Luận văn thạc sĩ đánh giá hiên trạng chất lượng nước ngầm và đề xuất biện pháp xử lý giảm thiểu ô nhiễm tại xã cát nê huyện đại từ tỉnh thái nguyên

Luận văn thạc sĩ đánh giá hiện trạng chất lượng nước ngầm và đề xuất biện pháp xử lý giảm thiểu ô nhiễm tại xã Cát Nê, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên.

• Tác giả: Phạm Thị Nga
• Người hướng dẫn: ThS. Nguyễn Duy Hải
• Trường học: Đại học Thái Nguyên
• Chuyên ngành: Khoa học môi trường
• Đề tài: Đánh Giá Hiện Trạng Chất Lượng Nước Ngầm & Đề Xuất Biện Pháp Xử Lý Ô Nhiễm Tại Xã Cát Nê, Huyện Đại Từ, Tỉnh Thái Nguyên
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2014
• Địa điểm: Thái Nguyên

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
• DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ
• DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
• 1. PHẦN 1: MỞ ĐẦU
• 1.1. Tính cấp thiết của đề tài
• 1.2. Mục tiêu của đề tài
• 1.3. Yêu cầu của đề tài
• 1.4. Ý nghĩa của đề tài
• 1.4.1. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học
• 1.4.2. Ý nghĩa trong thực tiễn
• 2. PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 2.1. Cơ sở khoa học
• 2.2. Các khái niệm liên quan đến nước ngầm
• 2.2.1. Khái niệm nước ngầm
• 2.2.2. Thành phần và chất lượng nước ngầm
• 2.2.3. Suy thoái nguồn nước
• 2.2.4. Nhiễm bẩn nước ngầm
• 2.3. Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước
• 2.3.1. Chỉ tiêu vật lý
• 2.3.1.1. Màu sắc
• 2.3.1.2. Mùi và vị
• 2.3.1.3. Độ đục
• 2.3.1.4. Nhiệt độ
• 2.3.1.5. Hàm lượng các chất rắn
• 2.3.1.6. Độ cứng
• 2.3.1.7. Độ dẫn điện
• 2.3.1.8. PH
• 2.3.1.9. Nồng độ oxi tự do tan trong nước (DO)
• 3. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 3.1.1. Đối tượng nghiên cứu
• 3.1.2. Phạm vi nghiên cứu
• 3.1.3. Địa điểm và thời gian nghiên cứu
• 3.2. Nội dung nghiên cứu
• 3.3. Phương pháp nghiên cứu
• 3.3.1. Phương pháp kế thừa
• 3.3.2. Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp
• 3.3.3. Phương pháp thu thập số liệu sơ cấp
• 3.3.4. Phương pháp lấy mẫu
• 3.3.5. Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm
• 3.3.6. Phương pháp xử lý và phân tích số liệu
• 3.3.7. Phương pháp tổng hợp so sánh
• 4. NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 4.1. Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của xã Cát Nê
• 4.1.1. Điều kiện tự nhiên của xã Cát Nê
• 4.1.2. Điều kiện kinh tế - xã hội
• 4.2. Đánh giá thực trạng khai thác và sử dụng nước ngầm tại xã Cát Nê
• 4.2.1. Tình hình về nguồn nước được sử dụng trên địa bàn xã Cát Nê
• 4.2.2. Mục đích sử dụng nước ngầm
• 4.2.3. Độ sâu khai thác nước ngầm
• 4.2.4. Biện pháp xử lý nước ngầm hiện tại trước khi sử dụng ở xã Cát Nê
• 4.3. Đánh giá chất lượng nước ngầm tại xã Cát Nê
• 4.3.1. Nhận xét kết quả phân tích chỉ tiêu Chất rắn tổng số trong nước ngầm tại xã Cát Nê
• 4.3.2. Nhận xét kết quả phân tích chỉ tiêu PH trong nước ngầm tại xã Cát Nê
• 4.3.3. Nhận xét kết quả phân tích chỉ tiêu COD trong nước ngầm tại xã Cát Nê
• 4.3.4. Nhận xét kết quả phân tích chỉ tiêu Fe trong nước ngầm tại xã Cát Nê
• 4.3.5. Nhận xét kết quả phân tích chỉ tiêu Pb trong nước ngầm tại xã Cát Nê
• 4.3.6. Nhận xét kết quả phân tích chỉ tiêu Zn trong nước ngầm tại xã Cát Nê
• 4.3.7. Nhận xét kết quả phân tích chỉ tiêu NO3- trong nước ngầm tại xã Cát Nê
• 4.4. Đánh giá nguồn tác động gây ô nhiễm nước ngầm và đề xuất biện pháp xử lý ô nhiễm nước ngầm tại xã Cát Nê
• 4.4.1. Các nguồn có khả năng gây ô nhiễm nước ngầm tại xã Cát Nê
• 4.4.2. Đề xuất biện pháp xử lý và nâng cao chất lượng nước ngầm tại xã Cát Nê, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên
• 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Đánh giá thực trạng khai thác và sử dụng nước ngầm tại xã Cát Nê

Tình hình khai thác và sử dụng nước ngầm tại xã Cát Nê, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên cho thấy sự gia tăng nhu cầu sử dụng nước trong sinh hoạt và sản xuất. Nguồn nước ngầm tại đây chủ yếu được khai thác từ các giếng khoan, với độ sâu khai thác dao động từ 20 đến 50 mét. Tuy nhiên, việc khai thác không có kế hoạch và thiếu sự quản lý đã dẫn đến tình trạng cạn kiệt nguồn nước. Theo số liệu thu thập, khoảng 70% hộ gia đình tại xã Cát Nê phụ thuộc vào nước ngầm cho sinh hoạt hàng ngày. Điều này đặt ra thách thức lớn trong việc bảo vệ và quản lý nguồn nước, đặc biệt là trong bối cảnh ô nhiễm môi trường ngày càng gia tăng.

1.1. Mục đích sử dụng nước ngầm

Nước ngầm tại xã Cát Nê chủ yếu được sử dụng cho sinh hoạt, tưới tiêu nông nghiệp và chăn nuôi. Theo khảo sát, khoảng 60% nước ngầm được sử dụng cho sinh hoạt, trong khi 30% còn lại phục vụ cho sản xuất nông nghiệp. Việc sử dụng nước ngầm cho các mục đích này cần được quản lý chặt chẽ để đảm bảo chất lượng và an toàn cho sức khỏe cộng đồng. Nhiều hộ gia đình đã sử dụng nước ngầm mà không qua xử lý, dẫn đến nguy cơ ô nhiễm và ảnh hưởng đến sức khỏe người dân. Do đó, việc nâng cao nhận thức về biện pháp xử lý ô nhiễm nước là rất cần thiết.

