Luận văn thạc sĩ kỹ thuật môi trường nghiên cứu chế tạo vật liệu quang xúc tác xử lý nước ngầm nhiễm amoni trên địa bàn tỉnh hà nam

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu kỹ thuật môi trường nghiên cứu chế tạo vật liệu quang xúc tác xử lý nước ngầm nhiễm amoni trên địa, đánh giá hiện trạng, phân tích vấn đề, đề xuất biện

• Tác giả: Lê Thị Trang
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Hoài Nam
• Trường học: Trường Đại Học Thủy Lợi
• Chuyên ngành: Kỹ thuật Môi trường
• Đề tài: Nghiên Cứu Vật Liệu Quang Xúc Tác Xử Lý Nước Ngầm Amoni Tại Hà Nam
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CÁM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
• 1.1. Khái quát chung về tỉnh Hà Nam
• 1.2. Điều kiện tự nhiên
• 1.3. Đặc điểm chế độ thủy văn tỉnh Hà Nam
• 1.4. Điều kiện kinh tế - xã hội
• 1.5. Hiện trạng môi trường nước trên địa bàn tỉnh
• 1.5.1. Hiện trạng nguồn nước mặt
• 2. CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM
• 2.1. Thiết bị và hóa chất
• 2.2. Quy trình thực nghiệm
• 2.2.1. Chế tạo vật liệu dạng bột
• 2.2.2. Chế tạo vật liệu trên nền chất mang
• 2.2.3. Các phương pháp đánh giá đặc trưng vật liệu
• 2.2.3.1. Chụp ảnh hiển vi điện tử quét (SEM)
• 2.2.3.2. Phương pháp nhiễu xạ Rơnghen (X-ray diffraction - XRD)
• 2.2.3.3. Phương pháp phổ tán sắc năng lượng tia X (EDX)
• 2.2.4. Phương pháp phân tích amoni trong nước
• 2.2.4.1. Phương pháp xác định Amoni
• 2.2.4.2. Xây dựng đường chuẩn
• 2.2.4.3. Phương pháp xác định ion NO2-, NO3-
• 2.2.5. Nghiên cứu đánh giá khả năng xử lý amoni của vật liệu chế tạo
• 2.2.6. Nghiên cứu xử lý sử dụng mô hình vật lý
• 2.2.6.1. Xây dựng mô hình
• 2.2.6.2. Đánh giá hiệu quả xử lý của mô hình
• 2.2.6.3. Xử lý một số mẫu nước thực tế tại Hà Nam
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Kết quả đánh giá đặc trưng vật liệu
• 3.1.1. Hình thái học của vật liệu (chụp SEM)
• 3.1.2. Thành phần hóa học vật liệu
• 3.1.3. Kết quả nhiễu xạ tia X (XRD)
• 3.2. Ảnh hưởng của các yếu tố đến quá trình xử lý amoni
• 3.2.1. Tỷ lệ vật liệu
• 3.2.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của loại ánh sáng đến khả năng xử lý
• 3.2.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian tiếp xúc
• 3.2.4. Nghiên cứu ảnh hưởng của cường độ chiếu sáng
• 3.2.5. Nghiên cứu ảnh hưởng của pH
• 3.2.6. Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ dung dịch đầu vào
• 3.3. Đánh giá hiệu quả mô hình liên tục
• 3.3.1. Khảo sát ảnh hưởng của độ sâu ngập nước
• 3.3.2. Khảo sát ảnh hưởng của lưu lượng đầu vào
• 3.3.3. Đánh giá độ bám dính của lớp vật liệu trên bề mặt chất mang
• 3.4. Xử lý mẫu thực tế
• PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Tính cấp thiết của đề tài

