Đánh giá sự biến động và đặc điểm chất lượng nước ngầm tại núi luốt trường đại học lâm nghiệp

Khám phá biến động và đặc điểm chất lượng nước ngầm tại núi Luốt, Đại học Lâm nghiệp. Đánh giá chi tiết tài nguyên nước khu vực này.

• Tác giả: Nguyễn Thị Thu Quỳnh
• Người hướng dẫn: TS. Bùi Xuân Dũng
• Trường học: Trường Đại học Lâm nghiệp
• Chuyên ngành: Quản lý tài nguyên rừng và môi trường
• Đề tài: Đánh giá sự biến động và đặc điểm chất lượng nước ngầm tại núi Luốt trường Đại học Lâm Nghiệp
• Loại tài liệu: Khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2016
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• ĐẶT VẤN ĐỀ
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 1.1. Tổng quan về nước ngầm
• 1.2. Thực trạng sử dụng nước ngầm
• 1.3. Một số nghiên cứu về nước ngầm
• 1.3.1. Trên thế giới
• 1.3.2. Tại Việt Nam
• 2. CHƯƠNG 2: MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Mục tiêu nghiên cứu
• 2.1.1. Mục tiêu tổng quát
• 2.1.2. Mục tiêu cụ thể
• 2.2. Đối tượng nghiên cứu
• 2.3. Nội dung nghiên cứu
• 2.4. Phương pháp nghiên cứu
• 2.4.1. Phương pháp tham khảo và kế thừa tài liệu
• 2.4.2. Phương pháp điều tra ngoại nghiệp
• 3. CHƯƠNG 3: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN – KINH TẾ - XÃ HỘI CỦA KHU VỰC NGHIÊN CỨU
• 3.1. Vị trí địa lý và địa hình
• 3.1.1. Vị trí địa lý
• 3.2. Các nguồn tài nguyên
• 3.3. Điều kiện kinh tế - xã hội
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 4.1. Sự biến đổi mực nước ngầm theo độ chênh cao
• 4.2. Đặc điểm biến động mực nước ngầm tại khu vực nghiên cứu
• 4.3. Đặc điểm chất lượng nước ngầm
• 4.4. Đề xuất biện pháp sử dụng hợp lí nước ngầm
• KẾT LUẬN, TỒN TẠI, KHUYẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan chất lượng nước ngầm núi Luốt Đại học Lâm nghiệp

Nước ngầm, hay còn gọi là nước dưới đất, là nguồn tài nguyên quý giá, đóng vai trò then chốt trong việc cung cấp nước sinh hoạt và sản xuất, đặc biệt tại các khu vực đô thị hóa nhanh như thị trấn Xuân Mai. Khu vực nghiên cứu tại núi Luốt, thuộc khuôn viên trường Đại học Lâm nghiệp, là một điển hình về tầm quan trọng của nguồn nước này. Với sự gia tăng dân số gồm người dân địa phương, sinh viên và các đơn vị, nhu cầu sử dụng nước không ngừng tăng cao, gây áp lực lớn lên tài nguyên nước ngầm Xuân Mai. Nguồn nước mặt ngày càng suy giảm và có nguy cơ ô nhiễm, khiến nước ngầm trở thành lựa chọn ưu tiên nhờ chất lượng tương đối tốt và chi phí khai thác hợp lý. Nghiên cứu này tập trung đánh giá sự biến động và đặc điểm chất lượng nước ngầm tại đây, cung cấp một cái nhìn khoa học, toàn diện về thực trạng nguồn nước. Việc hiểu rõ các quy luật biến động và thành phần hóa học của nước không chỉ giúp xác định mức độ an toàn cho người sử dụng mà còn là cơ sở để đề xuất các biện pháp quản lý, khai thác và bảo vệ tài nguyên nước dưới đất một cách bền vững. Nghiên cứu kế thừa các tài liệu khoa học trước đây và áp dụng các phương pháp điều tra thực địa, phân tích mẫu nước hiện đại để đưa ra kết quả chính xác, phục vụ cho công tác quy hoạch và cải thiện chất lượng sống tại địa phương.