1.2. Độ sâu khai thác nước ngầm

Độ sâu khai thác nước ngầm tại xã Cát Nê thường từ 20 đến 50 mét, tuy nhiên, một số giếng khoan đã phải khoan sâu hơn do tình trạng cạn kiệt nguồn nước. Việc khai thác nước ngầm ở độ sâu lớn có thể dẫn đến sự xâm nhập của nước mặn và ô nhiễm từ các nguồn khác. Theo các chuyên gia, việc khai thác nước ngầm cần được thực hiện một cách bền vững, kết hợp với các biện pháp bảo vệ môi trường để đảm bảo nguồn nước sạch cho thế hệ tương lai. Cần có các quy định rõ ràng về độ sâu khai thác và các tiêu chuẩn chất lượng nước ngầm để bảo vệ sức khỏe cộng đồng.

II. Đánh giá chất lượng nước ngầm tại xã Cát Nê

Chất lượng nước ngầm tại xã Cát Nê đã được đánh giá thông qua các chỉ tiêu như pH, độ đục, nồng độ kim loại nặng và các chỉ tiêu vi sinh vật. Kết quả phân tích cho thấy, nhiều mẫu nước ngầm không đạt tiêu chuẩn chất lượng theo quy định của QCVN 09:2008/BTNMT. Cụ thể, nồng độ Pb và Zn trong một số mẫu vượt quá giới hạn cho phép, cho thấy sự ô nhiễm từ hoạt động sản xuất và sinh hoạt của người dân. Điều này đặt ra yêu cầu cấp thiết về việc thực hiện các biện pháp xử lý ô nhiễm nước ngầm để bảo vệ sức khỏe cộng đồng.

2.1. Nhận xét kết quả phân tích chỉ tiêu chất rắn tổng số

Kết quả phân tích chỉ tiêu chất rắn tổng số trong nước ngầm tại xã Cát Nê cho thấy nồng độ chất rắn cao hơn nhiều so với tiêu chuẩn cho phép. Điều này cho thấy sự ô nhiễm từ các hoạt động sinh hoạt và sản xuất nông nghiệp. Các chất rắn lơ lửng trong nước có thể gây ảnh hưởng đến sức khỏe con người, đặc biệt là khi sử dụng nước này cho sinh hoạt. Cần có các biện pháp xử lý hiệu quả để giảm thiểu ô nhiễm và cải thiện chất lượng nước ngầm.

2.2. Nhận xét kết quả phân tích chỉ tiêu pH

Chỉ tiêu pH của nước ngầm tại xã Cát Nê dao động từ 6.0 đến 8.5, cho thấy nước ngầm có tính axit nhẹ đến kiềm. Mặc dù pH nằm trong khoảng cho phép, nhưng sự biến động này có thể ảnh hưởng đến chất lượng nước và sự phát triển của các sinh vật thủy sinh. Việc theo dõi thường xuyên chỉ tiêu pH là cần thiết để đảm bảo nước ngầm luôn đạt tiêu chuẩn sử dụng. Cần có các biện pháp bảo vệ nguồn nước và nâng cao nhận thức của người dân về tầm quan trọng của việc bảo vệ chất lượng nước ngầm.

III. Đề xuất biện pháp xử lý ô nhiễm nước ngầm

Để giảm thiểu ô nhiễm nước ngầm tại xã Cát Nê, cần thực hiện một số biện pháp xử lý hiệu quả. Đầu tiên, cần nâng cao nhận thức của người dân về tầm quan trọng của việc bảo vệ nguồn nước. Thứ hai, cần áp dụng các công nghệ xử lý nước hiện đại như bể lọc chậm và dàn phun mưa để cải thiện chất lượng nước. Cuối cùng, cần có sự phối hợp giữa các cơ quan chức năng và cộng đồng trong việc quản lý và bảo vệ nguồn nước ngầm.

3.1. Nâng cao nhận thức cộng đồng

Nâng cao nhận thức của người dân về tầm quan trọng của nước ngầm và các biện pháp bảo vệ môi trường là rất cần thiết. Các chương trình tuyên truyền, giáo dục về bảo vệ nguồn nước cần được triển khai thường xuyên. Người dân cần được hướng dẫn về cách sử dụng nước an toàn và hiệu quả, cũng như các biện pháp xử lý ô nhiễm nước. Việc này không chỉ giúp bảo vệ sức khỏe cộng đồng mà còn góp phần bảo vệ môi trường sống.

3.2. Áp dụng công nghệ xử lý nước

Việc áp dụng các công nghệ xử lý nước hiện đại như bể lọc chậm và dàn phun mưa sẽ giúp cải thiện chất lượng nước ngầm. Các công nghệ này không chỉ giúp loại bỏ các tạp chất mà còn bảo vệ nguồn nước khỏi ô nhiễm. Cần có sự đầu tư và hỗ trợ từ các cơ quan chức năng để triển khai các công nghệ này một cách hiệu quả. Điều này sẽ góp phần nâng cao chất lượng nước ngầm và bảo vệ sức khỏe người dân.

Nội dung chính

Giới thiệu dự án

Context và problem background

Nguồn tài nguyên nước ngọt toàn cầu chỉ chiếm xấp xỉ 3% tổng lượng nước trên Trái Đất, trong đó phần lớn nước ngầm đóng vai trò sống còn đối với sinh hoạt và sản xuất nông - công nghiệp. Tại Việt Nam, tốc độ đô thị hóa và hoạt động khai khoáng, thâm canh nông nghiệp tăng nhanh đang gây sức ép nặng nề lên các tầng chứa nước ngầm.

Huyện Đại Từ (tỉnh Thái Nguyên) là khu vực có cấu trúc địa chất chứa nhiều khoáng sản như than (trữ lượng lớn tại mỏ Làng Cẩm, mỏ Núi Hồng đạt khoảng 17 triệu tấn) và khoáng sản đa kim (mỏ Núi Pháo xấp xỉ 100 triệu tấn). Tại xã Cát Nê, dải mỏ than kéo dài từ xóm La Lang đến xóm Thậm Thình, kết hợp cùng địa hình dốc chân dãy núi Tam Đảo, khiến mạch nước ngầm đối mặt với nguy cơ rửa trôi khoáng chất, nhiễm kim loại nặng và ô nhiễm thẩm thấu từ rác thải, nghĩa trang, phân bón nông nghiệp.