Đề tài nghiên cứu chế tạo vật liệu quang xúc tác xử lý nước ngầm nhiễm amoni tại Hà Nam mang tính cấp thiết cao do tình trạng ô nhiễm nước ngầm tại đây đang ở mức báo động. Theo các số liệu từ Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Hà Nam, hàm lượng amoni trong nước ngầm tại nhiều khu vực, đặc biệt là ở Duy Tiên, Bình Lục, và thành phố Phủ Lý, vượt xa tiêu chuẩn cho phép. Điều này không chỉ ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng mà còn tác động tiêu cực đến môi trường sinh thái. Việc phát triển các phương pháp xử lý hiệu quả, tiết kiệm và dễ áp dụng cho các hộ dân là rất cần thiết. Đề tài này không chỉ góp phần vào việc giải quyết vấn đề ô nhiễm mà còn mở ra hướng nghiên cứu mới trong việc ứng dụng công nghệ quang xúc tác trong xử lý nước.

II. Mục tiêu của đề tài

Mục tiêu chính của đề tài là nghiên cứu chế tạo vật liệu quang xúc tác từ CuO và ZnO trên nền vật liệu gốm, nhằm nâng cao khả năng xử lý amoni trong nước ngầm. Đề tài hướng đến việc xác định các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý của vật liệu quang xúc tác, từ đó tối ưu hóa điều kiện thực nghiệm. Ngoài ra, nghiên cứu cũng nhằm đánh giá hiệu quả xử lý amoni trong các mẫu nước thực tế trên địa bàn tỉnh Hà Nam. Mục tiêu này không chỉ đáp ứng nhu cầu cấp bách trong việc xử lý ô nhiễm nước mà còn cung cấp cơ sở khoa học cho việc áp dụng công nghệ này trong thực tiễn.

III. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu của đề tài là các vật liệu xúc tác quang hóa, cụ thể là CuO và ZnO, cùng với nền vật liệu gốm. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào nước ngầm có hàm lượng amoni cao tại các khu vực tỉnh Hà Nam. Nghiên cứu được thực hiện trong phòng thí nghiệm, với các mẫu nước lấy từ các địa điểm bị ô nhiễm nặng. Điều này giúp đảm bảo tính khả thi và hiệu quả của các phương pháp xử lý được đề xuất. Việc xác định rõ đối tượng và phạm vi nghiên cứu sẽ giúp tăng tính chính xác và hiệu quả của các kết quả thu được.

IV. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu

Đề tài áp dụng nhiều phương pháp nghiên cứu khác nhau, bao gồm phương pháp tổng hợp tài liệu, thực nghiệm và phân tích số liệu. Việc thu thập và phân tích tài liệu liên quan đến xử lý nước bằng chất quang xúc tác giúp tạo nền tảng vững chắc cho nghiên cứu. Trong quá trình thực nghiệm, các vật liệu xúc tác được chế tạo và đánh giá hiệu quả xử lý amoni thông qua các thí nghiệm cụ thể. Phân tích số liệu thu được từ thực nghiệm sẽ cung cấp những thông tin cần thiết để đánh giá hiệu quả của các phương pháp xử lý, từ đó đưa ra các kết luận và khuyến nghị hợp lý.

V. Kết quả và thảo luận

Kết quả nghiên cứu cho thấy vật liệu quang xúc tác chế tạo từ CuO và ZnO có khả năng xử lý amoni trong nước ngầm một cách hiệu quả. Các thí nghiệm đã chỉ ra rằng hiệu quả xử lý phụ thuộc vào nhiều yếu tố như tỷ lệ vật liệu, loại ánh sáng, thời gian tiếp xúc và pH của dung dịch. Kết quả này không chỉ chứng minh tính khả thi của việc sử dụng vật liệu quang xúc tác trong xử lý nước ô nhiễm mà còn mở ra hướng đi mới trong nghiên cứu và ứng dụng công nghệ xử lý nước. Việc áp dụng mô hình xử lý này có thể giúp cải thiện chất lượng nước ngầm tại Hà Nam, đảm bảo an toàn cho sức khỏe cộng đồng.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Tỉnh Hà Nam, nằm trong khu vực hạ lưu sông Đáy, đang đối mặt với tình trạng ô nhiễm amoni trong nước ngầm nghiêm trọng. Theo kết quả quan trắc của Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh, hàm lượng amoni tại nhiều địa phương như Duy Tiên, Bình Lục và thành phố Phủ Lý vượt mức tiêu chuẩn quốc gia QCVN 02:2009/BYT từ 3 đến hơn 7 lần, gây nguy cơ sức khỏe nghiêm trọng cho người dân. Amoni trong nước uống vượt mức 3 mg/l có thể chuyển hóa thành các hợp chất có khả năng gây ung thư, đồng thời làm giảm hiệu quả khử trùng clo và tạo điều kiện cho vi khuẩn phát triển.

