Chương 1: Tổng quan tài liệu. Tác giả nêu một số khái niệm liên quan lĩnh vực nghiên cứu, trình bày về đặc điểm của nước ngầm, nguồn gốc và các yếu tố ảnh hưởng đến nguồn nước ngầm, nêu tính chất đặc trưng của các chỉ tiêu đánh giá chất lượng. Chương 2: Hiện trạng khai thác, sử dụng nước ngầm tại khu vực nghiên cứu. Nội dung được đề cập đến hiện trạng nguồn nước ngầm tại khu vực ngoại thành TP.
Khảo sát và đánh giá nhu cầu khai thác, mục đích sử dụng và các vấn đề liên quan đến việc đảm bảo vệ sinh nguồn nước cũng như đưa ra kết quả khảo sát về tầng nước ngầm được người dân khai thác. Chương 3: Đánh giá chất lượng nước ngầm tại huyện Củ Chi, Hóc Môn và Bình Chánh Thông qua phương pháp kế thừa và thu thập tài liệu các năm 2014, 2015 và 2016, tác giả đánh giá chất lượng nguồn nước ngầm các khu vực nghiên cứu và diễn biến kết quả qua từng năm. Chương 4: Ứng dụng chỉ số GWQI đánh giá chất lượng nước ngầm và đề xuất giải pháp phù hợp. Tham khảo từ các nghiên cứu trước đây về việc xây dựng chỉ số GWQI để đánh giá chất lượng nước ngầm tại các khu vực khác, tác giả xây dựng phương pháp tính toán và đưa ra kết quả đánh giá chất lượng nguồn nước ngầm của khu vực nghiên cứu thông qua chỉ số GWQI bằng một chỉ số tổng hợp.
Đồng thời đánh giá mối tương quan giữa các chỉ tiêu riêng lẻ với chỉ số GWQI tính toán được. Đề xuất các giải pháp quản lý đối với các cấp quản lý và với người dân nhằm sử dụng nguồn nước ngầm một cách an toàn và hiệu quả. 7 - Kết luận và kiến nghị: Kết luận về kết quả nghiên cứu đánh giá chất lượng nước cụ thể thông qua chỉ số GWQI, xác định nguồn nước có phù hợp hay chưa phù hợp cho mục đích sinh hoạt. Kiến nghị các cơ quan chức năng về biện pháp quản lý, kỹ thuật xử lý nước ngầm và đánh giá chất lượng nước ngầm trong mục đích sinh hoạt; đồng thời kiến nghị người dân nâng cao nhận thức trong việc đảm bảo vệ sinh nguồn nước cũng như ý thức bảo vệ môi trường.
8 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Một số khái niệm 1.1 Nước ngầm Nước dưới đất hay c n được gọi là nước ngầm, là thuật ngữ chỉ loại nước nằm bên dưới bề mặt đất trong các không gian rỗng của đất và trong các khe nứt của các thành tạo đá và các không gian rỗng này có sự liên thông với nhau. Trong nghiên cứu này tác giả thống nhất thuật ngữ sử dụng là nước ngầm thay cho nước dưới đất.2 Nước ăn uống Là nước dùng cho các mục đích ăn uống, chế biến thực phẩm do các cơ sở cung cấp nước cung cấp, bảo đảm chất lượng theo các quy chuẩn kỹ thuật do Bộ Y tế ban hành. Là nước có tất cả các chỉ tiêu trong giới hạn quy định trong Thông tư số: 04/2009/TT-BYT ngày 17 tháng 6 năm 2009 ban hành theo QCVN01:2009/BYT [4].3 Nước sinh hoạt Là nước sử dụng cho các mục đích sinh hoạt thông thường, không sử dụng để ăn uống trực tiếp hoặc dùng cho chế biến thực phẩm do các cơ sở cung cấp nước cung cấp, bảo đảm chất lượng theo các quy chuẩn kỹ thuật do Bộ Y tế ban hành. Là nước có tất cả các chỉ tiêu trong giới hạn quy định trong Thông tư số: 05/2009/TT - BYT ngày 17 tháng 6 năm 2009 Bộ Y tế ban hành theo QCVN 02:2009/BYT [13].