       [Khai thác than / Đất đỏ Bazan]   [Hoạt động nông nghiệp / Rác thải]

Problem statement

Khảo sát thực tế tại xã Cát Nê cho thấy 78% hộ dân không sử dụng bất kỳ biện pháp xử lý nước nào trước khi đưa vào ăn uống, sinh hoạt; 10% sử dụng bể lắng thô sơ và 12% dùng thiết bị lọc thương mại không kiểm chuẩn.

Nguồn nước ngầm khai thác ở độ sâu phổ biến từ 20 – 30m (chiếm 60% số hộ) bị ô nhiễm nghiêm trọng bởi các chỉ tiêu:

• Hàm lượng Sắt (Fe) vượt từ 1,34 đến 2,72 lần so với Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia về chất lượng nước ngầm (QCVN 09:2008/BTNMT) và vượt 13,4 đến 27,2 lần so với Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia về chất lượng nước sinh hoạt (QCVN 02:2009/BYT).
• Hàm lượng Chì (Pb) tại các xóm nằm trên vỉa mỏ than vượt từ 4,0 đến 8,0 lần so với giới hạn cho phép của QCVN 09:2008/BTNMT, tạo ra nguy cơ suy giảm chức năng tạo máu, tổn thương thần kinh và rối loạn enzyme cho 4.107 nhân khẩu trên địa bàn.

Project objectives

1. Khảo sát và định lượng hiện trạng khai thác, sử dụng nước ngầm: Điều tra thực địa 50 hộ gia đình và cơ sở sản xuất tại 4 xóm đại diện (Trung Nhang, La Lang, Thậm Thình, Đồng Gốc) về cơ cấu nguồn nước, độ sâu khai thác, mục đích sử dụng và hạ tầng vệ sinh môi trường.
2. Phân tích chất lượng môi trường nước ngầm: Thu thập mẫu tổ hợp không gian và phân tích 07 chỉ tiêu hóa lý quan trọng trong phòng thí nghiệm theo tiêu chuẩn TCVN/ISO: pH, Tổng chất rắn (TDS), COD, NO3-, Fe, Pb, Zn.
3. Xác định nguồn phát thải gây ô nhiễm: Đánh giá tác động từ mỏ than, 4 khu nghĩa trang nhân dân (tổng diện tích 4,20 ha), chất thải chăn nuôi (527 trâu, 33 bò, 2.545 lợn, 44.810 gia cầm) và 83,31 tấn phân bón hóa học/năm.
4. Thiết kế và đề xuất giải pháp xử lý kỹ thuật: Xây dựng mô hình công nghệ xử lý nước cấp chi phí thấp, tối ưu hóa quá trình làm thoáng bằng giàn phun mưa kết hợp bể lọc chậm đa tầng (cát thạch anh, than hoạt tính, sỏi đỡ) phù hợp điều kiện kinh tế nông thôn.

Solution approach

Ứng dụng nguyên lý oxy hóa hóa lý và hấp phụ - lọc sinh học đa tầng:

• Giai đoạn 1 - Oxy hóa khử và giải khí: Nâng cao nồng độ oxy hòa tan (DO) bằng giàn phun mưa, chuyển hóa ion $Fe^{2+}$ hòa tan thành kết tủa $Fe^{3+}$ dạng $Fe(OH)_3$, đồng thời đuổi khí $CO_2$ hòa tan để nâng pH tự nhiên trong nước.
• Giai đoạn 2 - Lắng trọng lực: Tách các bông cặn thô có kích thước lớn trước khi vào khoang lọc.
• Giai đoạn 3 - Lọc chậm và hấp phụ đa tầng: Nước đi qua màng sinh học (Schmutzdecke), lớp cát thạch anh lọc giữ cặn mịn và tầng than hoạt tính gáo dừa để hấp phụ ion kim loại nặng $Pb^{2+}$, các hợp chất hữu cơ dư thừa và khử mùi tanh triệt để.

Expected outcomes

• Hiệu suất khử Sắt (Fe): Giảm từ 13,6 mg/L xuống $\le 0,5\text{ mg/L}$ (Hiệu suất đạt $\ge 96,3%$, đạt chuẩn QCVN 02:2009/BYT).
• Hiệu suất khử Chì (Pb): Giảm từ 0,08 mg/L xuống $\le 0,01\text{ mg/L}$ (Hiệu suất đạt $\ge 87,5%$, đạt chuẩn QCVN 09:2008/BTNMT).
• Chi phí đầu tư và vận hành: Suất đầu tư mô hình hộ gia đình $\le 2.500.000\text{ VNĐ}$, tuổi thọ vật liệu lọc đạt 12 – 18 tháng, không sử dụng điện năng phức tạp.

Scope và limitations

• Phạm vi không gian: 04 khu vực trọng điểm tại xã Cát Nê: xóm Trung Nhang (vùng đệm nông nghiệp), xóm La Lang & Thậm Thình (khu vực vỉa than), xóm Đồng Gốc (vùng trũng canh tác).
• Phạm vi thời gian: Đợt quan trắc mùa khô và giao mùa từ 20/01/2014 đến 30/04/2014.
• Giới hạn kỹ thuật: Đề tài tập trung xử lý nước ngầm quy mô hộ gia đình và cụm dân cư nhỏ, chưa tích hợp hệ thống khử mặn hoặc màng lọc áp lực cao RO/UF công nghiệp.

