ĐẶT VẤN ĐỀ Nƣớc là khởi nguồn và duy trì sự sống trên Trái Đất. Nƣớc là thành phần quan trọng của các tế bào sinh học, là môi trƣờng của các quá trình sinh hóa cơ bản. Nƣớc vô cùng quan trọng, vì vậy chúng ta cần trân trọng và bảo vệ nó. 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 nay, tại khu vực thành phố Hà Nội, tổng lƣợng nƣớc ngầm 1 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 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[11].
Xuân Mai – Thị trấn ngoại thành Hà Nội 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 chỉ có số ít nghiên cứu tổng hợp về quy luật biến đổi và đánh giá chất lƣợng nƣớc ngầm tại núi Luốt, trƣờng Đại 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 quý 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 “ Biến động mực nước và chất lượng nước ngầm tại Xuân Mai - Chương Mỹ - Hà Nội”. 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 quý giá này. 2 CHƢƠNG I TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.
Khái niệm, phân loại, đặc điểm của nƣớc ngầm 1. Khái niệm Theo điều 2 của Luật tài nguyên nƣớc số 17/2012/QH13 nƣớc ngầm (Nƣớc dƣới đất) đƣợc định nghĩa nhƣ sau: “Nước dưới đất là nước tồn tại trong các tầng chứa nước dưới đất”. Nƣớc dƣới đất chứa trong các lỗ hổng, khe nứt, các hang động ngầm kích thƣớc khác nhau, tồn tại ở ba trạng thái rắn lỏng khí và đƣợc chuyển đổi từ trạng thái này sang trạng thái kia[7]. Các tầng chứa nƣớc ngầm.
Nƣớc dƣới đất là loại tài nguyên ngầm đƣợc con ngƣời khai thác vào loại sớm nhất và lâu dài nhất. Tuy nhiên nhiều bí ẩn liên quan đến loại tài nguyên này vẫn là câu đố đối với nhân loại. Opsinhicôp, thủy quyển ngầm phân bố tới độ sâu 12-16 km, là độ sâu phân bố nhiệt độ tới hạn của nƣớc (375- 4500C), còn theo F.Lianco nó phải đạt tới độ sâu 70-100 km. Các kết quả đánh giá trữ lƣợng nƣớc dƣới đất, do vậy, rất khác nhau.
Tuy nhiên, phần nƣớc ngầm nằm sâu có động thái biến đổi chậm, thành phần hóa học phức tạp, khai thác khó khăn, nên hiện ít có giá trị khai thác7. 3 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. Hiện nay nƣớc ngầm đƣợc sử dụng cho khoảng 2 tỉ ngƣời trên thế giới, đƣợc coi là một trong những nguồn tài nguyên thiên nhiên dễ sử dụng nhất[11]. Với nƣớc ngầm, con ngƣời đã sử dụng hàng ngàn năm nay phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt và sản xuất.
Ƣớc tính, lƣợng sử dụng nƣớc ngầm trên thế giới vào khoảng 982 km3 một năm. Trong đó, nƣớc ngầm cung cấp phân nửa lƣợng nƣớc uống trên toàn cầu, và chiếm giữ 38% lƣợng nƣớc tƣới tiêu11. Riêng tại Việt Nam, nƣớc sử dụng cho sinh hoạt thì 70% nƣớc bề mặt và 30% nƣớc ngầm. Đồng thời, theo thống kê của Viện Sức khỏe nghề nghiệp và môi trƣờng (Bộ Y tế) năm 2013, nƣớc ta có khoảng 17,2 triệu ngƣời (tƣơng đƣơng 21,5% dân số) đang sử dụng nguồn nƣớc sinh hoạt từ giếng khoan mà chƣa qua xử lý.
* Tầm quan trọng của nƣớc ngầm - Nƣớc ngầm phục vụ cho sinh hoạt nhƣ: ăn, uống, tắm giặt, sƣởi ấm… - Nƣớc ngầm phục vụ cho nông nghiệp: tƣới hoa màu, cây ăn quả, các cây có giá trị kinh tế cao. - Con ngƣời có thể sử dụng nguồn nƣớc ngầm để mở rộng các hoạt động sản xuất công nghiệp. - Nƣớc ngầm có chất lƣợng tốt còn đƣợc sử dụng để chữa bệnh. Nƣớc ngầm phục vụ cho sinh hoạt sẽ giảm hẳn các bệnh do nguồn nƣớc mặt bị ô nhiễm nhƣ: đƣờng ruột, bệnh phụ khoa, bệnh ngoài da… - Sử dụng nƣớc ngầm giúp con ngƣời đƣợc giải phóng sức lao động do phải lấy nƣớc xa nhà, tiết kiệm chi phí “đổi nƣớc”, tiết kiệm thời gian nâng cao hiệu quả sản xuất.
Phân loại nước ngầm[7]. 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 bề 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: Vùng thu nhận nƣớc.
Vùng chuyển tải nƣớc. Vùng khai thác nƣớc có áp. Chu kỳ hình thành nƣớc ngầm [Nguồn: Tôn Thất Bình, http://nganhmoitruong.vn/kien-thuc-ky-nang/nuoc-ngam,2019] Có hai loại nƣớc ngầm: Nƣớc ngầm không có áp lực và nƣớc ngầm có áp lực. - Nƣớc ngầm không có áp lực là dạng nƣớc đƣợc giữ lại trong các lớp đá ngậm nƣớc và lớp đá này nằm trên lớp đất không thấm nhƣ lớp diệp thạch hoặc lớp sét nén chặt.
Loại nƣớc ngầm này có áp suất rất yếu, nên muốn khai thác nó 5 thì phải đào giếng xuyên qua lớp đá ngậm rồi dùng bơm hút nƣớc lên. Nƣớc ngầm loại này thƣờng ở không sâu dƣới mặt đất có nhiều trong mùa mƣa và ít dần trong mùa khô. - Nƣớc ngầm có áp lực: là dạng nƣớc đƣợc giữ lại trong các lớp đá ngậm nƣớc và lớp đá này bị kẹp giữa hai lớp sét hoặc diệp thạch không thấm. Do bị kẹp chặt giữa hai lớp đá không thấm nên nƣớc có một áp lực rất lớn vì thế khi chạm vào lớp nƣớc này sẽ tự phun lên mà không cần phải bơm.
Loại nƣớc ngầm này thƣờng nằm sâu ở dƣới mặt đất, có trữ lƣợng lớn và thời gian hình thành nó phải mất hàng trăm năm thậm chí hàng nghìn năm. Đặc điểm của nước ngầm [7]. 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.
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, 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.
