Luận văn thạc sĩ đánh giá chất lượng và thực trạng khai thác sử dụng tài nguyên ndđ khu vực thị xã phổ yên và huyện phú bình tỉnh thái nguyên và đề xuất giải pháp quản lý

Luận văn đánh giá chất lượng, thực trạng khai thác tài nguyên nước dưới đất tại Phổ Yên, Phú Bình, Thái Nguyên, đề xuất giải pháp quản lý hiệu quả.

• Tác giả: Vương Văn Toàn
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Thanh Hải
• Trường học: Đại học Thái Nguyên
• Chuyên ngành: Khoa học môi trường
• Đề tài: Đánh Giá Chất Lượng Và Thực Trạng Khai Thác Tài Nguyên Nước Dưới Đất Tại Phổ Yên Và Phú Bình, Thái Nguyên - Giải Pháp Quản Lý Hiệu Quả
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2017
• Địa điểm: Thái Nguyên

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
• DANH MỤC CÁC BẢNG
• DANH MỤC CÁC HÌNH
• MỞ ĐẦU
• Tính cấp thiết của đề tài
• Mục tiêu nghiên cứu
• Mục tiêu tổng quát
• Mục tiêu cụ thể
• Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
• Ý nghĩa khoa học
• Ý nghĩa thực tiễn
• 1. Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 1.1. Cơ sở lý luận của đề tài
• 1.1.1. Một số khái niệm cơ bản
• 1.1.2. Khái quát về NDĐ
• 1.2. Cơ sở pháp lý của đề tài
• 1.3. Cơ sở khoa học của đề tài
• 1.3.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới
• 1.3.2. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam
• 1.3.3. Tình hình nghiên cứu ở Thái Nguyên
• 2. 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
• 2.1.2. Phạm vi nghiên cứu
• 2.1.3. Địa điểm và thời gian nghiên cứu
• 2.2. Nội dung nghiên cứu
• 2.2.1. Khái quát điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội khu vực nghiên cứu
• 2.2.2. Đánh giá thực trạng khai thác và sử dụng tài nguyên NDĐ khu vực thị xã Phổ Yên và huyện Phú Bình tỉnh Thái Nguyên
• 2.2.3. Đánh giá chất lượng NDĐ khu vực thị xã Phổ Yên và huyện Phú Bình tỉnh Thái Nguyên
• 2.2.4. Đề xuất giải pháp quản lý khai thác, sử dụng tài nguyên NDĐ khu vực thị xã Phổ Yên và huyện Phú Bình tỉnh Thái Nguyên
• 2.3. Phương pháp nghiên cứu
• 2.3.1. Phương pháp thu thập tài liệu, số liệu, thông tin thứ cấp
• 2.3.2. Phương pháp điều tra, thu thập số liệu sơ cấp
• 2.3.3. Phương pháp điều tra, phỏng vấn
• 2.3.4. Phương pháp xử lý số liệu
• 3. Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Khái quát điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội khu vực nghiên cứu
• 3.1.1. Điều kiện tự nhiên thị xã Phổ Yên và huyện Phú Bình
• 3.1.2. Điều kiện kinh tế - xã hội
• 3.2. Đánh giá thực trạng khai thác và sử dụng tài nguyên NDĐ khu vực thị xã Phổ Yên và huyện Phú Bình tỉnh Thái Nguyên
• 3.2.1. Trữ lượng tài nguyên NDĐ khu vực thị xã Phổ Yên và huyện Phú Bình
• 3.2.2. Thực trạng khai thác và sử dụng tài nguyên NDĐ khu vực thị xã Phổ Yên và huyện Phú Bình tỉnh Thái Nguyên
• 3.3. Đánh giá chất lượng NDĐ khu vực thị xã Phổ Yên và huyện Phú Bình tỉnh Thái Nguyên
• 3.3.1. Đánh giá về động thái NDĐ
• 3.3.2. Đánh giá về chất lượng
• 3.4. Đề xuất giải pháp quản lý khai thác, sử dụng tài nguyên NDĐ khu vực thị xã Phổ Yên và huyện Phú Bình tỉnh Thái Nguyên
• 3.4.1. Các biện pháp về quản lý
• 3.4.2. Giải pháp thực hiện quy hoạch
• 3.4.3. Các giải pháp kỹ thuật khai thác và sử dụng NDĐ
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Đánh giá chất lượng nước dưới đất

Nghiên cứu tập trung vào đánh giá chất lượng nước dưới đất tại khu vực Phổ Yên và Phú Bình, Thái Nguyên. Kết quả cho thấy, một số chỉ tiêu như pH, Fe, Mn, Asen vượt quá giới hạn cho phép theo QCVN 09-MT:2015/BTNMT. Đặc biệt, các khu vực khai thác khoáng sản có hàm lượng Asen cao, gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượng nước. Nghiên cứu cũng chỉ ra sự biến động về động thái nước dưới đất, với mực nước giảm đáng kể tại các lỗ khoan quan trắc. Điều này phản ánh tình trạng suy thoái tài nguyên nước và cần có biện pháp quản lý kịp thời.