1.1. Tầm quan trọng của tài nguyên nước ngầm tại Xuân Mai

Thị trấn Xuân Mai là một trung tâm kinh tế, giáo dục và quân sự quan trọng ở phía Tây Hà Nội. Sự phát triển mạnh mẽ này kéo theo nhu cầu lớn về nước sạch cho sinh hoạt và sản xuất. Nguồn cung cấp chính cho hàng chục ngàn người dân tại đây chủ yếu đến từ tài nguyên nước ngầm. So với nước mặt, chất lượng nước dưới đất thường ổn định hơn, ít bị ảnh hưởng bởi ô nhiễm bề mặt và các yếu tố thời tiết ngắn hạn. Việc khai thác nước ngầm thông qua giếng khoan và các trạm bơm tập trung đã trở thành giải pháp phổ biến. Tuy nhiên, sự phụ thuộc lớn vào nguồn tài nguyên này cũng đặt ra những thách thức không nhỏ, đòi hỏi phải có sự quản lý chặt chẽ để đảm bảo an ninh nguồn nước lâu dài cho toàn khu vực.

1.2. Sơ lược đặc điểm địa chất thủy văn khu vực núi Luốt

Khu vực núi Luốt có đặc điểm địa chất thủy văn khá đặc trưng của vùng bán sơn địa. Địa hình đồi gò thấp với độ cao trung bình, đất đai chủ yếu là Feralit nâu vàng phát triển trên đá mẹ Poocfia. Cấu trúc đất này có khả năng giữ nước và cho nước thấm qua, tạo điều kiện thuận lợi cho việc hình thành các tầng chứa nước ngầm. Quá trình Feralit hóa mạnh mẽ, tầng đất có độ chua (pH ≈ 5) và chứa các kết von sắt, đá ong, ảnh hưởng trực tiếp đến thành phần hóa học nước ngầm. Lớp phủ thực vật rừng tại núi Luốt đóng vai trò quan trọng trong việc điều tiết dòng chảy, giảm xói mòn và tăng cường bổ cập nước cho các tầng ngậm nước bên dưới, góp phần duy trì sự ổn định của mực nước ngầm.

II. Các thách thức trong quản lý tài nguyên nước ngầm hiện nay

Việc quản lý tài nguyên nước ngầm Xuân Mai đang đối mặt với nhiều thách thức nghiêm trọng, xuất phát từ cả yếu tố tự nhiên và con người. Quá trình đô thị hóa nhanh chóng đã làm gia tăng các bề mặt không thấm như bê tông, đường nhựa, làm giảm diện tích bổ sung tự nhiên cho nước ngầm. Đồng thời, áp lực khai thác ngày càng tăng để đáp ứng nhu cầu sinh hoạt và sản xuất có thể dẫn đến suy giảm mực nước, thậm chí cạn kiệt cục bộ. Bên cạnh đó, nguy cơ ô nhiễm nước ngầm là một vấn đề đáng báo động. Các hoạt động nông nghiệp, chất thải sinh hoạt và công nghiệp nếu không được xử lý triệt để có thể ngấm xuống lòng đất, mang theo các chất độc hại. Các nghiên cứu trước đây tại Việt Nam đã chỉ ra rằng nhiều đô thị lớn đang phải đối mặt với tình trạng suy thoái cả về số lượng và chất lượng nước dưới đất. Tại khu vực núi Luốt, việc xác định rõ các nguồn gây ô nhiễm và đánh giá mức độ tác động của con người đến nước ngầm là nhiệm vụ cấp thiết để ngăn chặn những hậu quả tiêu cực, đảm bảo sự phát triển bền vững.

2.1. Nguy cơ tiềm tàng từ các nguồn gây ô nhiễm nước ngầm

Các nguồn gây ô nhiễm nước ngầm rất đa dạng. Tại khu vực nghiên cứu, các mối đe dọa chính bao gồm nước thải sinh hoạt từ các khu dân cư chưa qua xử lý, việc lạm dụng phân bón hóa học trong nông nghiệp (gây nhiễm nồng độ nitrat (NO3-) và nồng độ amoni (NH4+)), và chất thải từ các cơ sở sản xuất nhỏ lẻ. Nghiên cứu tại điểm số 4 (làng giáo viên) cho thấy hàm lượng amoni cao nhất, có thể do ảnh hưởng từ hoạt động canh tác rau màu và hệ thống xả thải tại chỗ. Nếu không có các biện pháp kiểm soát hiệu quả, các chất ô nhiễm này sẽ tích tụ dần trong các tầng chứa nước, gây ra ô nhiễm nước ngầm trên diện rộng, ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe cộng đồng.

2.2. Tác động của con người đến biến động mực nước ngầm

Hoạt động khai thác là một trong những tác động của con người đến nước ngầm rõ rệt nhất. Tài liệu nghiên cứu cho thấy sự hiện diện của một trạm bơm công suất lớn gần khu vực quan trắc. Trạm bơm này hoạt động liên tục từ sáng đến đêm để cung cấp nước cho toàn trường. Kết quả đo đạc tại giếng khoan cổng chính (điểm 2) cho thấy biến động mực nước ngầm phức tạp và rõ rệt hơn nhiều so với mũi khoan trên núi Luốt. Điều này chứng tỏ việc khai thác tập trung đã tạo ra một “phễu hạ thấp” cục bộ, làm thay đổi quy luật thủy văn tự nhiên và có thể dẫn đến suy thoái trữ lượng nước nếu không được điều tiết hợp lý.

III. Phương pháp quan trắc và đánh giá biến động mực nước ngầm

Để đánh giá chính xác sự biến động của mực nước ngầm, một quy trình quan trắc nước ngầm khoa học và có hệ thống đã được triển khai. Nghiên cứu sử dụng phương pháp điều tra ngoại nghiệp, kết hợp đo đạc trực tiếp và thu thập số liệu khí tượng liên quan. Hai vị trí được lựa chọn để quan trắc đại diện cho hai điều kiện khác nhau: một mũi khoan tại núi Luốt (ít chịu tác động trực tiếp của con người, độ cao lớn hơn) và một giếng khoan tại cổng chính (gần khu dân cư và trạm bơm, độ cao thấp hơn). Việc đo đạc được thực hiện 3 lần mỗi ngày trong khoảng thời gian kéo dài gần 3 tháng (từ tháng 3 đến tháng 5 năm 2016) để ghi nhận sự thay đổi trong ngày và theo mùa. Dữ liệu về biến động mực nước ngầm sau đó được đối chiếu với số liệu lượng mưa và nhiệt độ thu thập từ trạm khí tượng Kim Bôi và trạm quan trắc tại núi Luốt. Cách tiếp cận này cho phép phân tích mối tương quan giữa các yếu tố khí hậu và mực nước, cũng như so sánh động thái thủy văn giữa các không gian khác nhau, làm rõ ảnh hưởng của mùa mưa/mùa khô và các hoạt động của con người.

3.1. Phân tích mối tương quan giữa lượng mưa và mực nước

Kết quả nghiên cứu cho thấy mối quan hệ tương quan thuận chặt chẽ giữa lượng mưa và biến động mực nước ngầm. Biểu đồ 4.4 trong tài liệu gốc minh họa rõ rằng khi lượng mưa tăng, mực nước ngầm có xu hướng dâng cao, và ngược lại. Tuy nhiên, phản ứng của mực nước không tức thời mà có độ trễ nhất định, thường sau khoảng 3-4 ngày, do quá trình nước mưa cần thời gian để thấm qua các lớp đất đá. Ví dụ, ngày 24/05/2016 ghi nhận lượng mưa kỷ lục (137,7 mm), mực nước ngầm tại mũi khoan đã đạt mức cao nhất trong suốt thời gian nghiên cứu. Điều này khẳng định vai trò quyết định của mưa trong việc bổ cập và duy trì trữ lượng tài nguyên nước dưới đất.

3.2. So sánh sự thay đổi mực nước theo không gian và độ cao

Sự biến động của mực nước ngầm cũng khác biệt đáng kể theo không gian. Tại mũi khoan núi Luốt (độ cao 65m so với mực nước biển), độ sâu trung bình của mực nước ngầm là 11m. Trong khi đó, tại giếng khoan cổng chính (độ cao 47m), độ sâu trung bình chỉ là 5m. Điều này cho thấy mực nước ngầm có xu hướng giảm dần theo độ cao địa hình. Hơn nữa, động thái tại giếng cổng chính phức tạp hơn nhiều, với sự chênh lệch mực nước trong ngày có thể lên đến hàng chục centimet. Nguyên nhân chính là do vị trí này chịu ảnh hưởng trực tiếp từ trạm bơm và các hoạt động khai thác nước sinh hoạt của người dân xung quanh, trong khi mũi khoan trên núi được lớp phủ thực vật bảo vệ và ít bị tác động hơn.

IV. Phân tích các chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước dưới đất

Việc đánh giá chất lượng nước dưới đất được thực hiện thông qua quy trình lấy mẫu và phân tích trong phòng thí nghiệm một cách cẩn trọng. Sáu điểm lấy mẫu được lựa chọn để đại diện cho các khu vực khác nhau trong phạm vi nghiên cứu, từ trạm bơm tập trung, giếng khoan hộ gia đình đến các giếng đã lâu không sử dụng. Quy trình phân tích mẫu nước tuân thủ các tiêu chuẩn kỹ thuật, đảm bảo tính chính xác và đại diện. Các chỉ tiêu phân tích bao gồm các thông số vật lý cơ bản như độ pH, TDS, độ cứng (mặc dù chỉ có pH và TSS được báo cáo chi tiết) và các chỉ tiêu hóa học quan trọng. Các chỉ tiêu này bao gồm hàm lượng kim loại nặng trong nước như Sắt (Fe) và Mangan (Mn), nồng độ nitrat (NO3-), nitrit (NO2-), và nồng độ amoni (NH4+). Ngoài ra, chỉ số COD cũng được xác định để đánh giá mức độ ô nhiễm hữu cơ. Kết quả phân tích được so sánh với Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước dưới đất (QCVN 09:2015/BTNMT) để đưa ra kết luận cuối cùng về mức độ an toàn của nguồn nước.

4.1. Kết quả phân tích chỉ tiêu vật lý pH và chất rắn lơ lửng

Độ pH của các mẫu nước dao động trong khoảng 6,8 đến 7,5, đều nằm trong giới hạn cho phép (5,5 – 8,5) của QCVN 09:2015/BTNMT. Điều này cho thấy nước có tính trung tính, phù hợp cho mục đích sinh hoạt. Hàm lượng chất rắn lơ lửng (TSS) ở tất cả các điểm đều khá thấp, dao động từ 0,750 mg/l đến 0,821 mg/l, cho thấy nước có độ trong tốt. Đây là một đặc điểm tích cực của nguồn chất lượng nước ngầm tại khu vực, ít bị ảnh hưởng bởi các hạt cặn từ bề mặt.

4.2. Đánh giá hàm lượng kim loại nặng trong nước Sắt Mangan

Hàm lượng Sắt (Fe) và Mangan (Mn) là hai chỉ tiêu đáng chú ý. Kết quả cho thấy hàm lượng kim loại nặng trong nước có sự khác biệt lớn giữa các điểm. Nồng độ Sắt cao nhất được ghi nhận tại điểm 6 (1,8810 mg/l) và Mangan cao nhất tại điểm 3 (0,546 mg/l). Cả hai giá trị này đều vượt ngưỡng cho phép của quy chuẩn đối với nước sinh hoạt. Nguyên nhân có thể do đặc điểm địa chất chứa nhiều sắt và mangan, hoặc do các giếng này ít được sử dụng, tạo điều kiện cho kim loại hòa tan vào nước. Nồng độ sắt và mangan cao tuy không gây độc trực tiếp nhưng ảnh hưởng đến cảm quan (mùi tanh, màu vàng) và gây hư hại thiết bị.

4.3. Xác định nồng độ Amoni NH4 và các hợp chất Nito khác

Kết quả phân tích cho thấy nồng độ amoni (NH4+) có mặt ở hầu hết các mẫu, cao nhất tại điểm 4 (0,123 mg/l). Sự hiện diện của amoni và nitrit (NO2-) là dấu hiệu cảnh báo sớm về nguy cơ ô nhiễm từ chất thải sinh hoạt hoặc phân bón nông nghiệp. Mặc dù các nồng độ này vẫn nằm trong giới hạn cho phép của QCVN 09:2015/BTNMT, nó cho thấy nguồn nước đã bắt đầu chịu ảnh hưởng từ các hoạt động trên mặt đất. Đáng chú ý, nồng độ nitrat (NO3-) trong nước quá thấp không thể đo được, đây là một tín hiệu tích cực, cho thấy mức độ ô nhiễm hữu cơ lâu dài chưa nghiêm trọng.

V. Kết luận thực trạng chất lượng nước và ứng dụng thực tiễn

Tổng hợp kết quả từ hoạt động quan trắc nước ngầm và phân tích mẫu nước, có thể kết luận rằng chất lượng nguồn nước ngầm tại khu vực núi Luốt, trường Đại học Lâm nghiệp, về cơ bản vẫn đảm bảo cho mục đích sinh hoạt. Hầu hết các chỉ tiêu hóa lý quan trọng đều nằm trong giới hạn cho phép của QCVN 09:2015/BTNMT. Nguồn nước tại trạm bơm tập trung (điểm 1) có chất lượng tốt nhất do được khai thác ở tầng sâu, ít bị ảnh hưởng bởi các yếu tố bề mặt. Tuy nhiên, nghiên cứu cũng chỉ ra những vấn đề cần quan tâm. Một số giếng khoan nông của hộ gia đình có dấu hiệu ô nhiễm cục bộ với hàm lượng Sắt và Mangan vượt ngưỡng, cùng với sự xuất hiện của Amoni. Những phát hiện này có giá trị ứng dụng thực tiễn cao, giúp người dân và nhà quản lý nhận diện các rủi ro. Dựa trên dữ liệu thu thập, có thể xây dựng một bản đồ phân vùng chất lượng nước ngầm sơ bộ, làm cơ sở cho việc quy hoạch khai thác và đề xuất các biện pháp xử lý phù hợp cho từng khu vực cụ thể.

5.1. So sánh chất lượng nước với QCVN 09 2015 BTNMT

Đối chiếu với QCVN 09:2015/BTNMT, nguồn nước ngầm tại 6 điểm nghiên cứu phần lớn đạt yêu cầu. Các chỉ tiêu như pH, TSS, NO2-, NH4+ đều nằm trong ngưỡng an toàn. Tuy nhiên, tại điểm 3, nồng độ Mangan (0,546 mg/l) đã vượt giới hạn cho phép (0,5 mg/l). Tương tự, tại điểm 6, nồng độ Sắt (1,8810 mg/l) cao hơn mức cho phép (1,5 mg/l). Việc sử dụng các chỉ số chất lượng nước WQI (Water Quality Index) có thể giúp tổng hợp các thông số này thành một điểm số duy nhất, cung cấp một cách đánh giá tổng quan và dễ hiểu hơn về tình trạng nguồn nước cho cộng đồng.

5.2. Định hướng xây dựng bản đồ phân vùng chất lượng nước

Dữ liệu từ 6 điểm lấy mẫu phân bố trong khu vực đã cung cấp những thông tin ban đầu quan trọng để định hướng xây dựng bản đồ phân vùng chất lượng nước ngầm. Bản đồ này có thể chỉ ra các vùng an toàn, nơi nước có thể sử dụng trực tiếp (như khu vực trạm bơm), các vùng cần lưu ý với hàm lượng kim loại nặng cao (như khu vực giếng cũ), và các vùng có nguy cơ nhiễm bẩn hữu cơ (như khu vực gần nơi canh tác nông nghiệp). Một bản đồ như vậy sẽ là công cụ trực quan, hữu ích cho việc quản lý tài nguyên, cảnh báo người dân và đưa ra các quyết định quy hoạch sử dụng đất hợp lý nhằm bảo vệ tài nguyên nước dưới đất.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẶT VẤN ĐỀ Nƣớc ngầm là nƣớc ở thể lỏng chứa đầy trong các lỗ hổng của đất và nham thạch tạo nên lớp vỏ Trái Đất. Nguồn nƣớc ngầm hình thành nằm trong vòng tuần hoàn của nƣớc. Đây là lƣợng nƣớc ta không thể nhìn thấy đƣợc. Trong vòng tuần hoàn, quá trình mƣa đƣa nƣớc trở lại mặt đất thì một phần lƣợng mƣa rơi trên mặt đất và thấm vào trong đất trở thành nƣớc ngầm.

Lƣợng nƣớc này do không thể ngấm qua tầng đá mẹ nên sẽ tập trung ở bề mặt lớp đá này. Các mạch ngầm sẽ hƣớng dần ra vùng sông, suối cung cấp một phần nƣớc cho chúng. Tuy nhiên, việc hình thành nƣớc ngầm còn phụ thuộc vào lƣợng nƣớc ngấm xuống, lƣợng mƣa của vùng đó, khả năng trữ nƣớc của đất. Cùng với sự gia tăng các đô thị trên toàn quốc là sự gia tăng dân số đô thị, theo đó nhu cầu sử dụng nƣớc không ngừng tăng.

Nguồn nƣớc mặt bị suy giảm và ô nhiễm nghiêm trọng vì thế nguồn nƣớc chủ yếu sử dụng cho sinh hoạt là nƣớc ngầm. So với nƣớc mặt, nƣớc ngầm có chất lƣợng tốt hơn, trong khai thác và sử dụng giảm đƣợc chi phí xây dựng công trình tạo nguồn và dẫn nƣớc. Nên nƣớc ngầm đƣợc lựa chọn phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt ở các nƣớc trên thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng. Theo nghiên cứu của G.S Nguyễn Tiến Đạt, Hội Đập Lớn và phát triển nguồn nƣớc Việt Nam cho biết trên thế giới, bình quân tỷ lệ khai thác nƣớc ngầm chiếm 20% so với lƣợng nƣớc mặt đƣợc khai thác.

Nhiều nƣớc Nam Á cũng chiếm tỷ lệ cao về khai thác nƣớc ngầm nhƣ Ấn Độ chiếm 34,5 %; Bangladesh chiếm trên 70%; Pakistan chiếm 36,5%. Nhìn chung trên thế giới việc phối hợp khai thác sử dụng nƣớc mặt và nƣớc ngầm đƣợc thực hiện gắn bó với quy luật phát triển kinh tế thị trƣờng nên tỷ lệ khai thác nƣớc ngầm chiếm tỷ lệ cao. Mặt khác, theo thống kê của Bộ tài nguyên và môi trƣờng, hiện này, tại khu vực thành phố Hà Nội, tổng lƣợng nƣớc ngầm khai thác cấp cho thành phố Hà Nội là khoảng 1,5 triệu, trên địa bàn thành phố Hà Nội có 28 trạm quan trắc nƣớc đất trong mạng quan trắc Quốc gia và 64 trạm quan trắc nƣớc dƣới đất trong trạm quan trắc mực nƣớc dƣới đất phân bố rải rác khắp địa bàn thành phố Hà Nội. Tính đến năm 2014 tổng lƣợng nƣớc ngầm mà 1 Việt Nam khai thác là 1,85 tỷ m3.

Chứng tỏ nhu cầu sử dụng nƣớc ngầm cho sinh hoạt là phổ biến và thông dụng tại Việt Nam và trên thế giới. Xuân Mai – một thị trấn ngoại thành Hà Nội cũng đang trong tiến trình công nghiệp hóa – hiện đại hóa mạnh mẽ. Đây là nơi tập trung dân cƣ đông đúc gồm ngƣời dân địa phƣơng, học sinh, sinh viên của các trƣờng Đại học, Cao đẳng, lực lƣợng vũ trang và một số ngƣời dân lao động từ khu vực khác đến sinh sống. Nƣớc sinh hoạt của ngƣời dân sử dụng chủ yếu là nƣớc ngầm, do vậy vấn đề nhu cầu sử dụng cũng nhƣ nhu cầu về chất lƣợng nƣớc ngầm rất đƣợc quan tâm và đây đƣợc coi là một vẫn đề cấp thiết.

Mặc dù đã có một số nghiên cứu đánh giá về chất lƣợng nƣớc ngầm và đƣa ra các biện pháp sử dụng hợp lí nƣớc ngầm, tuy nhiên chƣa có nghiên cứu nào tổng hợp về quy luật biến đổi và đánh giá chất lƣợng nƣớc ngầm tại núi Luốt_trƣờng đai học Lâm nghiệp. Điều này gây khó khăn cho việc xác định mức độ sử dụng nƣớc ngầm và đề xuất biện pháp sử dụng hợp lí nguồn nƣớc quí giá này. Đứng trƣớc tính cấp thiết về yêu cầu sử dụng tài nguyên nƣớc ngầm, nguồn nƣớc sinh hoạt và sản xuất cho ngƣời dân sinh sống trên địa bàn thị trấn Xuân Mai, tôi đã lựa chọn đề tài “ Đánh giá sự biến động và đặc điểm chất lượng nước ngầm tại núi Luốt trường Đại học Lâm Nghiệp”. Đề tài cung cấp cơ sở khoa học và thực tiễn nhằm quản lý bền vững tài nguyên nƣớc ngầm và cải thiện chất lƣợng cuộc sống cho ngƣời dân tại khu vực nghiên cứu đồng thời đề xuất một số biện pháp sử dụng hợp lí nguồn nƣớc quí giá này.

2 CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Tổng quan về nƣớc ngầm - Khái niệm: Nƣớc ngầm hay còn gọi là nƣớc dƣới đất, là nƣớc ngọt đƣợc chứa trong các lỗ rỗng của đất hoặc đá. Nó cũng có thể là nƣớc chứa trong các tầng ngậm nƣớc bên dƣới mực nƣớc ngầm. Đôi khi ngƣời ta còn phân biệt nƣớc ngầm nông, nƣớc ngầm sâu và nƣớc chôn vùi.

“ Nƣớc ngầm là một dạng nƣớc dƣới đất, tích trữ trong các lớp đất đá trầm tích nhƣ cặn, sạn, cát bột kết, trong các khe nứt, hang caxto dƣới bề mặt Trái Đất, có thể khai thác cho các hoạt động sống của con ngƣời”. Nƣớc ngầm cũng có những đặc điểm giống nƣớc mặt nhƣ nguồn vào, nguồn ra và chứa. Sự khác biệt chủ yếu với nƣớc mặt là do tốc độ luân chuyển chậm, khả năng giữ nƣớc ngầm nhìn chung lớn hơn nƣớc mặt khi so sánh về lƣợng nƣớc đầu vào. Các nguồn thoát tự nhiên nhƣ suối và thấm vào các đại dƣơng.

Đặc điểm của nƣớc ngầm Đặc điểm thứ nhất Nƣớc ngầm tiếp xúc trực tiếp hoàn toàn với đất và nham thạch. Nƣớc ngầm có thể là các màng mỏng bao phủ các phần tử nhỏ bé giữa các hạt đất, nham thạch, là chất lỏng đƣợc chứa đầy trong các ống mao dẫn nhỏ bé giữa các hạt đất, đá, nƣớc ngầm có thể tạo ra các tia nƣớc nhỏ trong các tầng thấm nƣớc, thậm chí nó có thể tạo ra khối nƣớc ngầm rất dày trong các tầng đất đá, nham thạch. Thời gian tiếp xúc của nƣớc ngầm với đất và nham thạch lại rất dài nên tạo điều kiện cho các chất trong đất và nham thạch tan trong nƣớc ngầm. Nhƣ vậy thành phần hóa học của nƣớc ngầm chủ yếu phụ thuốc vào thành phần hóa học của các tầng đất, nham thạch chứa nó.

Đặc điểm thứ hai Các loại đất, nham thạch của vỏ trái đất chia thành các tầng lớp khác nhau. Mỗi tầng lớp đó có thành phần hóa học khác nhau. Giữa các tầng, lớp đất, 3 nham thạch thƣờng có các lớp không thấm nƣớc. Vì vậy, nƣớc ngầm cũng đƣợc chia thành các tầng, lớp khác nhau và thành phần hóa học của các tầng lớp đó cũng khác nhau.

Đặc điểm thứ ba Ảnh hƣởng của khí hậu đối với nƣớc ngầm không đồng đều. Nƣớc ngầm ở tầng trên cùng, sát mặt đất chịu ảnh hƣởng của khí hậu. Các khí hòa tan trong tầng nƣớc ngầm này do mƣa, nƣớc sông, nƣớc hồ … mang đến. Thành phần hóa học của nƣớc ngầm của tầng này chịu ảnh hƣởng nhiều của khí hậu.

Trái lại, nƣớc ngầm ở tầng sâu lại ít hoặc không chịu ảnh hƣởng của khí hậu. Thành phần hóa học của nƣớc ngầm thuộc tầng này chịu ảnh hƣởng trực tiếp của thành phần hóa học tầng nham thạch chứa nó. Đặc điểm thứ tƣ: Thành phần của nƣớc ngầm không những chịu ảnh hƣởng về thành phần hóa 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 nƣớc chứa trong các tầng nham thạch đó cũng có nhiệt độ và áp suất khác nhau.

Vì vậy, nƣớc ngầm ở các tầng rất sâu có thể có áp suất hàng ngày và nhiệt độ có thể lớn hơn 373 độ K. Đặc điểm thứ năm Nƣớc ngầm ít chịu ảnh hƣởng của sinh vật nhƣng chịu ảnh hƣởng nhiều của vi sinh vật. Ở các tầng sâu đó không có oxy và ánh sáng nên vi sinh vật yếm khí hoạt động mạnh, chi phối nhiều đến thành phần hóa học của nƣớc ngầm. Vì vậy, thành phần hóa học của nƣớc ngầm chứa nhiều chất có nguồn gốc vi sinh vật.

Tất cả 5 đặc điểm trên đã góp phần quyết định tính chất và thành phần của nƣớc ngầm. Qua đó chúng ta thấy những đặc điểm cơ bản của thành phần hóa học của nƣớc ngầm là: 4 - Thành phần hóa học của nƣớc ngầm rất phức tạp. Nó chịu ảnh hƣởng của cả tính chất vật lý lẫn các thành phần hóa học của tầng đất, nham thạch chứa nó. Trong nƣớc ngầm chứa tất cả các nguyên tố cấu tạo nên lớp vỏ trái đất, nhƣng hàm lƣợng của các nguyên tố đó trong các tầng nƣớc ngầm khác nhau là khác nhau.

- Độ khoáng hóa của các loại nƣớc ngầm cũng rất khác nhau. - Động thái thủy hóa của các lớp nƣớc ngầm ở tầng sâu chƣa đƣợc nghiên cứu nhiều. Thành phần hóa học của chúng thay đổi rất chậm, thƣờng phải dựa vào niên đại của địa chất để dự đoán. - Nƣớc ngầm chỉ chiếm 30,1% trong 0,9% lƣợng nƣớc trên Trái Đất nhƣng nó lại đóng vai trò rất quan trọng trong cuộc sống của động thực vật và con ngƣời trên Trái Đất.

Theo tự nhiên nƣớc ngầm sẽ tạo thành các dòng chảy ra sông, hồ và chảy ra biển, tuy nhiên con ngƣời hiện nay đã lấy nƣớc ngầm theo cách nhân tạo theo hình thức giếng khơi, giếng khoan và ống khoan của các nhà máy nƣớc. - Đối với các hộ gia đình Việt Nam hiện nay việc lấy nƣớc ngầm thông qua đào giếng khơi và giếng khoan là diễn ra phổ biến nhất. Nguồn nƣớc giếng này rất quan trọng trong việc cung cấp nƣớc sinh hoạt hàng ngày cho ngƣời dân. Phân loại nƣớc ngầm Theo độ sâu phân bố có thể chia nƣớc ngầm thành nƣớc ngầm tầng mặt và nƣớc ngầm tầng sâu.

Đặc điểm chung của nƣớc ngầm là khả năng di chuyển nhanh trong các lớp đất xốp, tạo thành dòng chảy ngầm theo địa hình. Nƣớc ngầm tầng mặt thƣờng không có lớp ngăn cách với địa hình về mặt. Do vậy, thành phần mực nƣớc biến đổi nhiều, phụ thuộc vào trạng thái của nƣớc mặt. Loại nƣớc ngầm tầng mặt dễ bị ô nhiễm.

Nƣớc ngầm tầng sâu nằm trong lớp đất đá xốp đƣợc ngăn cách bên trên và phía dƣới bởi các lớp không thấm nƣớc. Theo không gian phân bố, một lớp nƣớc ngầm tầng sâu thƣờng có ba vùng chức năng: 5  Vùng thu nhận nƣớc.  Vùng chuyển tải nƣớc.  Vùng khai thác nƣớc có áp.

Khoảng cách giữa vùng thu nhận và vùng khai thác nƣớc thƣờng khá xa, từ vài chục đến vài trăm km. Các lỗ khoan nƣớc ở vùng khai thác thƣờng có áp lực. Đây là loại nƣớc ngầm có chất lƣợng tốt và lƣu lƣợng ổn đinh. Trong các khu vực phát triển đá cacbonat thƣờng tồn tại loại nƣớc ngầm caxtơ di chuyển theo các khe nứt caxtơ.