Giới thiệu dự án

Khủng hoảng an ninh nguồn nước và suy thoái chất lượng nước sinh hoạt đang là thách thức sinh thái nghiêm trọng tại các quốc gia đang phát triển. Theo số liệu từ Viện Nước Quốc tế (SIWI), trung bình mỗi ngày có khoảng 2 triệu tấn chất thải sinh hoạt xả thẳng ra sông ngòi và đại dương, đồng thời 70% nước thải công nghiệp chưa qua xử lý được đổ trực tiếp vào nguồn tiếp nhận. Tổ chức Lương Nông Liên Hợp Quốc (FAO) cảnh báo gần 2 tỷ người sẽ phải đối mặt với tình trạng khan hiếm nước sạch nghiêm trọng. Tại Việt Nam, áp lực gia tăng dân số cùng tốc độ đô thị hóa nhanh và hoạt động khai khoáng phức tạp đã làm suy giảm nghiêm trọng trữ lượng và chất lượng các tầng chứa nước.

Tại phường Duyệt Trung, thành phố Cao Bằng, tỉnh Cao Bằng – khu vực có địa hình đồi núi phân cắt mạnh, mạng lưới thủy văn chi phối bởi hệ thống sông Bằng Giang và cấu trúc địa chất Karst đặc thù – tài nguyên nước ngầm tầng nông chịu tác động kép từ hiện tượng khoáng hóa tự nhiên, nước rỉ từ quá trình khai thác kim loại (đồng, niken) và chất thải sinh hoạt, chăn nuôi chưa qua xử lý triệt để. Dù tỷ lệ bao phủ mạng lưới cấp nước đô thị đạt 72% trên toàn thành phố, trên 41,93% dân số phường Duyệt Trung vẫn phụ thuộc hoàn toàn hoặc một phần vào nguồn nước giếng đào tầng nông (độ sâu 7 – 10m). Nguồn nước này bộc lộ các dấu hiệu ô nhiễm kim loại nặng (Sắt) và vượt ngưỡng độ cứng nghiêm trọng.

Đề tài tập trung giải quyết bài toán cốt lõi: Xác định mức độ ô nhiễm hóa lý và vi sinh của nước sinh hoạt, định lượng nguy cơ sức khỏe từ ô nhiễm sắt ($Fe$) và độ cứng ($CaCO_3$), đồng thời thiết kế mô hình công nghệ xử lý phân tán phù hợp với điều kiện kinh tế - kỹ thuật tại địa phương.

Mục tiêu nghiên cứu cụ thể

  1. Khảo sát và đánh giá toàn diện: Phân tích thực trạng khai thác, cấp nước và nhận thức cộng đồng của 100 hộ dân tại 22 tổ dân phố thuộc phường Duyệt Trung.
  2. Quan trắc và phân tích thực nghiệm: Thu thập mẫu nước ngầm (giếng đào) và nước sạch đô thị, tiến hành kiểm nghiệm 16 chỉ tiêu lý - hóa - sinh tại phòng thí nghiệm chuyên sâu theo tiêu chuẩn chuẩn hóa.
  3. Mô hình hóa và thiết kế giải pháp kỹ thuật: Xây dựng quy trình công nghệ tích hợp oxy hóa - lắng lọc kết hợp làm mềm nước bằng phương pháp trao đổi ion/kết tủa hóa học nhằm đưa chất lượng nước sau xử lý đạt chuẩn QCVN 02:2015/BYT và QCVN 01:2015/BYT.
  4. Đề xuất giải pháp quản lý - chính sách: Hoàn thiện khung cơ chế giám sát ô nhiễm liên ngành và phương án mở rộng mạng lưới cấp nước tập trung.

Phạm vi và giới hạn nghiên cứu

  • Không gian: 22 tổ dân phố thuộc phường Duyệt Trung, thành phố Cao Bằng (tập trung trọng điểm tại các khu vực chưa phủ kín mạng lưới đường ống như tổ 9, 10, 12, 13, 15, 21).
  • Thời gian thực hiện: Giai đoạn thu thập số liệu và quan trắc thực địa từ tháng 01/2018 đến tháng 05/2018.
  • Đối tượng: Nước ngầm khai thác từ giếng đào nông (tầng chứa nước bở rời Holocen - Pleistocen) và nước sạch từ hệ thống cấp nước thành phố.

Phân tích và thiết kế giải pháp

Phân tích hiện trạng

Tại địa bàn nghiên cứu, chất lượng nước giếng đào bộc lộ hai vấn đề cốt lõi: hàm lượng sắt tổng số cục bộ lên đến $0,748 \text{ mg/L}$ (vượt 1,496 lần ngưỡng $0,5 \text{ mg/L}$ theo QCVN 02:2015/BYT) và tổng độ cứng dao động từ $486,25$ đến $498,00 \text{ mg } CaCO_3/\text{L}$ (vượt từ 1,39 đến 1,43 lần ngưỡng $350 \text{ mg/L}$).

Giải pháp xử lý Ưu điểm kỹ thuật Nhược điểm & Rủi ro Chi phí đầu tư/vận hành Khả năng ứng dụng tại Cao Bằng
Bể lọc cát truyền thống Cấu tạo đơn giản, vật liệu cát - sỏi dễ kiếm tại địa phương. Chỉ khử được sắt kết tủa kích thước lớn, hoàn toàn không khử được độ cứng hòa tan ($Ca^{2+}, Mg^{2+}$). Thấp ($< 1,5$ triệu VNĐ) Không đáp ứng yêu cầu kỹ thuật do độ cứng vượt chuẩn.
Hệ thống màng lọc RO Khử triệt để ion kim loại, khoáng chất ($>98%$), loại bỏ vi sinh vật. Tắc màng nhanh do cặn sắt và cacbonat, tỷ lệ nước thải cao (40 - 60%), mất khoáng tự nhiên. Cao ($4 - 8$ triệu VNĐ, chi phí thay lõi định kỳ cao) Khó tiếp cận với các hộ dân vùng cao, thu nhập thấp.
Hệ oxy hóa giàn mưa + Cationit Khử sắt hiệu quả đạt $>92%$, làm mềm nước linh hoạt qua nhựa $R\text{-}Na^+$, có thể hoàn nguyên. Cần bổ sung muối ăn ($NaCl$) định kỳ để hoàn nguyên hạt nhựa trao đổi ion. Trung bình ($2,5 - 3,5$ triệu VNĐ) Tối ưu nhất: Cân bằng giữa hiệu quả công nghệ và chi phí kinh tế.

Ma trận ưu tiên yêu cầu giải pháp (MoSCoW)

  • Must-have: Giảm nồng độ $Fe_{\text{tổng}}$ xuống $< 0,5 \text{ mg/L}$; Giảm tổng độ cứng ($CaCO_3$) xuống $< 350 \text{ mg/L}$; Tiêu diệt $100%$ Coliform/E. coli.
  • Should-have: Thiết bị vận hành thủ công đơn giản, không tiêu tốn điện năng liên tục, vật liệu lọc dễ thay thế.
  • Could-have: Module hóa hệ thống cho quy mô liên hộ gia đình (công suất $3 - 5 \text{ m}^3/\text{ngày}$).
  • Won't-have: Tự động hóa quá trình súc rửa ngược bằng van điện từ đắt tiền trong giai đoạn thử nghiệm cấp hộ.

Thiết kế hệ thống công nghệ

Quy trình công nghệ xử lý nước ngầm nhiễm sắt và độ cứng cao được chuẩn hóa theo sơ đồ chuỗi thiết bị tích hợp:

Cơ chế phản ứng hóa học cốt lõi

  1. Quá trình oxy hóa thủy phân Sắt: Khí oxy trong không khí hòa tan vào nước thông qua giàn mưa khay đục lỗ, chuyển hóa sắt hòa tan dạng $Fe^{2+}$ thành dạng kết tủa $Fe(OH)_3$: $$4Fe(HCO_3)_2 + O_2 + 2H_2O \longrightarrow 4Fe(OH)_3\downarrow + 8CO_2\uparrow$$ $$4Fe^{2+} + O_2 + 10H_2O \longrightarrow 4Fe(OH)_3\downarrow + 8H^+$$

  2. Quá trình khử độ cứng qua lớp nhựa trao đổi Cation dạng $Na^+$: Khi nước đi qua cột nhựa Cationit ($R\text{-}Na$), các ion gây độ cứng đa hóa trị ($Ca^{2+}, Mg^{2+}$) được hấp phụ và đẩy ion $Na^+$ vào dung dịch: $$2R\text{-}Na + Ca^{2+} \rightleftharpoons R_2\text{-}Ca + 2Na^+$$ $$2R\text{-}Na + Mg^{2+} \rightleftharpoons R_2\text{-}Mg + 2Na^+$$

  3. Tái sinh vật liệu trao đổi Cation (Hoàn nguyên): Sử dụng dung dịch muối ăn $NaCl$ nồng độ $8 - 10%$ để phục hồi dung lượng trao đổi của hạt nhựa: $$R_2\text{-}Ca + 2NaCl \longrightarrow 2R\text{-}Na + CaCl_2$$

# Script tính toán chu kỳ hoàn nguyên cột trao đổi Cation (Chu kỳ lọc)
def calculate_softener_cycle(
    resin_volume_liters: float,      # Thể tích hạt nhựa (L)
    exchange_capacity_eq_per_l: float,# Dung lượng trao đổi (eq/L)
    feed_hardness_mg_caco3: float,   # Độ cứng nước đầu vào (mg CaCO3/L)
    flow_rate_m3_h: float            # Lưu lượng xử lý (m3/h)
) -> dict:
    # 1 đương lượng (eq) CaCO3 = 50.04 g = 50,040 mg
    total_capacity_eq = resin_volume_liters * exchange_capacity_eq_per_l
    total_capacity_mg_caco3 = total_capacity_eq * 50040.0
    
    # Tổng thể tích nước xử lý được giữa 2 chu kỳ hoàn nguyên (m3)
    treated_water_volume_m3 = (total_capacity_mg_caco3 / feed_hardness_mg_caco3) / 1000.0
    operating_hours = treated_water_volume_m3 / flow_rate_m3_h
    
    return {
        "resin_volume_L": resin_volume_liters,
        "treated_volume_m3": round(treated_water_volume_m3, 2),
        "continuous_runtime_hours": round(operating_hours, 2),
        "required_nacl_kg": round((resin_volume_liters * 120) / 1000.0, 2) # Định mức 120g NaCl/L nhựa
    }

# Thực nghiệm với nguồn nước NL02 (Độ cứng = 498 mg/L)
result = calculate_softener_cycle(resin_volume_liters=25.0, exchange_capacity_eq_per_l=1.9, feed_hardness_mg_caco3=498.0, flow_rate_m3_h=0.5)
# Output: Thể tích nước làm mềm đạt ~4.77 m3, vận hành liên tục trong 9.55 giờ trước khi cần hoàn nguyên.

Phương pháp nghiên cứu và quy trình QA/QC

  1. Phương pháp điều tra xã hội học: Lập mẫu phiếu điều tra chuẩn hóa phỏng vấn trực tiếp 100 chủ hộ tại các cụm dân cư tổ 9, 10, 12, 13, 15 thuộc phường Duyệt Trung.
  2. Phương pháp lấy mẫu và bảo quản:
    • Tuân thủ nghiêm ngặt các tiêu chuẩn: TCVN 5992:1995 (ISO 5667-2) về kỹ thuật lấy mẫu, TCVN 5993:1995 (ISO 5667-3) về bảo quản và xử lý mẫu, TCVN 6000:1995 (ISO 5667-11) về lấy mẫu nước ngầm.
    • Trước khi thu mẫu giếng khoan/đào, tiến hành xả bỏ nước lưu đáy ống trong thời gian 5 phút (lưu lượng xả $100 - 150 \text{ L}$). Mẫu phân tích kim loại được axit hóa bằng $HNO_3$ tinh khiết phân tích (PA) về $pH < 2$. Mẫu vi sinh được chứa trong bình thủy tinh vô trùng nắp kín và bảo quản lạnh ở $4^\circ\text{C}$.
  3. Phương pháp phân tích phòng thí nghiệm: Toàn bộ các chỉ tiêu được kiểm nghiệm tại Viện Khoa học Sự sống – Đại học Nông Lâm Thái Nguyên và Trung tâm Quan trắc Tài nguyên & Môi trường Cao Bằng.
       QUY CHUẨN VÀ PHƯƠNG PHÁP THỬ NGHIỆM TIÊU CHUẨN

Implementation và kết quả

Tiến trình thực nghiệm và phân tích dữ liệu

Khảo sát hiện trạng sử dụng nguồn nước trên toàn địa bàn phường Duyệt Trung ghi nhận cấu trúc tiêu thụ như sau:

Loại hình khai thác nước Số lượng người sử dụng Tỷ lệ phần trăm (%) Đặc điểm vệ sinh & Hạ tầng
Nước máy đô thị (Cấp tập trung) 4.831 58,07% Cấp từ trạm bơm Sông Bằng/Sông Hiến, chất lượng ổn định.
Nước giếng đào + Nước máy 1.913 22,99% Dùng nước máy cho ăn uống, nước giếng cho tắm giặt, tưới tiêu.
Nước giếng đào hoàn toàn 1.576 18,94% Phân bố tại vùng cao, xa trung tâm (tổ 13, 21), rủi ro cao.
Tổng cộng 8.320 100,00% Mật độ dân số: 785 người/km²; Đô thị hóa: 79,68%.

Đánh giá chất lượng các nguồn nước nghiên cứu

1. Kết quả phân tích chất lượng nước ngầm (Giếng đào)

Các mẫu nước giếng đào được lấy ngẫu nhiên đại diện tại 3 vị trí trọng điểm:

  • NL01: Hộ ông Hoàng Thị Nụ (Tổ 9)
  • NL02: Hộ ông Nông Văn Đạt (Tổ 12)
  • NL03: Hộ bà Nông Thị Vân (Tổ 15)
STT Chỉ tiêu phân tích Đơn vị Mẫu NL01 Mẫu NL02 Mẫu NL03 Giới hạn tối đa (QCVN 02:2015/BYT) Đánh giá kỹ thuật
1 Sắt tổng số ($Fe^{2+} + Fe^{3+}$) mg/L 0,748 0,185 0,095 0,5 Mẫu NL01 vượt 1,496 lần.
2 Độ cứng tổng ($CaCO_3$) mg/L 486,25 498,00 237,00 350 Mẫu NL01 vượt 1,39 lần; NL02 vượt 1,43 lần.
3 pH - 6,77 7,06 7,17 6,0 – 8,5 Đạt chuẩn cho phép.
4 Oxy hòa tan (DO) mg/L 9,00 8,34 8,80 Không quy định Hàm lượng DO tự nhiên cao. 
                       BIỂU ĐỒ SO SÁNH NỒNG ĐỘ TỔNG ĐỘ CỨNG (mg CaCO3/L)
       mg/L
                           NL01            NL02            NL03

2. Kết quả phân tích chất lượng nước sạch đô thị

Nguồn nước máy từ hệ thống cấp nước thành phố Cao Bằng cung cấp tại Duyệt Trung cho thấy mức độ an toàn cao:

  • Cảm quan: Màu sắc đạt $1 \text{ TCU}$ (QCVN $\le 15$); Độ đục $1,28 \text{ NTU}$ (QCVN $\le 5$); Không có mùi vị lạ.
  • Hóa lý: $\text{pH} = 7,7$; Hàm lượng Amoni ($NH_4^+$) $= 0,01 \text{ mg/L}$ (QCVN $\le 3$); Clorua ($Cl^-$) $= 6,3 \text{ mg/L}$ (QCVN $\le 300$); Sắt tổng $= 0,1 \text{ mg/L}$ (QCVN $\le 0,5$); Chỉ số Pecmanganat $= 1,43 \text{ mg/L}$ (QCVN $\le 4$); Florua $= 0,08 \text{ mg/L}$ (QCVN $\le 1,5$).
  • Vi sinh: Coliform tổng số $< 3 \text{ MPN/100 mL}$ (QCVN $\le 50$); E. coli: Không phát hiện (QCVN: $0 \text{ vi khuẩn/100 mL}$).

3. Tổng hợp kết quả điều tra xã hội học (100 phiếu khảo sát)

  • Đánh giá mức độ ô nhiễm: 24% hộ nhận định nước ô nhiễm nặng (100% thuộc nhóm dùng giếng đào); 40% nhận định ô nhiễm nhẹ; 36% nhận định nước không ô nhiễm (chủ yếu là nhóm dùng nước máy).
  • Hiện tượng cảm quan: 23% phản ánh nước có màu vàng hoặc vàng nhạt khi bơm lên và để lắng; 19% phản ánh hiện tượng đóng cặn trắng dày dưới đáy ấm đun nước và thiết bị gia nhiệt do độ cứng vượt chuẩn.

Đổi mới và đóng góp

  1. Chuẩn hóa bộ dữ liệu thực địa về thủy địa hóa tầng nông Duyệt Trung: Cung cấp bức tranh định lượng chi tiết về sự phân bố nồng độ ion $Fe^{2+}$ và $Ca^{2+}/Mg^{2+}$, chứng minh mối liên hệ giữa điều kiện địa chất Karst - quặng hóa với chất lượng nước ăn uống của cộng đồng.
  2. Thiết kế module tích hợp Oxy hóa giàn mưa - Cationit chi phí thấp:
    • Cải tiến kết cấu giàn mưa 3 tầng sử dụng ống nhựa PVC khoan lỗ kết hợp phễu thu khí đối lưu tự nhiên, giúp tăng chỉ số chuyển khối oxy hòa tan ($K_L a$) lên $35%$ so với sục khí tự nhiên.
    • Hiệu suất loại bỏ Sắt đạt $94,2%$ (giảm nồng độ từ $0,748 \text{ mg/L}$ xuống $< 0,05 \text{ mg/L}$).
    • Hiệu suất làm mềm nước đạt $82,5%$ (giảm độ cứng từ $498 \text{ mg/L}$ xuống $87,15 \text{ mg/L}$), ngăn chặn $100%$ hiện tượng đóng cặn canxi.
  3. Mô hình kinh tế tuần hoàn vật liệu lọc: Sử dụng muối ăn thông thường ($NaCl$) tái sinh nhựa trao đổi Cation định kỳ với chi phí cực thấp, nâng tuổi thọ lớp vật liệu lọc lên trên 3 năm.

Ứng dụng thực tế và triển khai

Kịch bản ứng dụng phân tán cấp hộ gia đình

Hệ thống xử lý nước ngầm công suất $1,0 \text{ m}^3/\text{ngày-đêm}$ được triển khai cho các hộ gia đình độc lập tại tổ 9, 12, 13 với cấu hình kỹ thuật:

           DỰ TOÁN CHI PHÍ ĐẦU TƯ MODULE XỬ LÝ NƯỚC HỘ GIA ĐÌNH
  • Chi phí vận hành (OPEX): $15.000 \text{ VNĐ/tháng}$ (tiền muối hoàn nguyên $NaCl$ $3 \text{ kg/tháng}$).
  • Hiệu quả kinh tế (ROI): Tiết kiệm $72%$ chi phí so với việc mua nước đóng bình hoặc lắp đặt hệ thống RO công nghiệp, giảm $100%$ chi phí sửa chữa, thay thế các thiết bị đun nước nóng trong gia đình bị hỏng do đóng cặn vôi.

Lộ trình triển khai khuyến nghị

  1. Giai đoạn 1 (0 – 6 tháng): Tuyên truyền kết quả nghiên cứu, tập huấn kỹ thuật xử lý nước giếng nhiễm phèn/độ cứng cho 100% hộ dân tại các tổ 9, 10, 12, 13, 15, 21.
  2. Giai đoạn 2 (6 – 18 tháng): Lắp đặt thí điểm 20 mô hình xử lý phân tán tại các hộ có nồng độ ô nhiễm cao nhất; giám sát định kỳ 3 tháng/lần.
  3. Giai đoạn 3 (18 – 36 tháng): Kiến nghị Công ty Cấp nước Cao Bằng đầu tư trạm bơm tăng áp và kéo dài tuyến ống truyền dẫn D110 cấp nước sạch đô thị tới 100% các tổ dân phố vùng cao.

Hạn chế và hướng phát triển

Hạn chế kỹ thuật

  • Mẫu quan trắc thực địa tập trung vào 3 điểm đại diện cho nguồn nước giếng đào do giới hạn kinh phí và điều kiện di chuyển vùng đồi núi; chưa bao phủ toàn diện biến thiên chất lượng nước theo mùa mưa và mùa khô.
  • Chưa tiến hành phân tích sâu các chỉ tiêu vi lượng độc hại mở rộng như Thuốc bảo vệ thực vật nhóm Clo hữu cơ/Phospho hữu cơ và các kim loại phóng xạ.

Hướng nghiên cứu tiếp theo

  • Mở rộng quan trắc chuỗi thời gian (Time-series monitoring) trong 12 tháng liên tục để đánh giá động thái ô nhiễm nước ngầm theo chu kỳ thủy văn.
  • Nghiên cứu ứng dụng vật liệu hấp phụ biến tính từ phụ phẩm nông nghiệp địa phương (than hoạt tính từ vỏ trấu, mùn cưa) nhằm hạ giá thành vật liệu lọc.
  • Thiết lập bản đồ GIS cảnh báo nguy cơ ô nhiễm kim loại nặng và độ cứng tầng chứa nước Karst trên toàn thành phố Cao Bằng.

Đối tượng hưởng lợi

  • Sinh viên & Học viên chuyên ngành Môi trường: Cung cấp tài liệu thực tiễn chuẩn mực về phương pháp lấy mẫu, bảo quản và quy trình phân tích các chỉ tiêu môi trường nước theo TCVN/QCVN.
  • Kỹ sư Công nghệ Môi trường: Tham khảo thông số thiết kế, động học phản ứng oxy hóa giàn mưa và tính toán dung tích trao đổi ion thực tế cho nguồn nước có độ cứng cao.
  • Cộng đồng dân cư địa phương: Tiếp cận giải pháp xử lý nước chi phí thấp, cải thiện trực tiếp chất lượng nước ăn uống, phòng ngừa sỏi thận, bệnh đường tiêu hóa và bệnh da liễu.
  • Cơ quan Quản lý Nhà nước (UBND Phường Duyệt Trung, Sở TN&MT Cao Bằng): Cung cấp cơ sở khoa học và số liệu quan trắc tin cậy để xây dựng quy hoạch hạ tầng cấp nước và chính sách bảo vệ tài nguyên nước dưới đất.

Câu hỏi thường gặp

1. Yêu cầu kỹ thuật tối thiểu để lắp đặt mô hình xử lý nước giếng khoan/đào gia đình là gì?

Cần diện tích mặt bằng tối thiểu $1,5 \text{ m}^2$, bồn chứa nước thô đặt ở độ cao tối thiểu $2,5 \text{ m}$ để tạo áp lực thủy tĩnh cho quá trình lọc qua giàn mưa và cột Cationit (hoặc dùng bơm tăng áp công suất nhỏ 125W - 370W).

2. Dấu hiệu trực quan nào cho thấy nước giếng đã bị nhiễm sắt và độ cứng quá mức?

Nước nhiễm sắt thường có mùi tanh kim loại, khi mới múc lên trong nhưng để ngoài không khí 15 - 30 phút sẽ chuyển sang màu vàng đục và nổi váng. Nước có độ cứng cao thường làm xà phòng khó sủi bọt, khi đun sôi tạo lớp váng cặn trắng bám chặt đáy ấm chén và lòng phích nước.

3. Tần suất hoàn nguyên hạt nhựa Cationit bằng muối ăn ($NaCl$) là bao lâu?

Với mức tiêu thụ $0,8 - 1,0 \text{ m}^3/\text{ngày}$ và độ cứng đầu vào xấp xỉ $500 \text{ mg/L}$, cột lọc 25L hạt nhựa cần hoàn nguyên sau mỗi $4,5 - 5 \text{ m}^3$ nước xử lý (tương đương chu kỳ 5 - 7 ngày/lần với 3 kg muối ăn hòa tan trong 30 lít nước sạch).

4. Quy chuẩn QCVN 02:2015/BYT áp dụng cho đối tượng nào?

Áp dụng đối với các cơ sở cấp nước sinh hoạt, các trạm cấp nước tập trung và các hình thức khai thác nước hộ gia đình phục vụ mục đích sinh hoạt thông thường (tắm giặt, vệ sinh), có mức giám sát chỉ tiêu phân kỳ theo nhóm A và nhóm B.

5. Chi phí lắp đặt trọn gói hệ thống có thể hoàn vốn sau bao lâu?

Với tổng mức đầu tư khoảng 3,6 triệu VNĐ, so với chi phí mua nước sạch đóng bình (trung bình 300.000 - 400.000 VNĐ/tháng/hộ), hệ thống hoàn vốn đầu tư trong thời gian 9 đến 12 tháng sử dụng.

Kết luận

Nghiên cứu đã đánh giá toàn diện hiện trạng chất lượng môi trường nước sinh hoạt tại phường Duyệt Trung, thành phố Cao Bằng. Trong khi nguồn nước máy đô thị đạt $100%$ các chỉ tiêu theo QCVN 02:2015/BYT, nguồn nước giếng đào tầng nông – phục vụ gần $42%$ dân cư – đang bị suy thoái nghiêm trọng bởi chỉ tiêu Sắt (vượt 1,496 lần) và Tổng độ cứng (vượt 1,43 lần).

Giải pháp công nghệ kết hợp Oxy hóa giàn mưa - Lọc cát thạch anh/quặng Mangan - Làm mềm bằng nhựa trao đổi Cation $R\text{-}Na^+$ đã chứng minh hiệu quả xử lý vượt trội ($>92%$), chi phí đầu tư phù hợp và khả năng thích ứng hoàn hảo với điều kiện miền núi. Đề tài kêu gọi chính quyền địa phương và các cơ quan hữu quan đẩy nhanh tiến độ phủ kín mạng lưới cấp nước sạch đô thị, đồng thời hỗ trợ người dân áp dụng ngay các giải pháp kỹ thuật tự xử lý nước ngầm để bảo vệ sức khỏe cộng đồng lâu dài và bền vững.