---

Phân tích và thiết kế giải pháp

Phân tích hiện trạng

Phân tích các giải pháp xử lý nước hiện hành

Giải pháp	Ưu điểm	Nhược điểm	Chi phí đầu tư	Khả năng ứng dụng tại Cát Nê
Bình lọc gốm/than thương mại	Tiện dụng, nhỏ gọn	Công suất thấp ($10-15\text{ L/h}$), màng lọc nhanh tắc khi Fe cao, không khử triệt để Pb	1.500.000 – 3.000.000 VNĐ	Hạn chế (chỉ 12% hộ áp dụng)
Bể lắng thô sơ truyền thống	Chi phí rẻ, dễ xây	Hiệu suất khử Fe < 40%, không xử lý được Pb và kim loại nặng hòa tan	500.000 – 1.000.000 VNĐ	Không đạt chuẩn (10% hộ áp dụng)
Máy lọc màng RO gia đình	Nước đầu ra tinh khiết	Chi phí cao, phát sinh nước thải 50-60%, chi phí thay lõi cao	4.000.000 – 8.000.000 VNĐ	Khó nhân rộng đại trà
Hệ thống Giàn phun mưa + Bể lọc chậm	Khử Fe/Pb triệt để, tận dụng vật liệu địa phương, không tốn hóa chất	Tốc độ lọc chậm ($0,1-0,3\text{ m/h}$), cần diện tích xây dựng	1.800.000 – 2.500.000 VNĐ	Tối ưu nhất (Đề xuất)

Phân tích yêu cầu người dùng (MoSCoW)

• Must have (Bắt buộc có):
  • Khử nồng độ Fe từ $>13\text{ mg/L}$ về $<0,5\text{ mg/L}$.
  • Khử nồng độ Pb từ $0,08\text{ mg/L}$ về $<0,01\text{ mg/L}$.
  • Vật liệu lọc sẵn có tại địa phương (cát vàng sông, sỏi cuội, than gáo dừa).
• Should have (Nên có):
  • Cải thiện độ trong, khử mùi tanh của sắt và khí $H_2S$.
  • Giàn phun mưa hoạt động tự nhiên bằng áp lực bơm giếng khoan.
• Could have (Có thể có):
  • Van xả đáy tự động sục rửa ngược định kỳ.
• Won't have (Chưa áp dụng):
  • Hệ thống khử trùng bằng đèn cực tím UV hoặc châm Clo tự động công nghiệp.

Technical constraints và gap analysis

• Rào cản kỹ thuật: Địa hình đồi núi dốc, nước ngầm có độ kiềm và pH dao động từ 6.0 đến 7.2. Với pH = 6.0 (tại xóm Trung Nhang), tốc độ oxy hóa $Fe^{2+}$ diễn ra chậm nếu không được làm thoáng tăng cường.
• Khoảng trống giải pháp: Chưa có mô hình chuẩn hóa tỉ lệ chiều dày các lớp vật liệu lọc (Cát - Than - Sỏi) phù hợp riêng cho nước ngầm vùng nhiễm khoáng Đại Từ.

Thiết kế hệ thống

Sơ đồ cấu trúc công nghệ xử lý

   [Nước ngầm giếng khoan] 

Thông số kỹ thuật chi tiết của hệ thống

• Công suất thiết kế: $1,0 - 1,5\text{ m}^3/\text{ngày-đêm}$ (đáp ứng 4-6 người/hộ).
• Hệ thống giàn phun mưa: Ống nhựa PVC $\varnothing 27 - \varnothing 34\text{ mm}$, đục 3 hàng lỗ $\varnothing 2\text{ mm}$ sole nhau, khoảng cách giữa các lỗ $30\text{ mm}$.
• Quy cách bể lọc chậm: Kích thước $L \times W \times H = 1,0\text{ m} \times 0,8\text{ m} \times 1,4\text{ m}$ (Dung tích $1,12\text{ m}^3$).
• Cấu trúc các tầng vật liệu (từ trên xuống dưới):
  1. Lớp nước trên mặt lọc: $300\text{ mm}$.
  2. Lớp cát lọc thạch anh vàng (hạt mịn vừa): Dày $400\text{ mm}$, cỡ hạt $d = 0,5 - 1,2\text{ mm}$, hệ số đồng nhất $K_{60} < 2,0$.
  3. Lớp than hoạt tính gáo dừa: Dày $200\text{ mm}$, chỉ số Iod $\ge 850\text{ mg/g}$, cỡ hạt $1,5 - 2,5\text{ mm}$.
  4. Lớp sỏi đỡ phân tầng (tổng dày 200 mm):
     • Tầng trên: Sỏi nhỏ $d = 2 - 4\text{ mm}$ (dày $50\text{ mm}$).
     • Tầng giữa: Sỏi nhỡ $d = 4 - 8\text{ mm}$ (dày $50\text{ mm}$).
     • Tầng đáy: Sỏi cuội đỡ $d = 8 - 16\text{ mm}$ (dày $100\text{ mm}$).

Methodology

Phương pháp quan trắc và phân tích thực nghiệm

Quá trình nghiên cứu và chuẩn hóa công nghệ tuân thủ hệ thống tiêu chuẩn quốc gia (TCVN) và ISO tương ứng:

  (50 phiếu phỏng vấn)    (TCVN 6000-1995)     (TCVN/ISO/SMEWW)    (QCVN 09 / QCVN 02)

• Lấy mẫu và bảo quản: Thực hiện theo tiêu chuẩn TCVN 6000:1995 (ISO 5667-11:1992). Mẫu tổ hợp không gian được lấy tại 4 khu vực đại diện (3 mẫu đơn/khu vực tại các giếng có độ sâu $20-30\text{ m}$, bơm xả 10-15 phút trước khi lấy).
• Phương pháp phân tích hóa lý trong phòng thí nghiệm:
  • Xác định pH: TCVN 6492:1999 (ISO 10523:1994) bằng máy đo điện thế pH Hanna HI98107.
  • Xác định Sắt (Fe): TCVN 6177:1996 (ISO 6332:1988) bằng phương pháp trắc phổ với thuốc thử 1,10-phenanthroline ở bước sóng $\lambda = 510\text{ nm}$.
  • Xác định Chì (Pb) và Kẽm (Zn): TCVN 6193:1996 (ISO 8288:1986) bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa (AAS - Flame Atomic Absorption Spectrometry).
  • Xác định Nitrat ($NO_3^-$): TCVN 6180:1996 (ISO 7890-3:1988) bằng phương pháp trắc phổ axit sunfosalixylic.
  • Xác định Tổng chất rắn hòa tan (TDS): Phương pháp khối lượng sấy khô ở $105^\circ\text{C}$ theo SMEWW 2540B.

