nước giếng ngày càng kém đi và có nguy cơ bị ô nhiễm cao, ảnh hưởng đến đời sống sinh hoạt của người dân trong khu [21], [25] Trong nhiều năm qua, việc đánh giá CLN mặt và nước ngầm ở Việt Nam và trên thể giới đã được tập trung nghiên cứu và áp dụng các phương pháp đo, phân tích hiện đại.

Nhà nước ta cũng rất quan tâm đến vấn đẻ nước sạch, nước sinh hoạt cho người dân, nhưng một số nơi như khu vực phía Đông vùng kinh tế Dung Quat, huyện Bình Sơn, tỉnh Quảng Ngãi vẫn còn rất hạn chế, nên thiếu thông tin để định. hướng cho các giải pháp cung cấp nước an toàn cho cộng đồng trong khu vực.