Trong đó quy định: - Giới hạn tối đa cho phép I: Áp dụng đối với các cơ sở cung cấp nước. - Giới hạn tối đa cho phép II: Áp dụng đối với các hình thức tự khai thác nước của cá nhân, hộ gia đình (giếng khoan, giếng đào, bể mưa, máng lần, đường ống tự chảy).4 Ô nhiễm nguồn nước ngầm Là sự biến đổi chất lượng nguồn nước ngầm về thành phần vật lý, hóa học, sinh học làm cho nguồn nước không còn phù hợp với Tiêu chuẩn Việt Nam hoặc tiêu chuẩn nước ngoài được Nhà nước Việt Nam cho phép áp dụng.5 Suy thoái, cạn kiệt nguồn nước ngầm Là sự suy giảm về số lượng và chất lượng nguồn nước ngầm so với trạng thái tự nhiên của nó hoặc so với trạng thái của nó quan trắc được trong các thời gian trước đó.6 Quan trắc nước ngầm Là quá trình đo đạc, theo dõi một cách có hệ thống về mực nước, lưu lượng và các chỉ tiêu chất lượng của nguồn nước ngầm nhằm cung cấp thông tin phục vụ việc đánh giá hiện trạng, diễn biến số lượng, chất lượng và các tác động khác đến nguồn nước ngầm.7 Chỉ số chất lượng nước ngầm GWQI Chỉ số chất lượng nước ngầm (Ground Water Quality Index - viết tắt là GWQI) là một chỉ số được tính toán từ các thông số quan trắc chất lượng nước, dùng để mô tả định lượng về chất lượng nước và khả năng sử dụng của nguồn nước đó và được biểu diễn qua một thang điểm.2 Đặc điểm của nước ngầm 1.1 Đặc điểm Một thành tạo đá hoặc các dạng tích tụ vật liệu không cố kết được gọi là tầng chứa khi nó chứa và có thể cung cấp một lượng nước có thể sử dụng được. Độ sâu của không gian có mặt khe nứt hoặc lỗ rỗng trong đá, mà ở đó bắt đầu bão hòa nước hoàn toàn thì được gọi là mực nước ngầm. Nước ngầm được bổ cấp từ và chảy từ bề mặt đất tự nhiên xuống.
Nước ngầm thường được khai thác phục vụ cho nông nghiệp, đô thị và công nghiệp qua các giếng khai thác nước.1: Thời biểu tương đối của nước ngầm vận động Phần lớn nước ngầm hình thành theo một nhánh trong vòng tuần hoàn nước cùng với các yếu tố thủy văn khác. Có 4 con đường hình thành nước ngầm [14]: - Nguồn gốc khí quyển: Do nước mưa, nước mặt trong sông hồ, đầm lầy,. ngấm xuống (Recharge Area) các tầng đất đá bên dưới (Aquifer) khi những tầng này có đới độ rỗng cao. Phần lớn nước ngầm thuộc dạng này.
- Nguồn gốc trầm tích: khi lắng đọng thì ở dạng bùn ướt. Quá trình trầm tích tiếp theo tạo ra lớp đè lên trên, gây nén kết đá và nước bị tách ra thành vỉa. Các vỉa nước dưới đáy mỏ dầu khí thuộc dạng này. - Nguồn gốc magma (Nguyên sinh): Do magma nguội đi thì quá trình kết tinh xảy ra, lượng dư hydro và oxy nếu có sẽ tách ra, rồi kết hợp thành nước.
Đây là quá trình chính thời viễn cổ khi Trái Đất từ dạng khối vật chất nóng chảy nguội dần, nước tách ra từ magma tạo ra khí hơi nước, mây rồi tích tụ tạo ra các đại dương cổ. Nguồn nước từ magma đã giảm nhiều, do vỏ rắn Trái Đất hiện dày hơn và hydro là nguyên tố nhẹ nên ít nằm lại trong lòng Trái Đất. - Nguồn gốc biến chất (Thứ sinh): Các hoạt động xâm nhập làm nóng đất đá, gây biến chất các lớp trầm tích bên trên, dẫn đến thải nước từ trầm tích. Về chi tiết thì có hai hiện tượng: 11 + Nước tự do, tức là phân tử H2O tự do nằm trong đất đá và có thể di chuyển hay khai thác được, do nhiệt độ cao nên tách ra khỏi tầng đá.
+ Nước liên kết, là nước trong các phân tử ngậm nước của đất đá. Bình thường thì nước này không tự do di chuyển và không khai thác được. Quá trình biến chất chuyển đổi khoáng vật của đất đá sang dạng khác "đặc" hơn và thải nước liên kết ra. - Nước ngầm là tài nguyên thiên nhiên.
Ở một số khu vực trên thế giới, nước ngầm là nguồn nước uống chính. Các hoạt động của con người ngày nay bao gồm các ngành công nghiệp, trong nhà và chất thải nông nghiệp đang liên tục bổ sung vào nguồn chứa nước ngầm ở mức báo động. Với sự gia tăng các KCN, các khu đô thị cũng phát triển gần các KCN. Vì vậy, việc xử lý không đạt tiêu chuẩn nước thải công nghiệp và nước thải sinh hoạt vào môi trường cũng là nguyên nhân gây ô nhiễm nước ngầm.
Chất lượng nước ngầm cũng có thể thay đổi theo độ sâu của mực nước ngầm, thay đổi theo mùa.2: Chu trình tuần hoàn nước trên trái đất 1.2 Phân loại nước ngầm theo tầng sâu Địa chất bao gồm các thế (còn gọi là tướng): Thế Pleistocene diễn ra sau thế Pliocene và ngay sau nó là thế Holocene. Thế Pleistocene được phân chia thành Pleistocene sớm, Pleistocene giữa và Pleistocene muộn.1: Phân tầng thạch học Chiều dày (m) Mô tả thạch học [6]. Trầm tích gió biển Holocene muộn: 15 - 45 - Lớp trên: sét, sét cát - Lớp dưới: cát Trầm tích sông biển Holocene sớm – giữa: - Lớp trên: sét 10 - 45 - Lớp giữa: sét cát - Lớp dưới: cát thạch anh Đá basalt olivine rắn chắc hoặc bị phong hóa hoàn toàn 3 - 20 thành sét Trầm tích sông biển Pleistocene giữa – muộn: - Tầng trên: cát sét 25 - 75 - Tầng giữa: cát sỏi - Tầng dưới: cuội, sỏi, cát Trầm tích sông lũ Pleistocene sớm - giữa: 1-7 Hỗn hợp cuội, sỏi, cát, sét Trầm tích Miocene muộn: cuội tảng phân lớp, sỏi kết, cát 45 - 135 kết và sét kết 40 - 60 Bột kết và sét kết phân lớp mỏng tuổi Pecmi muộn 200 - 400 Đá vôi nứt nẻ tuổi Devon giữa – muộn Tảng, cuội kết, cát kết, bột kết và phiến kết phân lớp mỏng 500 - 1000 tuổi Devon sớm – giữa Cát kết, sét kết và phiến sét xen kẹp các lớp đá vôi phân 1000 - 1500 lớp mỏng đến trung bình tuổi Ocdovic muộn – Silua sớm Ở khu vực TP. HCM, nước ngầm được chia thành 5 tầng chứa nước chủ yếu [7]: 1.1Tầng chứa nước Holocene 13 Tầng chứa nước Holocene được phân bố trên cùng có độ cao địa hình thấp, từ nhỏ hơn 2-5 m, đôi chỗ ở độ cao địa hình từ 7-8m nhưng có chiều dày nhỏ.
Chiều dày thay đổi rất lớn từ 2-5m đến 5-42m và có xu hướng tăng dần từ Bắc xuống Nam. Nhìn chung, tầng này khả năng chứa nước kém, chất lượng nước xấu (nhiễm phèn, mặn). Thành phần thạch học: chủ yếu là bùn sét, bột sét, bột lẫn cát mịn và các thấu kính các hạt mịn lẫn mùn thực vật có màu xám xanh và màu xám tro. Đặc điểm thủy hóa: Nước ở tầng này có màu vàng, thường đục, trên mặt có váng rỉ Sắt có vị hơi chua và mùi rất tanh.
Khả năng chứa nước: chứa nước kém, lưu lượng 0,07 – 0,15 l/s nguồn cung cấp chủ yếu là nước mưa và nước mặt (sông, kênh, rạch).