1.1. Chất lượng nước dưới đất

Kết quả phân tích cho thấy, chất lượng nước dưới đất tại Phổ Yên và Phú Bình có dấu hiệu ô nhiễm cục bộ. Các chỉ tiêu như pH, Fe, Mn, Asen vượt quá giới hạn cho phép, đặc biệt tại các khu vực khai thác khoáng sản. Hàm lượng Asen dao động từ 0.068 - 0.109 mg/l, vượt tiêu chuẩn từ 1.7 - 8.2 lần. Điều này đặt ra yêu cầu cấp thiết về bảo vệ tài nguyên nước và kiểm soát ô nhiễm.

1.2. Động thái nước dưới đất

Nghiên cứu đánh giá động thái nước dưới đất thông qua các lỗ khoan quan trắc. Kết quả cho thấy mực nước giảm đáng kể trong năm 2016, đặc biệt tại các lỗ khoan QH3, QH1, và QH2. Sự suy giảm này phản ánh tình trạng khai thác quá mức và thiếu quản lý hiệu quả. Điều này cần được giải quyết thông qua các giải pháp quản lý bền vững.

II. Thực trạng khai thác nước dưới đất

Nghiên cứu đánh giá thực trạng khai thác nước dưới đất tại Phổ Yên và Phú Bình, Thái Nguyên. Kết quả cho thấy, việc khai thác nước dưới đất diễn ra với cường độ cao, đặc biệt trong các ngành công nghiệp và nông nghiệp. Tuy nhiên, việc quản lý và quy hoạch chưa đồng bộ, dẫn đến tình trạng suy thoái tài nguyên nước. Nghiên cứu cũng chỉ ra sự cần thiết của việc áp dụng các giải pháp quản lý hiệu quả để đảm bảo khai thác bền vững.

2.1. Khai thác nước dưới đất

Nghiên cứu chỉ ra rằng, khai thác nước ngầm tại Phổ Yên và Phú Bình diễn ra với cường độ cao, đặc biệt trong các ngành công nghiệp và nông nghiệp. Việc khai thác không được kiểm soát chặt chẽ, dẫn đến tình trạng suy thoái tài nguyên nước. Điều này đặt ra yêu cầu cấp thiết về việc áp dụng các giải pháp quản lý hiệu quả.

2.2. Quản lý khai thác

Nghiên cứu đề xuất các giải pháp quản lý để kiểm soát việc khai thác nước dưới đất. Các biện pháp bao gồm quy hoạch khai thác, giám sát định kỳ, và áp dụng công nghệ hiện đại. Điều này nhằm đảm bảo khai thác bền vững và bảo vệ tài nguyên nước cho tương lai.

III. Giải pháp quản lý hiệu quả

Nghiên cứu đề xuất các giải pháp quản lý nhằm đảm bảo khai thác bền vững và bảo vệ tài nguyên nước tại Phổ Yên và Phú Bình, Thái Nguyên. Các giải pháp bao gồm quy hoạch khai thác, giám sát định kỳ, và áp dụng công nghệ hiện đại. Nghiên cứu cũng nhấn mạnh tầm quan trọng của việc nâng cao nhận thức cộng đồng về sử dụng nước bền vững.

3.1. Quy hoạch khai thác

Nghiên cứu đề xuất việc quy hoạch khai thác nước dưới đất dựa trên nhu cầu thực tế và khả năng tái tạo của tài nguyên. Điều này nhằm đảm bảo khai thác bền vững và tránh tình trạng suy thoái tài nguyên nước.

3.2. Giám sát và kiểm soát

Nghiên cứu nhấn mạnh tầm quan trọng của việc giám sát và kiểm soát việc khai thác nước dưới đất. Các biện pháp bao gồm lắp đặt hệ thống quan trắc, báo cáo định kỳ, và xử lý vi phạm. Điều này nhằm đảm bảo quản lý hiệu quả và bảo vệ tài nguyên nước.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Khu vực phía Nam tỉnh Thái Nguyên đóng vai trò là cửa ngõ kết nối kinh tế trọng điểm giữa vùng trung du miền núi phía Bắc với vùng đồng bằng Bắc Bộ. Toàn tỉnh sở hữu nguồn tài nguyên nước mặt phong phú ước tính khoảng 3 đến 4 tỷ m3 cùng tiềm năng nước dưới đất dao động từ 1,5 đến 2 tỷ m3. Tuy nhiên, cùng với tốc độ phát triển công nghiệp hóa vượt bậc tại thị xã Phổ Yên và huyện Phú Bình với diện tích tự nhiên trên 506 km2 cùng dân số hơn 285.000 người, nguồn tài nguyên nước đang phải đối mặt với áp lực ô nhiễm và suy thoái nghiêm trọng. Nguồn nước sông Cầu ghi nhận hàm lượng chất ô nhiễm hữu cơ và amoni vượt chuẩn nhiều lần với BOD5 vượt từ 1,08 đến 9,5 lần và NH4+ vượt từ 1,34 đến 20 lần quy chuẩn môi trường.

Vấn đề nghiên cứu trọng tâm của luận văn tập trung vào việc đánh giá hiện trạng chất lượng, trữ lượng và động thái khai thác tài nguyên nước dưới đất tại thị xã Phổ Yên và huyện Phú Bình, từ đó xây dựng cơ sở khoa học cho công tác quy hoạch bền vững. Mục tiêu cụ thể gồm: khảo sát thực trạng khai thác sử dụng nước của cộng đồng và doanh nghiệp; phân tích diễn biến chất lượng nước theo quy chuẩn QCVN 09-MT:2015/BTNMT; và đề xuất hệ thống giải pháp quản lý tài nguyên nước ngầm đồng bộ.

Nghiên cứu được triển khai trên không gian 18 đơn vị hành chính thị xã Phổ Yên và 21 xã, thị trấn huyện Phú Bình trong khung thời gian từ tháng 07/2016 đến tháng 07/2017. Về mặt ý nghĩa thực tiễn, đề tài cung cấp luận cứ định lượng chính xác để quản lý ngưỡng khai thác an toàn trong tổng trữ lượng tiềm năng 123.717 m3/ngày, giúp ngăn ngừa suy giảm mực nước ngầm và bảo vệ sức khỏe cho hàng trăm nghìn người dân địa phương.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn vận dụng lý thuyết địa chất thủy văn về chu trình vận động của nước dưới đất trong các cấu trúc trầm tích bở rời và tầng đá nứt nẻ, kết hợp lý thuyết quản lý tổng hợp tài nguyên nước (IWRM) nhằm bảo đảm cân bằng giữa nhu cầu phát triển kinh tế với khả năng tự phục hồi của hệ thống thủy văn. Mô hình nghiên cứu phân tích mối quan hệ tương tác giữa ba trụ cột: áp lực nhân sinh (hoạt động khai thác công nghiệp, xả thải, sản xuất nông nghiệp), biến động trạng thái môi trường (mực nước, nhiệt độ, chỉ tiêu hóa lý) và phản ứng quản lý nhà nước.

Nghiên cứu chuẩn hóa và áp dụng 4 khái niệm nền tảng theo Luật Tài nguyên nước số 17/2012/QH13 và Luật Bảo vệ Môi trường số 55/2014/QH13:

• Nước dưới đất: nguồn nước tồn tại trong các tầng chứa nước dưới lòng đất.
• Tầng chứa nước: tập hợp các lớp đất đá có khả năng chứa và truyền dẫn nước trọng lực.
• Ngưỡng khai thác nước dưới đất: giới hạn thể tích cho phép khai thác nhằm chống suy thoái, sụt lún và cạn kiệt tầng chứa.
• Ô nhiễm và suy thoái nguồn nước: sự biến đổi các đặc tính lý học, hóa học và sinh học của nước vượt ngưỡng quy chuẩn kỹ thuật cho phép.

Phương pháp nghiên cứu

Dữ liệu nghiên cứu được tích hợp chặt chẽ từ hai nguồn chính:

• Nguồn dữ liệu thứ cấp: chuỗi số liệu quan trắc mực nước và nhiệt độ liên tục trong năm 2016 tại 13 lỗ khoan quan trắc chuyên dụng do Trung tâm Quan trắc Tài nguyên và Môi trường tỉnh Thái Nguyên quản lý; các báo cáo địa chất tỷ lệ 1:200.000 và quy hoạch phát triển kinh tế - xã hội địa phương.
• Nguồn dữ liệu sơ cấp: tiến hành điều tra xã hội học với cỡ mẫu 100 phiếu khảo sát thông qua phương pháp chọn mẫu phân tầng ngẫu nhiên, gồm 10 phiếu dành cho các cơ quan quản lý nhà nước (Sở Tài nguyên và Môi trường, Phòng Tài nguyên và Môi trường cấp huyện, UBND 6 xã trọng điểm) và 90 phiếu dành cho các tổ chức, hộ gia đình trực tiếp khai thác sử dụng nước.

Nghiên cứu lựa chọn 6 điểm quan trắc đại diện (ký hiệu từ NN1 đến NN6) trên các tầng chứa nước chính (tầng bở rời Đệ tứ Q, tầng nứt nẻ Tam Đảo T21tđ và tầng Mẫu Sơn T3cms) để lấy mẫu nước trong 2 chu kỳ: mùa khô (tháng 11/2016) và mùa mưa (tháng 05/2017). Quy trình lấy mẫu, bảo quản và vận chuyển tuân thủ nghiêm ngặt tiêu chuẩn TCVN 6663-11:2011 và quy định QA/QC theo Thông tư số 21/2012/TT-BTNMT. Việc lựa chọn phương pháp phân tích phòng thí nghiệm chuẩn quốc gia (AAS, cực phổ, đo quang phổ DR/6000) đối với 20 thông số lý hóa và vi sinh nhằm bảo đảm tính khách quan, độ chính xác cao và khả năng đối sánh trực tiếp với QCVN 09-MT:2015/BTNMT.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Kết quả tính toán trữ lượng và đánh giá thực trạng tài nguyên nước dưới đất tại khu vực nghiên cứu thể hiện qua các phát hiện khoa học cụ thể:

1. Trữ lượng tiềm năng và khả năng khai thác: Tổng trữ lượng nước dưới đất tiềm năng của khu vực phía Nam tỉnh Thái Nguyên đạt 123.717 m3/ngày. Trong đó, vùng Ba Hàng - Yên Bình - Nam Phổ Yên chiếm tỷ trọng cao nhất với 42.724 m3/ngày (khoảng 34,5%), tiếp đến là vùng Tây Phổ Yên với 44.744 m3/ngày (khoảng 36,2%) và vùng Sông Công - Điềm Thụy đạt 36.249 m3/ngày (khoảng 29,3%). Trữ lượng khai thác dự báo an toàn của các công trình đạt 37.693 m3/ngày, trong đó riêng vùng Ba Hàng - Yên Bình chiếm tới 57,1% (đạt 21.510 m3/ngày).
2. Biến động động thái mực nước ngầm: Mực nước dưới đất tại 13 lỗ khoan quan trắc có sự dao động rõ nét theo mùa với biên độ hạ thấp trung bình từ 1,5 m đến 3,2 m vào các tháng mùa khô (tháng 11 đến tháng 3). Tầng chứa nước Đệ tứ bở rời có mức độ liên thông thủy lực mạnh với nước mặt, trong khi các tầng chứa nước khe nứt Mẫu Sơn và Tam Đảo phản ánh tốc độ bổ cập chậm hơn.
3. Chất lượng nước và ô nhiễm cục bộ: Phân tích 20 chỉ tiêu hóa lý và vi sinh tại 6 trạm quan trắc đại diện cho thấy chất lượng nước ngầm nhìn chung còn trong lành nhưng đã xuất hiện dấu hiệu ô nhiễm cục bộ. Hàm lượng Sắt tổng số (Fe) tại một số giếng khoan dao động từ 1,2 đến 5,8 mg/l, vượt giới hạn cho phép của QCVN 09-MT:2015/BTNMT (5,0 mg/l) tại các vị trí tiếp giáp đới đất trũng. Giá trị pH có xu hướng thấp ở vùng trung du (dao động từ 5,2 đến 6,4). Đặc biệt, chỉ tiêu vi sinh Coliform trong các giếng đào nông tại khu dân cư vượt giới hạn chuẩn trên 35% tổng số mẫu do thiếu đới phòng hộ vệ sinh.
4. Hiện trạng khai thác phân tán và thiếu kiểm soát: Kết quả điều tra 100 phiếu khảo sát chỉ ra rằng hơn 80% hộ gia đình nông thôn tự khoan giếng khai thác nước ngầm tầng nông phục vụ sinh hoạt và tưới tiêu nông nghiệp, trong đó 90% công trình không có hệ thống lắng lọc đạt chuẩn kỹ thuật.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân cốt lõi dẫn đến tình trạng ô nhiễm Sắt và giảm pH bắt nguồn từ cấu trúc địa chất tự nhiên của hệ tầng Hà Cối và Nà Khuất chứa nhiều khoáng vật sulfide kim loại dễ bị phong hóa hòa tan. Bên cạnh đó, áp lực từ các khu công nghiệp tập trung như Điềm Thụy, Yên Bình cùng các hoạt động chế biến cơ khí, luyện kim và khai thác khoáng sản làm gia tăng nguy cơ rò rỉ nước thải công nghiệp chứa kim loại nặng vào lòng đất. So với các công trình nghiên cứu trước đây tại lưu vực sông Hồng của các chuyên gia địa chất thủy văn, tài nguyên nước dưới đất vùng Nam Thái Nguyên có mô đun dòng ngầm phong phú hơn (đạt 300 đến 450 m3/ngày/km2), song độ nhạy cảm trước nguy cơ ô nhiễm tầng mặt là rất cao.

Các dữ liệu quan trắc mực nước trung bình ngày, giá trị cực đại và cực tiểu trong năm 2016 tại 13 lỗ khoan (QH1 đến QH8, QH10, TN1 đến TN4) được tổng hợp thành hệ thống bảng biểu định lượng và đồ thị đường biểu diễn trực quan. Qua biểu đồ diễn biến mực nước theo thời gian, mối liên hệ tương hỗ giữa lượng mưa khu vực (trung bình 2.500 mm/năm) và biên độ hồi phục của gương nước ngầm được thể hiện rõ rệt, chứng minh tính cấp thiết của việc bảo vệ vùng bổ cập tự nhiên.

Đề xuất và khuyến nghị

Nhằm bảo vệ và khai thác bền vững nguồn tài nguyên nước dưới đất tại thị xã Phổ Yên và huyện Phú Bình, luận văn đề xuất 4 nhóm giải pháp chiến lược:

1. Hoàn thiện công tác quy hoạch và phân vùng khai thác: Thiết lập ngay bản đồ phân vùng cấm, vùng hạn chế xây dựng mới công trình khai thác nước dưới đất trên địa bàn thị xã Phổ Yên và huyện Phú Bình trước năm 2020. Khống chế tổng lưu lượng khai thác toàn vùng dưới ngưỡng dự báo an toàn 37.693 m3/ngày nhằm chống cạn kiệt tầng chứa. Cơ quan thực hiện: UBND tỉnh Thái Nguyên chủ trì, phối hợp với Sở Tài nguyên và Môi trường.
2. Nâng cấp và hiện đại hóa mạng lưới quan trắc tự động: Đầu tư chuyển đổi 13 lỗ khoan quan trắc hiện hữu sang chế độ đo truyền số liệu tự động liên tục về mực nước và nhiệt độ, đồng thời tăng tần suất lấy mẫu kiểm nghiệm định kỳ lên 4 đợt/năm trong giai đoạn 2018-2022. Cơ quan thực hiện: Trung tâm Quan trắc Tài nguyên và Môi trường tỉnh Thái Nguyên.
3. Tăng cường kiểm soát cấp phép và trám lấp giếng hỏng: Tổ chức tổng rà soát, tiến hành cấp phép khai thác cho 100% cơ sở sản xuất công nghiệp và dịch vụ quy mô trên 10 m3/ngày; thực hiện trám lấp kỹ thuật 100% các giếng khoan hư hỏng hoặc không còn sử dụng để triệt tiêu nguy cơ gây ô nhiễm thông tầng trong giai đoạn 2018-2025. Cơ quan thực hiện: Phòng Tài nguyên và Môi trường thị xã Phổ Yên, huyện Phú Bình và UBND các xã, phường liên quan.
4. Áp dụng kỹ thuật xử lý nước hộ gia đình và giải pháp bổ sung nhân tạo: Xây dựng các mô hình lọc nước khử sắt, mangan và nâng pH chi phí thấp đạt tiêu chuẩn sinh hoạt cho các cụm dân cư nông thôn, đồng thời ứng dụng giải pháp thu gom nước mưa đưa vào lòng đất để bổ sung nhân tạo tầng chứa nước Đệ tứ trước năm 2025. Cơ quan thực hiện: Trung tâm Nước sạch và Vệ sinh môi trường nông thôn phối hợp cùng cộng đồng dân cư địa phương.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nội dung và kết quả nghiên cứu của luận văn mang lại giá trị thực tiễn cho nhiều nhóm đối tượng:

1. Cán bộ quản lý nhà nước về tài nguyên và môi trường: Cung cấp cơ sở dữ liệu pháp lý và kỹ thuật phục vụ thẩm định hồ sơ cấp phép thăm dò, khai thác, thiết lập hành lang bảo vệ nguồn nước ngầm tại Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Thái Nguyên cũng như các cơ quan chuyên môn cấp huyện.
2. Kỹ sư địa chất thủy văn và chuyên gia tư vấn môi trường: Cung cấp thông số địa chất chi tiết, tọa độ mạng quan trắc VN-2000 và các chỉ số mô đun trữ lượng (300 đến 450 m3/ngày/km2) để ứng dụng vào thiết kế mạng lưới giếng khai thác công nghiệp và đánh giá tác động môi trường các dự án FDI.
3. Ban quản lý các khu, cụm công nghiệp và doanh nghiệp sản xuất: Giúp các doanh nghiệp tại Khu công nghiệp Yên Bình, Điềm Thụy nắm rõ trữ lượng an toàn (vùng Ba Hàng - Yên Bình đạt 21.510 m3/ngày) và đặc tính hóa lý của nguồn nước ngầm để thiết kế dây chuyền xử lý nước cấp phục vụ chu trình sản xuất đạt hiệu quả kinh tế cao nhất.
4. Giảng viên, học viên sau đại học và sinh viên ngành Môi trường: Đóng vai trò là tài liệu tham khảo chuẩn mực về phương pháp kết hợp điều tra xã hội học (100 phiếu) với quan trắc thực địa 2 mùa đối sánh QCVN 09-MT:2015/BTNMT trong các công trình nghiên cứu quản lý môi trường nước.

Câu hỏi thường gặp

1. Trữ lượng khai thác tiềm năng của tài nguyên nước dưới đất tại khu vực nghiên cứu là bao nhiêu? Tổng trữ lượng nước dưới đất tiềm năng tại khu vực phía Nam tỉnh Thái Nguyên được xác định là 123.717 m3/ngày. Trong đó, vùng Tây Phổ Yên đạt 44.744 m3/ngày, vùng Ba Hàng - Yên Bình - Nam Phổ Yên đạt 42.724 m3/ngày và vùng Sông Công - Điềm Thụy đạt 36.249 m3/ngày. Trữ lượng khai thác công trình dự báo an toàn toàn vùng là 37.693 m3/ngày.

2. Chất lượng nước dưới đất tại thị xã Phổ Yên và huyện Phú Bình có đáp ứng tiêu chuẩn ăn uống trực tiếp không? Nước dưới đất tại khu vực chưa đáp ứng tiêu chuẩn ăn uống trực tiếp theo QCVN 01:2009/BYT do có độ pH thấp (5,2 đến 6,4), hàm lượng Sắt tại nhiều điểm vượt ngưỡng 5,0 mg/l và chỉ tiêu Coliform ở giếng đào nông vượt giới hạn cho phép. Nguồn nước bắt buộc phải qua hệ thống xử lý lọc khử phèn sắt, trung hòa axit và khử trùng trước khi sử dụng cho ăn uống.

3. Mực nước dưới đất tại các lỗ khoan quan trắc biến đổi theo mùa như thế nào? Theo số liệu quan trắc năm 2016 tại 13 lỗ khoan chuyên dụng, mực nước dưới đất chịu ảnh hưởng sâu sắc bởi chế độ mưa 2.500 mm/năm của vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa. Vào mùa khô (tháng 11 đến tháng 3), mực nước hạ thấp sâu từ 1,5 m đến hơn 3,0 m so với mùa mưa, đòi hỏi phải kiểm soát công suất khai thác nghiêm ngặt vào các tháng cao điểm khô hạn.

4. Luận văn sử dụng những tiêu chuẩn, quy chuẩn quốc gia nào để đánh giá chất lượng môi trường nước? Nghiên cứu áp dụng quy chuẩn cốt lõi QCVN 09-MT:2015/BTNMT về chất lượng nước dưới đất, kết hợp QCVN 08-MT:2015/BTNMT về chất lượng nước mặt để đánh giá tính liên thông thủy lực, đồng thời đối sánh với QCVN 01:2009/BYT và QCVN 02:2009/BYT về tiêu chuẩn nước ăn uống và sinh hoạt.

5. Vì sao cần phải thực hiện trám lấp các giếng khoan không còn sử dụng? Các giếng khoan thăm dò hoặc khai thác bị hư hỏng, bỏ hoang nếu không được trám lấp đúng kỹ thuật theo quy định sẽ tạo thành các phễu thủy lực dẫn trực tiếp nước thải bề mặt bị ô nhiễm xuống các tầng chứa nước sâu (T3cms, T21tđ), gây ô nhiễm thông tầng vĩnh viễn và làm suy giảm nghiêm trọng chất lượng nguồn nước ngầm quý giá.

Kết luận

• Đề tài đã đánh giá toàn diện tiềm năng tài nguyên nước dưới đất vùng Nam Thái Nguyên với trữ lượng tiềm năng 123.717 m3/ngày và trữ lượng khai thác an toàn dự báo 37.693 m3/ngày.
• Phân tích chi tiết diễn biến chất lượng nước qua 20 thông số hóa lý, phát hiện nguy cơ ô nhiễm Sắt (1,2 đến 5,8 mg/l) và vi sinh cục bộ theo quy chuẩn QCVN 09-MT:2015/BTNMT.
• Xác định quy luật động thái dao động mực nước ngầm theo mùa với biên độ chênh lệch 1,5 đến 3,2 m dựa trên chuỗi số liệu quan trắc thực nghiệm tại 13 lỗ khoan tiêu biểu.
• Làm rõ bức tranh thực tế về công tác quản lý và nhu cầu khai thác phân tán của cộng đồng qua 100 phiếu điều tra khảo sát xã hội học.
• Đề xuất 4 nhóm giải pháp kỹ thuật và quản lý đồng bộ từ quy hoạch phân vùng cấm, nâng cấp quan trắc tự động đến kiểm soát cấp phép và công nghệ xử lý nước.

Luận văn đã đóng góp nguồn luận cứ khoa học tin cậy, hỗ trợ đắc lực cho các cấp chính quyền tỉnh Thái Nguyên trong việc thiết lập ranh giới bảo vệ nguồn nước ngầm và cấp phép khai thác đến năm 2025. Các cơ quan quản lý và doanh nghiệp tại địa phương cần nhanh chóng đưa các khuyến nghị quy hoạch của công trình vào thực tiễn quản lý nhằm hướng tới mục tiêu phát triển kinh tế gắn kết bền vững với bảo vệ môi trường sinh thái.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Cơ sở lý luận của đề tài 1. Một số khái niệm cơ bản - Khái niệm Môi trường Theo Khoản 1, Điều 3, Luật Bảo vệ môi trường 2014: Môi trường là hệ thống các yếu tố vật chất tự nhiên và nhân tạo có tác động đối với sự tồn tại và phát triển của con người và sinh vật (Quốc hội nước CHXHCN Việt Nam, 2014) [27]. - Khái niệm thành phần môi trường Theo Khoản 2, Điều 3, Luật Bảo vệ môi trường 2014: Thành phần môi trường là yếu tố vật chất tạo thành môi trường gồm đất, nước, không khí, âm thanh, ánh sáng, sinh vật và các hình thái vật chất khác (Quốc hội nước CHXHCN Việt Nam, 2014) [27].

- Khái niệm phát triển bền vững Theo Khoản 4, Điều 3, Luật Bảo vệ môi trường 2014: Phát triển bền vững là phát triển đáp ứng được nhu cầu của hiện tại mà không làm tổn hại đến khả năng đáp ứng nhu cầu đó của các thế hệ tương lai trên cơ sở kết hợp chặt chẽ, hài hòa giữa tăng trưởng kinh tế, bảo đảm tiến bộ xã hội và bảo vệ môi trường (Quốc hội nước CHXHCN Việt Nam, 2014) [27]. - Khái niệm ô nhiễm môi trường Theo Khoản 8, Điều 3, Luật Bảo vệ môi trường 2014: Ô nhiễm môi trường là sự biến đổi của các thành phần môi trường không phù hợp với quy chuẩn kỹ thuật môi trường và tiêu chuẩn môi trường gây ảnh hưởng xấu đến con người và sinh vật (Quốc hội nước CHXHCN Việt Nam, 2014) [27]. - Khái niệm suy thoái môi trường Theo Khoản 9, Điều 3, Luật Bảo vệ môi trường 2014: Suy thoái môi trường là sự suy giảm về chất lượng và số lượng của thành phần môi trường, gây ảnh hưởng xấu đến con người và sinh vật (Quốc hội nước CHXHCN Việt Nam, 2014) [27]. 5 - Khái niệm quan trắc môi trường Theo Khoản 20, Điều 3, Luật Bảo vệ môi trường 2014: Quan trắc môi trường là quá trình theo dõi có hệ thống về thành phần môi trường, các yếu tố tác động lên môi trường nhằm cung cấp thông tin đánh giá hiện trạng, diễn biến chất lượng môi trường và các tác động xấu đối với môi trường (Quốc hội nước CHXHCN Việt Nam, 2014) [27].

- Khái niệm tài nguyên nước Theo Khoản 1, Điều 2, Luật Tài nguyên nước 2012: Tài nguyên nước bao gồm nguồn nước mặt, NDĐ, nước mưa và nước biển thuộc lãnh thổ của nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam (Quốc hội nước CHXHCN Việt Nam, 2012) [26]. - Khái niệm nguồn nước Theo Khoản 2, Điều 2, Luật Tài nguyên nước 2012: Nguồn nước là các dạng tích tụ nước tự nhiên hoặc nhân tạo có thể khai thác, sử dụng bao gồm sông, suối, kênh, rạch, hồ, ao, đầm, phá, biển, các tầng chứa NDĐ; mưa, băng, tuyết và các dạng tích tụ nước khác (Quốc hội nước CHXHCN Việt Nam, 2012) [26]. - Khái niệm nước mặt Theo Khoản 3, Điều 2, Luật Tài nguyên nước 2012: Nước mặt là nước tồn tại trên mặt đất liền hoặc hải đảo (Quốc hội nước CHXHCN Việt Nam, 2012) [26]. - Khái niệm NDĐ Theo Khoản 4, Điều 2, Luật Tài nguyên nước 2012: NDĐ là nước tồn tại trong các tầng chứa NDĐ (Quốc hội nước CHXHCN Việt Nam, 2012) [26].

- Khái niệm nước sinh hoạt Theo Khoản 11, Điều 2, Luật Tài nguyên nước 2012: Nước sinh hoạt là nước sạch hoặc nước có thể dùng cho ăn, uống, vệ sinh của con người (Quốc hội nước CHXHCN Việt Nam, 2012) [26]. - Khái niệm nước sạch Theo Khoản 12, Điều 2, Luật Tài nguyên nước 2012: Nước sạch là nước có chất lượng đáp ứng quy chuẩn kỹ thuật về nước sạch của Việt Nam (Quốc hội nước CHXHCN Việt Nam, 2012) [26]. 6 - Khái niệm nguồn nước sinh hoạt Theo Khoản 13, Điều 2, Luật Tài nguyên nước 2012: Nguồn nước sinh hoạt là nguồn nước có thể cung cấp nước sinh hoạt hoặc có thể xử lý thành nước sinh hoạt (Quốc hội nước CHXHCN Việt Nam, 2012) [26]. - Khái niệm ô nhiễm nguồn nước Theo Khoản 14, Điều 2, Luật Tài nguyên nước 2012: Ô nhiễm nguồn nước là sự biến đổi tính chất vật lý, tính chất hóa học và thành phần sinh học của nước không phù hợp với tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật cho phép, gây ảnh hưởng xấu đến con người và sinh vật (Quốc hội nước CHXHCN Việt Nam, 2012) [26].

- Khái niệm suy thoái nguồn nước Theo Khoản 15, Điều 2, Luật Tài nguyên nước 2012: Suy thoái nguồn nước là sự suy giảm về số lượng, chất lượng nguồn nước so với trạng thái tự nhiên hoặc so với trạng thái của nguồn nước đã được quan trắc trong các thời kỳ trước đó (Quốc hội nước CHXHCN Việt Nam, 2012) [26]. - Khái niệm cạn kiệt nguồn nước Theo Khoản 16, Điều 2, Luật Tài nguyên nước 2012: Cạn kiệt nguồn nước là sự suy giảm nghiêm trọng về số lượng của nguồn nước, làm cho nguồn nước không còn khả năng đáp ứng nhu cầu khai thác, sử dụng và duy trì hệ sinh thái thủy sinh (Quốc hội nước CHXHCN Việt Nam, 2012) [26]. - Khái niệm ngưỡng khai thác NDĐ Theo Khoản 19, Điều 2, Luật Tài nguyên nước 2012: Ngưỡng khai thác NDĐ là giới hạn cho phép khai thác NDĐ nhằm bảo đảm không gây xâm nhập mặn, suy thoái, cạn kiệt nguồn nước, sụt, lún đất, tác động xấu đến nguồn nước mặt và môi trường liên quan (Quốc hội nước CHXHCN Việt Nam, 2012) [26]. Khái quát về NDĐ NDĐ là một dạng nước tích trữ trong các lớp đất đá trầm tích bở rời như cặn, sạn, cát, bột kết, trong các khe nứt, hang caxtơ dưới bề mặt trái đất, có thể khai thác cho các hoạt động sống của con người.

Đặc điểm chung của NDĐ là khả năng di chuyển nhanh trong các lớp đất xốp, tạo thành dòng chảy ngầm theo địa hình (Đoàn Văn Cánh, 2014) [6]. 7 Theo độ sâu phân bố, có thể chia NDĐ thành NDĐ tầng mặt và NDĐ tầng sâu. NDĐ tầng mặt thường không có lớp ngăn cách với địa hình bề mặt. Do vậy, thành phần và mực nước biến đổi nhiều, phụ thuộc vào trạng thái của nước mặt.

Loại NDĐ tầng mặt rất dễ bị ô nhiễm. NDĐ tầng sâu thường nằm trong lớp đất đá xốp được ngăn cách bên trên và phía dưới bởi các lớp không thấm nước. Theo không gian phân bố, một lớp NDĐ tầng sâu thường có 3 vùng chức năng: - Vùng thu nhận nước. - Vùng chuyển tải nước.

- Vùng khai thác nước có áp. Khoảng cách giữa vùng thu nhận và vùng khai thác nước thường khá xa, từ vài chục đến vài trăm km. Các lỗ khoan nước ở vùng khai thác thường có áp lực. Đây là loại NDĐ có chất lượng tốt và lưu lượng ổn định.

Trong các khu vực phát triển đá cacbonat thường tồn tại loại NDĐ caxtơ di chuyển theo các khe nứt caxtơ. Trong các dải cồn cát vùng ven biển thường có các thấu kính nước ngọt nằm trên mực nước biển. Một số đặc điểm và cấu trúc của nguồn NDĐ a. Đặc điểm - Đặc điểm thứ nhất: NDĐ tiếp xúc trực tiếp và hoàn toàn với đất và nham thạch.

NDĐ có thể là các màng mỏng bao phủ các phần tử nhỏ bé của đất, nham thạch; là chất lỏng được chứa đầy trong các ống mao dẫn nhỏ bé giữa các hạt đất, đá; NDĐ có thể tạo ra các tia nước nhỏ trong các tầng ngấm nước; thậm chí nó có thể tạo ra khối NDĐ dày trong các tầng đất, nham thạch. Thời gian tiếp xúc của NDĐ với đất và nham thạch rất dài nên tạo điều kiện cho các chất trong đất và nham thạch tan trong NDĐ. Có thể nói cách khác, thành phần hoá học của NDĐ chủ yếu phụ thuộc vào thành phần hoá học của các tầng đất, nham thạch chứa nó (Đoàn Văn Cánh, 2014) [6]. - Đặc điểm thứ 2: Các loại đất, nham thạch của vỏ quả đất chia thành các tầng lớp khác nhau.

Mỗi tầng, lớp đó có thành phần hoá học khác nhau. Giữa các tầng, lớp đất, nham thạch thường có các lớp không thấm nước. Vì vậy NDĐ cũng được chia thành các tầng, lớp khác nhau và thành phần hoá học của các tầng lớp đó cũng khác nhau. 8 - Đặc điểm thứ 3: Ảnh hưởng của khí hậu đối với NDĐ không đồng đều.

NDĐ ở tầng trên cùng, sát mặt đất chịu ảnh hưởng của khí hậu. Các khí hoà tan trong tầng NDĐ này do nước mưa, nước sông, nước hồ… mang đến. Thành phần hoá học của NDĐ của tầng này chịu ảnh hưởng nhiều của thành phần hoá học nước mặt do đó cũng chịu ảnh hưởng nhiều của khí hậu. Trái lại, NDĐ ở tầng sâu lại ít hoặc không chịu ảnh hưởng của khí hậu.

Thành phần hoá học của NDĐ thuộc tầng này chịu ảnh hưởng trực tiếp của thành phần hoá học tầng nham thạch chứa nó. - Đặc điểm thứ 4: Thành phần của NDĐ không những chịu ảnh hưởng về thành phần hoá học của tầng nham thạch chứa nó mà còn phụ thuộc vào tính chất vật lý của các tầng nham thạch đó. Ở các tầng sâu khác nhau, nham thạch có nhiệt độ và áp suất khác nhau nên chứa trong các tầng nham thạch đó cũng có nhiệt độ và áp suất khác nhau. Vì vậy NDĐ ở các tầng rất sâu có thể có áp suất hàng ngàn N/m2 và nhiệt độ có thể lớn hơn 3730K.

- Đặc điểm thứ 5: NDĐ ít chịu ảnh hưởng của sinh vật nhưng chịu ảnh hưởng nhiều của vi sinh vật. Ở các tầng sâu do không có O2 và ánh sáng nên vi sinh vật yếm khí hoạt động mạnh, chi phối nhiều nên thành phần hóa học của NDĐ. Vì vậy thành phần hoá học của NDĐ chứa nhiều chất có nguồn gốc vi sinh vật (Đoàn Văn Cánh, 2014) [6]. Cấu trúc của một tầng NDĐ Cấu trúc của một tầng NDĐ được chia ra thành các tầng như sau: - Bề mặt trên gọi là mực NDĐ hay gương NDĐ.

- Bề mặt dưới, nơi tiếp xúc với tầng đất đá cách thuỷ gọi là đáy NDĐ. Chiều dày tầng NDĐ là khoảng cách thẳng đứng giữa mực NDĐ và đáy NDĐ. - Tầng thông khí hay nước tầng trên là tầng đất đá vụn bở không chứa nước thường xuyên, nằm bên trên tầng NDĐ. - Viền mao dẫn: là lớp nước mao dẫn phát triển ngay trên mặt NDĐ.

- Tầng không thấm: là tầng đất đá không thấm nước 9 NDĐ là một bộ phận của chu trình thủy văn xâm nhập vào các hệ đất đá từ mặt đất hoặc bộ phận nước mặt, và trong một thời gian dài NDĐ được xem là “nguồn nước sạch” - có thể sử dụng cho ăn uống sinh hoạt.