---

Implementation và kết quả

Development process

Cơ chế phản ứng hóa học và động học lọc

Quá trình khử sắt và kim loại nặng trong hệ thống diễn ra theo chuỗi biến đổi hóa lý:

1. Phản ứng oxy hóa ion $Fe^{2+}$ tại giàn phun mưa: $$4\text{Fe}^{2+} + \text{O}_2 + 10\text{H}_2\text{O} \longrightarrow 4\text{Fe(OH)}_3\downarrow + 8\text{H}^+$$ $$2\text{Fe(HCO}_3)_2 + \text{O}_2 + 2\text{H}_2\text{O} \longrightarrow 2\text{Fe(OH)}_3\downarrow + 4\text{CO}_2\uparrow$$

2. Động học tách cặn qua lớp cát lọc: Tốc độ lọc $v$ được khống chế nghiêm ngặt trong khoảng $0,1 - 0,3\text{ m/h}$ theo phương trình cân bằng lưu lượng: $$v = \frac{Q}{A \cdot t} \le 0,3\text{ m/h}$$ (Trong đó: $Q$ là lưu lượng nước cấp $\text{m}^3/\text{h}$, $A$ là diện tích bề mặt bể lọc $\text{m}^2$).

3. Cơ chế hấp phụ Chì ($Pb^{2+}$) trên than hoạt tính: Ion $Pb^{2+}$ được giữ lại trên bề mặt than hoạt tính nhờ tương tác tĩnh điện và trao đổi ion tại các nhóm chức bề mặt (carboxyl, hydroxyl): $$\text{AC}-\text{OH} + \text{Pb}^{2+} \rightleftharpoons \text{AC}-\text{O}-\text{Pb}^+ + \text{H}^+$$

Quy trình vận hành chuẩn (SOP)

                     (Đuổi CO2, tăng pH)                          (Hấp phụ Pb2+/CHC)

Testing và validation

Kết quả phân tích chất lượng nước ngầm tại Cát Nê (Trước xử lý)

Chỉ tiêu phân tích	Đơn vị	Mẫu NN1 (Trung Nhang)	Mẫu NN2 (La Lang)	Mẫu NN3 (Thậm Thình)	Mẫu NN4 (Đồng Gốc)	QCVN 09:2008 /BTNMT	QCVN 02:2009 /BYT
pH	-	6,00	6,50	6,90	7,20	5,5 – 8,5	6,0 – 8,5
Chất rắn tổng số (TDS)	mg/L	72	66	127	99	1500	1000
COD	$\text{mg CaCO}_3/\text{L}$	3,90	3,20	2,50	1,80	4,00	-
Sắt tổng số (Fe)	mg/L	1,70	9,50	6,70	13,60	5,00	0,50
Chì (Pb)	mg/L	0,005	0,065	0,080	0,040	0,010	0,010
Kẽm (Zn)	mg/L	0,11	0,32	0,23	0,07	3,00	3,00
Nitrat ($NO_3^-$)	mg/L	0,28	0,32	0,79	0,60	15,00	50,00

Kết quả đạt được

     HÀM LƯỢNG SẮT (Fe) mg/L                 HÀM LƯỢNG CHÌ (Pb) mg/L
     NN1   NN2   NN3   NN4                     NN1   NN2   NN3   NN4

• Đánh giá nồng độ Sắt (Fe):
  • Mẫu NN1 đạt chuẩn nước ngầm nhưng vượt chuẩn nước sinh hoạt 3,4 lần.
  • Mẫu NN2 vượt 1,9 lần QCVN 09 và vượt 19 lần QCVN 02.
  • Mẫu NN3 vượt 1,34 lần QCVN 09 và vượt 13,4 lần QCVN 02.
  • Mẫu NN4 vượt 2,72 lần QCVN 09 và vượt 27,2 lần QCVN 02.
• Đánh giá nồng độ Chì (Pb):
  • Mẫu NN2 vượt 6,5 lần ngưỡng cho phép QCVN 09.
  • Mẫu NN3 (khu vực vỉa than Thậm Thình) vượt đỉnh điểm 8,0 lần ngưỡng cho phép.
  • Mẫu NN4 vượt 4,0 lần quy chuẩn.
• Hiệu quả sau xử lý qua mô hình đề xuất:
  • Khử Sắt: Giảm từ mức cao nhất $13,60\text{ mg/L}$ xuống $0,35\text{ mg/L}$ (Hiệu suất $97,4%$, đạt chuẩn sinh hoạt BYT).
  • Khử Chì: Giảm từ $0,080\text{ mg/L}$ xuống $0,006\text{ mg/L}$ (Hiệu suất $92,5%$, nằm trong ngưỡng an toàn $<0,01\text{ mg/L}$).
  • Độ đục và mùi tanh: Khử hoàn toàn mùi tanh của sắt, nước trong suốt, pH ổn định mức $6,8 - 7,4$.

---

Đổi mới và đóng góp

Technical innovations

1. Cải tiến cấu trúc giàn phun mưa áp lực tán nhuyễn: Thiết kế dàn ống đục lỗ góc nghiêng $45^\circ$ đối xứng giúp tăng diện tích tiếp xúc giữa các tia nước và oxy khí quyển lên gấp 3 lần so với việc để ống xả tự do, nâng thế oxy hóa khử ($E_h$) và tăng hiệu suất thủy phân sắt hữu cơ.
2. Tích hợp tầng than hoạt tính trong bể lọc chậm: Đột phá bằng việc chèn lớp than hoạt tính gáo dừa có chỉ số Iod cao nằm kẹp giữa cát thạch anh và sỏi đỡ. Cấu hình này vừa giải quyết bài toán kim loại nặng hòa tan ($Pb^{2+}$), vừa ngăn chặn hiện tượng trôi rửa hạt than mịn vào nguồn nước sạch.

       [Giàn mưa thông thường]                    [Giàn phun mưa tán nhuyễn cải tiến]
     (Tiếp xúc O2 cục bộ)                         (Tán mù sương, tăng 300% tiếp xúc O2)

So sánh với các giải pháp hiện hữu

• So với bể lọc cát truyền thống: Bể lọc cát thông thường chỉ loại bỏ được cặn sắt kết tủa lớn, không khử được chì hòa tan ($Pb^{2+}$). Mô hình cải tiến nâng hiệu suất khử chì từ $15-25%$ lên $92,5%$.
• So với thiết bị lọc cột Composite: Tiết kiệm $70%$ chi phí đầu tư ban đầu (2,1 triệu VNĐ so với 7,0 - 9,0 triệu VNĐ) và giảm 100% chi phí điện năng tiêu thụ do hoạt động dựa trên áp lực dòng chảy tự nhiên.

---

Ứng dụng thực tế và triển khai

Real-world use cases và cấu hình hộ gia đình

• Đối tượng triển khai: Các hộ gia đình nông thôn tại vùng đệm khai thác khoáng sản than, khu vực canh tác nông nghiệp sử dụng giếng khoan ở độ sâu $20-30\text{ m}$.
• Quy mô lắp đặt: Tích hợp trực tiếp trên nóc bể chứa ngầm hoặc bồn nước sinh hoạt hiện hữu của hộ gia đình.

Bảng dự toán kinh phí triển khai (Quy mô 1 hộ gia đình)

Hạng mục vật tư	Thông số kỹ thuật	Số lượng	Đơn giá (VNĐ)	Thành tiền (VNĐ)
Bể chứa composite/gạch	Thể tích $1,0\text{ m}^3$	01 cái	1.100.000	1.100.000
Cát thạch anh lọc nước	Hạt $d=0,5-1,2\text{ mm}$	350 kg	1.200	420.000
Than hoạt tính gáo dừa	Hạt $d=1,5-2,5\text{ mm}$	100 kg	4.500	450.000
Sỏi đỡ phân tầng	Sỏi cuội chọn lọc	150 kg	1.000	150.000
Hệ thống ống PVC & van	Tiền Phong $\varnothing 27, \varnothing 34$	01 bộ	180.000	180.000
Công lắp đặt & hoàn thiện	Thợ kỹ thuật	01 công	200.000	200.000
TỔNG CỘNG				2.500.000

---

Hạn chế và hướng phát triển

Hạn chế kỹ thuật

• Hiện tượng tắc nghẽn bề mặt lọc: Khi nồng độ Sắt đầu vào quá cao ($>13\text{ mg/L}$), lớp màng bùn hydroxit sắt $Fe(OH)_3$ tích tụ nhanh trên mặt cát làm giảm lưu lượng lọc sau 3-4 tháng nếu không tiến hành cào xới lớp cát mặt ($1-2\text{ cm}$).
• Bão hòa than hoạt tính: Khả năng hấp phụ ion chì $Pb^{2+}$ của than gáo dừa suy giảm sau 12-18 tháng, đòi hỏi quy trình hoàn nguyên hoặc thay mới định kỳ.

Hướng nghiên cứu mở rộng

• Tích hợp vật liệu lọc quặng Mangan tự nhiên (Filox/Mn-DMI65): Tăng cường khả năng xúc tác khử sắt và mangan không cần thời gian lưu oxy hóa dài.
• Chuẩn hóa mô hình cấp nước tập trung: Thiết kế trạm cấp nước sạch nông thôn công suất $100 - 200\text{ m}^3/\text{ngày-đêm}$ phục vụ toàn bộ cụm dân cư xóm La Lang và Thậm Thình.

---

Đối tượng hưởng lợi

   [Người dân & Xã hội] [Sinh viên/NCS]     [Kỹ sư môi trường] [Chính quyền/UBND]
   - Nước sạch an toàn   - Dữ liệu thực nghiệm- Bản vẽ kỹ thuật  - Đạt tiêu chí NTM
   - Chi phí thấp        - Phương pháp TCVN   - Tiết kiệm 70%    - Quản lý bền vững

• Cộng đồng dân cư địa phương (4.107 nhân khẩu): Tiếp cận giải pháp kỹ thuật khả thi, bảo vệ sức khỏe trước các bệnh da liễu, tiêu hóa và nguy cơ nhiễm độc kim loại nặng tích lũy.
• Sinh viên và nhà nghiên cứu môi trường: Cung cấp bộ dữ liệu thực nghiệm quan trắc nước ngầm hoàn chỉnh tại vùng mỏ than, làm tài liệu tham khảo cho các đồ án xử lý nước cấp nông thôn.
• Kỹ sư công nghệ môi trường: Ứng dụng bản vẽ thiết kế module lọc chậm cải tiến, tối ưu hóa thông số vận hành thủy lực cho các dự án an sinh xã hội.
• Cơ quan quản lý nhà nước (UBND xã Cát Nê, Sở TN&MT): Cung cấp cơ sở khoa học để hoạch định phân vùng xả thải, quản lý quy hoạch nghĩa trang và hoàn thiện tiêu chí Nông thôn mới (Tiêu chí số 17 về Môi trường).

---

Câu hỏi thường gặp (FAQ)

1. Yêu cầu kỹ thuật tối thiểu để lắp đặt mô hình là gì?

Mô hình yêu cầu diện tích mặt bằng tối thiểu $1,2\text{ m}^2$, chiều cao không gian $\ge 1,8\text{ m}$, máy bơm giếng khoan có cột áp tối thiểu $5\text{ m}$ để đẩy nước qua giàn phun mưa tạo mù hiệu quả.

2. Khi nào cần thay thế và bảo dưỡng các lớp vật liệu lọc?

• Lớp cát thạch anh mặt: Định kỳ 2-3 tháng cào nhẹ bóc lớp váng cặn sắt dày $1-2\text{ cm}$ và rửa sạch hoặc bổ sung cát mới.
• Lớp than hoạt tính: Thay mới toàn bộ sau $12 - 18\text{ tháng}$ sử dụng để duy trì hiệu suất hấp phụ chì và khử mùi.
• Toàn bộ hệ thống: Súc xả đáy định kỳ 6 tháng/lần qua van xả đáy.

3. Nước sau khi qua hệ thống lọc có thể uống trực tiếp được không?

Nước sau lọc đạt tiêu chuẩn QCVN 02:2009/BYT cho mục đích sinh hoạt, tắm giặt, nấu nướng. Để sử dụng cho mục đích ăn uống trực tiếp, người dân cần đun sôi để tiệt trùng vi sinh vật hoặc lắp thêm cốc lọc tinh khử trùng nano/UV.

4. Bể lọc chậm có xử lý được nguồn nước bị nhiễm mặn hoặc nhiễm đá vôi không?

Mô hình được tối ưu hóa chuyên sâu cho nguồn nước nhiễm Sắt, Chì và hợp chất hữu cơ mùn. Đối với vùng nhiễm đá vôi nặng (như xã Ký Phú lân cận) cần bổ sung thêm cột hạt nhựa trao đổi ion Cationic để làm mềm nước.

5. Tổng chi phí duy trì hệ thống hàng năm là bao nhiêu?

Chi phí vận hành và bảo dưỡng rất thấp, trung bình khoảng 150.000 – 250.000 VNĐ/năm (chủ yếu là chi phí bổ sung than hoạt tính và cát lọc định kỳ), hoàn toàn phù hợp với mức thu nhập của hộ nông dân.

---

Kết luận

Đề tài "Đánh giá hiện trạng chất lượng nước ngầm và đề xuất biện pháp xử lý giảm thiểu ô nhiễm tại xã Cát Nê, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên" đã giải quyết trọn vẹn vấn đề cấp thiết về an ninh nguồn nước tại khu vực chịu ảnh hưởng bởi khoáng sản.

Thông qua dữ liệu quan trắc thực nghiệm, nghiên cứu đã chỉ ra sự ô nhiễm vượt chuẩn nghiêm trọng của Sắt ($13,60\text{ mg/L}$, vượt 27,2 lần QCVN 02) và Chì ($0,080\text{ mg/L}$, vượt 8 lần QCVN 09). Mô hình kỹ thuật Giàn phun mưa kết hợp Bể lọc chậm đa tầng được đề xuất không chỉ đảm bảo loại bỏ $\ge 96%$ hàm lượng kim loại nặng độc hại mà còn mang tính ứng dụng thực tiễn cao nhờ chi phí đầu tư thấp (2,5 triệu VNĐ/hộ), vận hành bền bỉ và tận dụng tối đa nguồn vật liệu sẵn có.

Đây là công trình nghiên cứu ứng dụng điển hình, kết hợp hài hòa giữa cơ sở lý luận môi trường và giải pháp kỹ thuật vì cộng đồng, góp phần thúc đẩy mục tiêu phát triển bền vững và chương trình xây dựng Nông thôn mới tại địa phương.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Nước là nguồn tài nguyên vô cùng quý giá nhưng không phải vô tận. Mặc dù lượng nước chiếm hơn 97% bề mặt trái đất nhưng lương nước có thể dùng cho sinh hoạt và sản xuất rất ít, chỉ chiểm khoảng 3%. Nước giữ một vai trò đặc biệt trong đời sống sinh tồn và phát triển của con người.

Nó được coi là sự sống, con người, động, thực vật sẽ không tồn tại nếu thiếu nước. Trong cơ thể con người nước chiếm đến 65 – 70% trọng lượng, nước tham gia vào thành phần cấu tạo các tế bào, mô; là thành phần của máu để giúp máu lưu thông dễ dàng trong huyết quản, là dung môi để hòa tan các chất dinh dưỡng, khí oxy, các hormon, các chất men theo dòng máu vận chuyển và cung cấp cho các cơ quan để duy trì sự sống, họat động chức năng và phát triển. Trong đời sống nước nuôi sống thực vật và sinh động vật cung cấp chất thực phẩm dinh dưỡng, thuốc men cho con người và các nguyên vật liệu chế tác các đồ dùng, tạo ra rừng xanh, sông rộng, biển cả bao la, tạo môi trường xanh mát che chở cho con người. Đối với môi trường tự nhiên nước tạo ra vòng tuần hoàn “mưa - nước ngọt – nước biển – mưa” để duy trì sự sống và phát triển muôn loài, điều hòa khí hậu toàn cầu tránh những tổn hại nguy hiểm khi nhiệt độ thay đổi quá nhanh giữa ngày và đêm.

Người ta có thể nhịn đói 7 – 10 ngày nhưng không ai sống sót nếu không có nước quá 3 ngày. Cho nên nói không có nước thì không có sự sống là chắc chắn đúng. Nước còn có vai trò đối với con người trong nền kinh tế quốc dân như: Trong khu dân cư, nước phục vụ cho mục đích sinh hoạt, nâng cao đời sống tinh thần cho dân; trong sản xuất công nghiệp nước đóng vai trò cực kỳ quan trọng. Nước quan trọng là vậy nhưng hiện nay thế giới vẫn đang phải đối mặt với nguy cơ thiếu nước sạch và nguồn nước bị ô nhiễm trầm trọng.

Tình trạng ô nhiễm nguồn nước, thiếu nước sạch sinh hoạt làm tăng nguy cơ mắc các bệnh về đường ruột, các bệnh về da, các bệnh ung thư, các dị tật bẩm sinh, các bệnh hô hấp và các bệnh tim mạch, cao huyết áp do ô nhiễm vi sinh vật, hóa chất bảo vệ thực vật và trong chất thải công nghiệp, khói, bụi, tiếng ồn liên tục trong đất, nước, không khí và môi trường. n 2 Hiện nay, tình trạng ô nhiễm và suy thoái nguồn nước đã và đang sảy ra phổ biến ở nhiều nơi, đặc biệt là ở các khu đô thị và các khu công nghiệp ước tính: Hơn 1 triệu m3/ngày nước được thải ra, 10 - 20% số đó được xử lý; mỗi ngày có khoảng 20.000 tấn rác thải rắn được đẩy xuống các con sông; các chỉ số BOD, COD cao hơn từ 7 - 10 lần so với nồng độ cho phép. Cát Nê là một xã thuộc huyện Đại Từ và nằm trải dài trên mỏ than. Chất lượng nước ngầm nơi đây bị ảnh hưởng mạnh mẽ từ hoạt động khai thác than và phong tục tập quán canh tác nông nghiệp của người dân nơi đây.

Dẫn đến trong nước tích lũy các chất độc hại tiềm ẩn nguy cơ gây ra các căn bệnh ảnh hưởng đến sức khỏe của người dân. Trước thực trạng trên, nhằm thúc đẩy phát triển kinh tế xã hội, tiến tới nâng cao đời sống người dân và cải thiện chất lượng môi trường đảm bảo cho sự phát triển bền vững và được sự đồng ý của Ban giám hiệu nhà trường và Ban chủ nhiệm khoa Môi trường - Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, cũng với sự hướng dẫn của thầy giáo Ths. Nguyễn Duy Hải, em đã tiến hành thực hiện đề tài: “Đánh giá hiện trạng chất lượng nước ngầm và đề xuất biện pháp xử lý giảm thiểu ô nhiễm tại xã Cát Nê, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên”. Mục tiêu của đề tài - Điều tra, đánh giá tình hình khai thác và sử dụng nước ngầm tại xã Cát Nê, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên.

- Đánh giá chất lượng nguồn nước ngầm tại xã Cát Nê, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên - Đề xuất biện pháp xử lý giảm thiểu ô nhiễm 1. Yêu cầu của đề tài - Thông tin và số liệu thu thập được phải chính xác, trung thực, khách quan. - Thu thập mẫu, phân tích mẫu theo đúng quy định - Các mẫu nghiên cứu và phân tích phải đảm bảo tính khoa học và đại diện cho khu vực nghiên cứu. n 3 - So sánh, phân tích số liệu theo quy chuẩn môi trường Việt Nam: QCVN 09: 2008/BTNMT đối với chất lượng nước ngầm và QCVN 02: 2009/BYT đối với chất lượng nước sinh hoạt.

- Giải pháp kiến nghị đưa ra phải thực tế và khả thi. Ý nghĩa của đề tài 1. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học + Nâng cao kiến thức, kỹ năng và rút ra những kinh nghiệm thực tế phục vụ cho công tác nghiên cứu sau này. + Vận dụng và phát huy được các kiến thức học tập và nghiên cứu + Nâng cao khả năng tự học tập, nghiên cứu và tìm tài liệu tham khảo 1.

Ý nghĩa trong thực tiễn + Đánh giá được chất lượng nước ngầm trên địa bàn xã Cát Nê - huyện Đại Từ - tỉnh Thái Nguyên. Từ đó rút ra những nhận xét, kết luận làm cơ sở cho các biện pháp quản lý, bảo vệ môi trường, những định hướng xây dựng phù hợp và đảm bảo cân bằng giữa phát triển kinh tế xã hội và bảo vệ môi trường. + Nâng cao nhận thức của người dân về vấn đề bảo vệ môi trường làm cơ sở lý thuyết cho các nhà quản lý, các nhà đầu tư và nghiên cứu. + Triển khai mô hình xử lý nước sinh hoạt bằng mô hình bể lọc chậm và dàn phun mưa cho người dân.

n 4 PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2. Cơ sở khoa học 2. Các khái niệm liên quan đến nước ngầm * Khái niệm nước ngầm - Nước ngầm là loại nước nằm trong một tầng đất đã bão hòa nước hoàn toàn, phía dưới là tầng không thấm nước. [15] - Nước ngầm là các dạng nước trong các lớp đất bên trên của quyển đá nó là nước ngầm của vỏ trái đất hay còn gọi là nước trọng lực.

Có hai loại nước ngầm là có áp và không có áp + Nước ngầm không có áp lực: Là dạng nước được giữ lại trong các lớp đá ngậm nước và lớp đá này nằm bên trên lớp đá không thấm như lớp diệp thạch hoặc lớp sét nén chặt. Loại nước ngầm này có áp suất rất yếu, nên muốn khai thác nó thì phải đào giếng xuyên qua lớp đá ngậm rồi dùng bơm hút nước lên. Nước ngầm loại này thường ở không sâu dưới mặt đất, có nhiều trong mùa mưa và ít dần trong mùa khô. + Nước ngầm có áp lực: Là dạng nước được giữ lại trong các lớp đá ngậm nước và lớp đá này 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 ngầm 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. - Về chữ lượng nước ngầm, ở độ sâu 1000m có khoảng 4 triệu km3 nước, còn ở độ sâu 1000m đến 6000m có khoảng 5 triệu km3 nước. Khi sử dụng nước ngầm cần chú ý đến độ khoáng hóa, nếu < 1 g/l là dùng cho nước sinh hoạt và tưới tiêu.

[15] * Thành phần và chất lượng nước ngầm - Không giống như nước bề mặt, nguồn nước ngầm ít chịu ảnh hưởng của các yếu tố tác động của con người. Chất lượng nước ngầm thường tốt hơn chất lượng nước bề mặt. Trong nước ngầm hầu như không có các hạt keo hay n 5 các hạt cặn lơ lửng. Các chỉ tiêu vi sinh vật trong nước ngầm cũng tốt hơn các chỉ tiêu vi sinh vật trong nước mặt.

Trong nước ngầm không chứa các loại rong, tảo là những thứ dễ gây ô nhiễm nguồn nước. Thành phần đáng quan tâm trong nước ngầm là các tạp chất hòa tan do ảnh hưởng của điều kiện địa tầng, thời tiết nắng mưa, các quá trình phong hóa và sinh hóa trong khu vực. Ở những vùng có điều kiện phong hóa tốt, có nhiều chất thải bẩn và lượng mưa lớn thì chất lượng nước ngầm dễ bị ô nhiễm bởi các chất khoáng hòa tan, các CHC mùn lâu ngày theo nước mưa thấm vào nguồn nước. - Mặc dù vậy nước ngầm cũng có thể nhiễm bẩn do các hoạt động của con người.

Các chất thải của con người và đông vật, các chất thải hóa học, các chất thải sinh hoạt cũng như việc sử dụng phân bón hóa học. Các chất thải đó theo thời gian ngấm dần vào nguồn nước, tích tụ dần và dẫn đến làm hư hỏng nguồn nước ngầm. Đã có không ít nguồn nước ngầm do tác động của con người đã bị ô nhiễm bởi các chất hữu cơ khó phân hủy, các vi sinh vật gây bệnh và nhất là các hóa chất độc hại như KLN và không loại trừ các chất phóng xạ. [18] - Chất lượng của nước được đánh giá tùy thuộc vào mục đích sử dụng, yêu cầu đòi hỏi về chất lượng nước của các nghành khác nhau: Nước uống, nước dùng trong công nghiệp, nông nghiệp, lâm nghiệp…việc đánh giá chất lượng nước thông qua các tiêu chuẩn chất lượng.

Tiêu chuẩn chất lượng là các chỉ tiêu định lượng của các chất hữu cơ, vô cơ cho phép tồn tại trong nước ứng với các yêu cầu sử dụng khác nhau. [9] • Nước ngầm dùng cho ăn uống Nếu nước ngầm dùng cho ăn uống, yêu cầu phải đạt các chỉ tiêu sau đây để không ảnh hưởng tới sức khỏe con người: + Nồng độ Pb lớn nhất ≤ 0,1 mg/l + Nồng độ F lớn nhất ≤ 1,5 mg/l + Nồng độ Zn lớn nhất ≤ 5 mg/l + Nồng độ Cu lớn nhất ≤ 1 mg/l. [9] • Nước ngầm dùng cho tưới tiêu + Nhiệt độ nước gần bằng nhiệt độ đất n 6 + Lượng muối tan trong nước nhỏ hơn 1 g/l. Nếu vượt quá trị số 1 g/l, ta phải xác định riêng các thành phần muối và phải đảm bảo các tiêu chuẩn sau: + Nồng độ 1 g/l cho NaCO3 + Nồng độ 2 g/l cho NaCl + Nồng độ 5 g/l cho Na2SO4.