Mục tiêu nghiên cứu của luận văn là chế tạo vật liệu quang xúc tác bán dẫn pha tạp CuO-ZnO trên nền vật liệu gốm nhằm xử lý nước ngầm nhiễm amoni tại Hà Nam. Nghiên cứu tập trung đánh giá hiệu quả xử lý amoni của vật liệu, khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính xúc tác và xây dựng mô hình xử lý nước ngầm phù hợp với điều kiện thực tế địa phương. Phạm vi nghiên cứu bao gồm chế tạo vật liệu và thử nghiệm trong phòng thí nghiệm với mẫu nước ngầm lấy từ các khu vực có mức độ ô nhiễm cao trên địa bàn tỉnh.

Ý nghĩa của nghiên cứu thể hiện qua việc cung cấp giải pháp xử lý amoni hiệu quả, tiết kiệm chi phí, phù hợp với điều kiện kinh tế xã hội của vùng nông thôn Hà Nam, góp phần cải thiện chất lượng nguồn nước sinh hoạt và bảo vệ sức khỏe cộng đồng. Kết quả nghiên cứu cũng mở ra hướng ứng dụng vật liệu quang xúc tác trong xử lý ô nhiễm nước ngầm tại các khu vực tương tự trên cả nước.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên hai lý thuyết chính: lý thuyết xúc tác quang hóa và lý thuyết vật liệu bán dẫn pha tạp.

• Xúc tác quang hóa: Quá trình xúc tác quang hóa sử dụng các chất xúc tác bán dẫn như ZnO, CuO để tạo ra các gốc oxy hóa mạnh (OH·, O2·-) dưới tác dụng của ánh sáng có năng lượng lớn hơn năng lượng vùng cấm của vật liệu. Các gốc này có khả năng phân hủy các chất ô nhiễm hữu cơ và vô cơ trong nước, trong đó có amoni. Hiệu suất xúc tác phụ thuộc vào khả năng hấp thụ ánh sáng, sự phân tách điện tử - lỗ trống và các yếu tố môi trường như pH, cường độ ánh sáng.

• Vật liệu bán dẫn pha tạp CuO-ZnO: ZnO là chất bán dẫn loại n với độ rộng vùng cấm khoảng 3.37 eV, hấp thụ chủ yếu ánh sáng tử ngoại. CuO là chất bán dẫn loại p với độ rộng vùng cấm hẹp hơn (khoảng 1.2 eV), khi pha tạp vào ZnO giúp mở rộng phổ hấp thụ ánh sáng sang vùng khả kiến, tăng hiệu quả quang xúc tác dưới ánh sáng mặt trời. Vật liệu được chế tạo trên nền gốm xây dựng có độ bền cơ học cao, khả năng cố định xúc tác tốt, phù hợp cho ứng dụng xử lý nước liên tục.

Ba khái niệm chính được sử dụng trong nghiên cứu gồm: năng lượng vùng cấm (band gap), hiệu suất lượng tử (quantum efficiency) và quá trình tái kết hợp điện tử - lỗ trống (recombination).

Phương pháp nghiên cứu

• Nguồn dữ liệu: Nước ngầm được lấy mẫu tại 15 điểm trên địa bàn tỉnh Hà Nam, tập trung ở các huyện Duy Tiên, Bình Lục, Lý Nhân và thành phố Phủ Lý, nơi có hàm lượng amoni vượt tiêu chuẩn từ 3 đến 7 lần. Dữ liệu về đặc tính vật liệu được thu thập qua các phương pháp phân tích SEM, XRD, EDX.

• Phương pháp chế tạo vật liệu: Vật liệu CuO-ZnO được tổng hợp bằng phương pháp đồng kết tủa hóa học (wet chemical co-precipitation) với tỷ lệ CuO 10% trọng lượng trên ZnO. Vật liệu được chế tạo dưới dạng bột và dạng cố định trên nền gốm xây dựng, sau đó nung ở 450°C để ổn định cấu trúc.

• Phương pháp phân tích: Đặc trưng vật liệu được đánh giá bằng kính hiển vi điện tử quét (SEM) để quan sát hình thái bề mặt, nhiễu xạ tia X (XRD) để xác định pha tinh thể, phổ tán sắc năng lượng tia X (EDX) để phân tích thành phần hóa học. Nồng độ amoni trong nước được xác định theo quy chuẩn SMEWW 4500-NH3 F:2012 bằng phương pháp phenat.

• Phương pháp thử nghiệm xử lý amoni: Thí nghiệm xử lý amoni được thực hiện trong mô hình vật lý dạng chảy liên tục, khảo sát ảnh hưởng của các yếu tố như tỷ lệ vật liệu xúc tác, loại ánh sáng kích thích (ánh sáng mặt trời, đèn LED), thời gian tiếp xúc, cường độ chiếu sáng, pH dung dịch và nồng độ amoni ban đầu.

• Timeline nghiên cứu: Quá trình nghiên cứu kéo dài trong năm 2018, bao gồm giai đoạn chế tạo vật liệu (3 tháng), đánh giá đặc trưng vật liệu (2 tháng), thử nghiệm xử lý amoni và khảo sát các yếu tố ảnh hưởng (4 tháng), xây dựng mô hình và đánh giá hiệu quả xử lý mẫu nước thực tế (3 tháng).

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Đặc trưng vật liệu CuO-ZnO/gốm: SEM cho thấy vật liệu có bề mặt xốp, phân bố đồng đều các hạt CuO trên ZnO với kích thước nano khoảng 50-100 nm. XRD xác nhận sự tồn tại đồng thời các pha ZnO (hexagonal wurtzite) và CuO (monoclinic) với độ tinh khiết cao. EDX phân tích thành phần hóa học cho thấy tỷ lệ Cu chiếm khoảng 10% trọng lượng, phù hợp với thiết kế.

2. Ảnh hưởng tỷ lệ vật liệu đến hiệu quả xử lý amoni: Khi tăng tỷ lệ CuO trong vật liệu từ 0% đến 10%, hiệu quả xử lý amoni tăng từ 45% lên 87% sau 120 phút chiếu sáng. Tỷ lệ 10% CuO được xác định là tối ưu, vượt trội hơn so với ZnO đơn thuần (hiệu quả 60%).

3. Ảnh hưởng loại ánh sáng và thời gian chiếu sáng: Dưới ánh sáng mặt trời, hiệu quả xử lý amoni đạt 90% sau 150 phút, trong khi dưới đèn LED chỉ đạt 75% cùng thời gian. Thời gian chiếu sáng càng dài, tỷ lệ loại bỏ amoni càng cao, tuy nhiên hiệu quả tăng chậm sau 120 phút.

4. Ảnh hưởng pH và nồng độ amoni ban đầu: pH tối ưu cho quá trình xử lý là khoảng 7-8, hiệu quả giảm đáng kể khi pH < 5 hoặc > 9. Nồng độ amoni ban đầu càng cao (từ 10 mg/l đến 50 mg/l), hiệu quả xử lý giảm từ 90% xuống còn khoảng 65%, do quá tải gốc oxy hóa.

Thảo luận kết quả

Kết quả cho thấy vật liệu CuO-ZnO/gốm có khả năng xúc tác quang hóa hiệu quả trong việc xử lý amoni trong nước ngầm, nhờ sự kết hợp giữa CuO và ZnO mở rộng phổ hấp thụ ánh sáng sang vùng khả kiến và tăng cường sự phân tách điện tử - lỗ trống. Hình ảnh SEM và phổ XRD minh họa rõ cấu trúc nano và pha tinh thể ổn định của vật liệu, góp phần nâng cao hoạt tính xúc tác.

So sánh với các nghiên cứu trước đây sử dụng TiO2 hoặc ZnO đơn thuần, vật liệu pha tạp CuO-ZnO thể hiện hiệu quả xử lý amoni cao hơn khoảng 20-30%, đặc biệt dưới ánh sáng mặt trời tự nhiên. Điều này phù hợp với mục tiêu tận dụng nguồn bức xạ tự nhiên để giảm chi phí vận hành.

Biểu đồ thể hiện mối quan hệ giữa thời gian chiếu sáng và tỷ lệ loại bỏ amoni có thể minh họa rõ xu hướng tăng hiệu quả xử lý, đồng thời bảng số liệu phân tích pH và nồng độ amoni giúp xác định điều kiện tối ưu cho quá trình xúc tác. Kết quả cũng cho thấy hạn chế khi nồng độ amoni quá cao hoặc pH không phù hợp, cần điều chỉnh trong ứng dụng thực tế.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Ứng dụng vật liệu CuO-ZnO/gốm trong hệ thống xử lý nước ngầm tại Hà Nam: Triển khai lắp đặt mô hình xử lý nước ngầm quy mô nhỏ tại các khu vực có mức độ ô nhiễm amoni cao, nhằm giảm hàm lượng amoni xuống dưới ngưỡng an toàn trong vòng 6 tháng.

2. Tối ưu hóa điều kiện vận hành mô hình: Điều chỉnh pH nước đầu vào trong khoảng 7-8, duy trì thời gian chiếu sáng tối thiểu 120 phút và cường độ ánh sáng phù hợp để đạt hiệu quả xử lý trên 85%. Chủ thể thực hiện là các đơn vị quản lý môi trường địa phương phối hợp với các cơ sở nghiên cứu.

3. Nâng cao nhận thức và đào tạo kỹ thuật cho người dân: Tổ chức các khóa tập huấn về lợi ích và cách vận hành mô hình xử lý nước sử dụng vật liệu quang xúc tác cho người dân nông thôn trong vòng 3 tháng, nhằm đảm bảo vận hành hiệu quả và bền vững.

4. Mở rộng nghiên cứu và phát triển vật liệu mới: Khuyến khích các viện nghiên cứu tiếp tục phát triển các vật liệu quang xúc tác pha tạp khác có hiệu suất cao hơn, chi phí thấp hơn, phù hợp với điều kiện khí hậu và nguồn nước tại Việt Nam trong vòng 2 năm tới.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Các nhà nghiên cứu và sinh viên ngành Kỹ thuật Môi trường: Nghiên cứu cung cấp cơ sở lý thuyết và thực nghiệm về vật liệu quang xúc tác xử lý ô nhiễm amoni, hỗ trợ phát triển các đề tài liên quan.

2. Cơ quan quản lý môi trường và chính quyền địa phương: Tham khảo để xây dựng chính sách và triển khai các dự án xử lý nước ngầm ô nhiễm, đặc biệt tại các vùng nông thôn có nguồn nước bị amoni ảnh hưởng.

3. Doanh nghiệp sản xuất vật liệu và thiết bị xử lý nước: Áp dụng công nghệ chế tạo vật liệu CuO-ZnO pha tạp và mô hình xử lý nước để phát triển sản phẩm mới, mở rộng thị trường.

4. Người dân và cộng đồng tại các khu vực bị ô nhiễm nước ngầm: Hiểu rõ tác hại của amoni và các giải pháp xử lý hiệu quả, từ đó chủ động bảo vệ sức khỏe và cải thiện chất lượng nước sinh hoạt.

Câu hỏi thường gặp

1. Vật liệu CuO-ZnO có ưu điểm gì so với TiO2 trong xử lý amoni?
   Vật liệu CuO-ZnO mở rộng phổ hấp thụ ánh sáng sang vùng khả kiến, tận dụng tốt ánh sáng mặt trời hơn TiO2 chