MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết Nƣớc là tài nguyên vô cùng quan trọng đối với mọi sự sống trên trái đất, là cơ sở cho sự sống của mọi sinh vật. Tuy nhiên cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ, quá trình đô thị hóa diễn ra mạnh mẽ nhu cầu của con ngƣời ngày càng đƣợc nâng cao, cuộc sống ngày càng cải thiện. Kéo theo đó là các vấn đề ô nhiễm môi trƣờng, ô nhiễm nguồn nƣớc ngày càng nghiêm trọng do chất thải của các nhà máy, xí nghiệp, công trình đô thị thải ra môi trƣờng chƣa qua xử lý, các chất thải rắn do con ngƣời sử dụng trong sinh hoạt hàng ngày không đƣợc thu gom để xử lý triệt để đã làm ô nhiễm và ảnh hƣởng đến chất lƣợng của các nguồn nƣớc ngầm.
Chúng ta đã và đang sử dụng nguồn nƣớc ngầm này để phục vụ cho ăn uống, sinh hoạt của mình. Vì vậy vấn đề sức khỏe của con ngƣời đang bị đe dọa nghiêm trọng nếu nhƣ chất lƣợng nƣớc không đƣợc đảm bảo [1], [4], [6]. Đặc biệt, ở những khu vực gần các khu công nghiệp, các thành phố lớn và khu vực khai thác khoáng sản thì tỉ lệ nƣớc bị nhiễm kim loại nặng là rất cao. Nƣớc bị nhiễm kim loại nặng sẽ gây hại nghiêm trọng đến sự sống của mọi sinh vật, kim loại nặng tích luỹ theo chuỗi thức ăn thâm nhập vào cơ thể ngƣời gây ra nhiều bệnh tật hiểm nghèo cho con ngƣời nhƣ ung thƣ, các bệnh về hệ xƣơng, hệ tiêu hóa, hệ bài tiết,…Nƣớc mặt bị ô nhiễm sẽ lan truyền các chất ô nhiễm vào nƣớc ngầm, vào đất và các thành phần môi trƣờng liên quan khác [7].
Sắt là một trong những nguyên tố vi lƣợng quan trọng trong cơ thể con ngƣời. Sắt tham gia cấu tạo nên huyết cầu tố (Hb), cần thiết cho việc vận chuyển oxi và cacbonic trong máu. Ngoài ra, sắt còn là thành phần của một số enzym nhƣ: cytochrom trong cơ chế sinh nhiệt và các loại enzyme của hệ thống miễn dịch. Sắt cũng là thành phần cấu tạo của một số loại protein và enzyme, có vai trò trong quá trình giải phóng năng lƣợng khi oxy hóa các chất n 2 dinh dƣỡng và ATP.
Nếu thiếu sắt con ngƣời sẽ cảm thấy mệt mỏi, giảm khả năng tập trung, rụng tóc, đau đầu. Ngƣợc lại khi cơ thể hấp thụ quá nhiều sắt sẽ gây hiện tƣợng giận dữ, viêm khớp, táo bón [1]. Đối với nƣớc, khi hàm lƣợng sắt trong nƣớc cao sẽ làm cho nƣớc có mùi tanh khó chịu và có nhiều cặn bẩn màu vàng, màu nâu đen. Khi con ngƣời sử dụng nƣớc có hàm lƣợng sắt vƣợt ngƣỡng cho phép sẽ gây ảnh hƣởng xấu đến sức khỏe.
Việc xác định, đánh giá hàm lƣợng sắt trong nƣớc có tính quyết định đến về vấn đề ô nhiễm môi trƣờng nƣớc và sức khỏe con ngƣời. Trên thế giới cũng nhƣ trong nƣớc ta đã có rất nhiều đề tài nghiên cứu về lĩnh vực này và do đặc thù về điều kiện tự nhiên và điều kiện xã hội mà mỗi đề tài lại mang tính đặc trƣng riêng của từng địa phƣơng, địa bàn. Tuy tỉnh Bắc Giang đã có nhà máy nƣớc sạch và cung cấp nƣớc đến đại đa số ngƣời dân nhƣng ở một số khu vực ven thành phố thì chủ yếu vẫn sử dụng nƣớc mƣa, nƣớc giếng để sinh hoạt. Yên Dũng là một huyện thuộc tỉnh Bắc Giang, kinh tế còn chậm phát triển chủ yếu là trồng trọt và chăn nuôi, đời sống nhân dân còn gặp nhiều khó khăn.
Tuy vậy, trong thời gian qua cùng với sự phát triển kinh tế xã hội, vấn đề môi trƣờng của huyện đã bộc lộ nhiều bất cập thậm chí đáng báo động. Môi trƣờng đất, môi trƣờng không khí, đặc biệt là nguồn nƣớc mặt, nƣớc ngầm đang bị ô nhiễm. Điều này đã gây ảnh hƣởng trực tiếp đến đời sống và sức khoẻ ngƣời dân. Cụ thể nhƣ ở xã Xuân Phú - huyện Yên Dũng có khoảng 60% hộ dân đang sử dụng nƣớc giếng (giếng đào và giếng khoan) mà chƣa biết chất lƣợng nƣớc giếng có đảm bảo hay không (theo thống kê đầu năm 2015).
Nhằm mục đích vận dụng kết hợp kiến thức mình đã học và công nghệ kỹ thuật hiện đại vào thực tiễn để giúp ngƣời dân biết đƣợc nguồn nƣớc mình đang sử dụng có chất lƣợng nhƣ thế nào, góp phần phục vụ cho vấn đề an toàn chất lƣợng nƣớc, bảo vệ sức khỏe con ngƣời. Xuất phát từ yêu cầu thực n 3 tiễn đó, đƣợc sự đồng ý của Ban Giám hiệu nhà trƣờng, Khoa Môi trƣờng - Trƣờng Đại học Nông lâm Thái Nguyên, dƣới sự hƣớng dẫn của thầy giáo Th.s Nguyễn Minh Cảnh em đã thực hiện đề tài: “Thực trạng và đề xuất biện pháp cải thiện tình trạng nước sinh hoạt nhiễm sắt ở xã Xuân Phú - huyện Yên Dũng - tỉnh Bắc Giang”. Mục tiêu chung của đề tài Nắm đƣợc tình hình sử dụng nguồn nƣớc sinh hoạt trên địa bàn xã Xuân Phú và đƣa ra các biện pháp nhằm ngăn ngừa, giảm thiểu ô nhiễm trong nguồn nƣớc trên địa bàn xã Xuân Phú. Mục tiêu cụ thể của đề tài - Đánh giá đƣợc tình hình sử dụng nƣớc sinh hoạt tại xã Xuân Phú, huyện Yên Dũng, tỉnh Bắc Giang.
- Đánh giá đƣợc hiện trạng chất lƣợng môi trƣờng nƣớc sinh hoạt và nguồn gây ô nhiễm nƣớc. - Đề xuất một số biện pháp xử lý nhằm giảm thiểu ô nhiễm đối với môi trƣờng nƣớc. Yêu cầu của đề tài - Công tác điều tra, thu thập thông tin, phân tích chất lƣợng nƣớc trên địa bàn xã Xuân Phú, huyện Yên Dũng, tỉnh Bắc Giang. + Thông tin và số liệu thu đƣợc chính xác, trung thực, khách quan.
+ Các mẫu nghiên cứu và phân tích phải đảm bảo tính khoa học và đại diện cho khu vực nghiên cứu. + Đánh giá đầy đủ, chính xác hàm lƣợng sắt có trong nƣớc. + Các kết quả phân tích phải đƣợc so sánh với tiêu chuẩn, quy chuẩn môi trƣờng Việt Nam. - Giải pháp kiến nghị đƣa ra phải thực tế, có tính khả thi và phù hợp với điều kiện thực tế của địa phƣơng.
Ý nghĩa của đề tài 1. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học - Áp dụng những kiến thức đã học của nhà trƣờng vào thực tế. - Nâng cao hiểu biết thêm về kiến thức thực tế. - Tích lũy kinh nghiện cho công việc sau khi ra trƣờng.
- Bổ sung tƣ liệu cho học tập. Ý nghĩa thực tiễn - Phản ánh thực trạng về hàm lƣợng sắt có trong nƣớc sinh hoạt của ngƣời dân trên địa bàn xã Xuân Phú, huyện Yên Dũng, tỉnh Bắc Giang. - Tạo số liệu làm cơ sở cho công tác lập kế hoạch xây dựng chính sách bảo vệ Môi trƣờng và kế hoạch phát triển kinh tế - xã hội của xã. - Cảnh báo các vấn đề cấp bách và nguy cơ tiềm tàng về ô nhiễm suy thoái môi trƣờng nƣớc.
- Nâng cao chất lƣợng nƣớc sinh hoạt phục vụ cho ngƣời dân trên địa bàn. n 5 Phần 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2. Cơ sở lý luận và thực tiễn của đề tài 2. Khái quát về nước, nước ngầm - Nƣớc là một hợp chất hóa học của ôxy và hiđrô, có công thức hóa học là H2O.
Nƣớc là phân tử phân cực có momen lƣỡng cực cao. Các phân tử nƣớc thƣờng không tồn tại riêng rẽ mà tạo thành từng nhóm phân tử bởi liên kết hiđrô. Riêng với nƣớc đá thì mỗi phân tử nƣớc đá đƣợc bao quanh bởi 4 phân tử nƣớc đá khác tạo thành cấu trúc tứ diện. - Với các tính chất lí hóa đặc biệt (ví dụ nhƣ tính lƣỡng cực, liên kết hiđrô và tính bất thƣờng của khối lƣợng riêng) nƣớc là một chất rất quan trọng trong nhiều ngành khoa học và trong đời sống.
70% diện tích của Trái Đất đƣợc nƣớc che phủ nhƣng chỉ 0,3% tổng lƣợng nƣớc trên Trái Đất nằm trong các nguồn có thể khai thác dùng làm nƣớc uống. - Nƣớc ngầm là một dạng nƣớc dƣới đất, tích trữ trong các lớp đất đá trầm tích bở rời nhƣ cặn, sạn, cát, bột kết, trong các khe nứt, hang caxtơ dƣới bề mặt trái đất, có thể khai thác cho các hoạt động sống của con ngƣời. Theo độ sâu phân bố, có thể chia nƣớc ngầm thành nƣớc ngầm tầng mặt và nƣớc ngầm tầng sâu. Ô nhiễm nước Ô nhiễm nƣớc là sự thay đổi về tính chất và thành phần của nƣớc, có hại cho cuộc sống sinh hoạt bình thƣờng của con ngƣời và sinh vật bởi sự có mặt của một hay nhiều hóa chất lạ vƣợt quá ngƣỡng chịu đựng của sinh vật.
- Nghiên cứu xử lý kim loại nặng trong nƣớc ngầm: Thành phần đáng quan tâm trong nƣớc ngầm là các hợp chất hòa tan do n 6 ảnh hƣởng của điều kiện địa tầng, thời tiết, nắng mƣa, các quá trình phong hóa và sinh hóa trong khu vực ở những vùng có điều kiện phong hóa tốt, có nhiều chất bẩn và lƣợng mƣa lớn thì chất lƣợng nƣớc ngầm dễ bị ô nhiễm bởi các chất khoáng hòa tan, các hợp chất hữu cơ, mùn lâu ngày theo nƣớc mƣa ngấm vào đất. Ngoài ra, nƣớc ngầm cũng bị nhiễm bẩn bởi tác động của con ngƣời. Các chất thải của con ngƣời ra ngoài môi trƣờng. - Trong nƣớc ngầm thƣờng không có oxi hòa tan nhƣng có hàm lƣợng CO2 cao, thƣờng có hàm lƣợng sắt tổng cộng với các mức độ khác nhau, từ vài mg/l đến 100mg/l hoặc lớn hơn, vƣợt xa tiêu chuẩn cho phép với nƣớc ăn uống sinh hoạt (tiêu chuẩn cho phép đối với hàm lƣợng sắt trong nƣớc ăn uống là 0,3 mg/l, đối với khu vực đô thị và 0,5 mg/l đối với khu vực nông thôn).
Do đó cần phải xử lý trƣớc khi đƣa vào sử dụng. - Các xu hƣớng chính thay đổi chất lƣợng nƣớc khi bị ô nhiễm: + Giảm độ pH của nƣớc ngọt. + Tăng hàm lƣợng các ion Ca2+, Mg2+, SO42- trong nƣớc ngầm và nƣớc sông. + Tăng hàm lƣợng các KLN (Pb, Hg, Cd, As, Cu, Zn.) và các anion PO43-, NO2-, NO3-.
+ Tăng hàm lƣợng các muối trong nƣớc bề mặt và nƣớc ngầm (từ nƣớc thải, khí quyển và CTR). + Tăng hàm lƣợng các hợp chất hữu cơ (khó bị phân hủy sinh học). + Giảm nồng độ oxi hòa tan trong nƣớc tự nhiên do các quá trình oxi hóa. + Giảm độ trong của nƣớc.
Các chỉ số đánh giá chất lượng nước - Độ màu: Độ màu thƣờng do các chất bẩn trong nƣớc tạo nên. Các hợp chất sắt, mangan không hoà tan làm nƣớc có màu nâu đỏ, các chất mùn gây ra màu vàng, còn các loại thuỷ sinh tạo cho nƣớc màu xanh lá cây. - Độ đục: Nƣớc là một môi trƣờng truyền ánh sáng tốt.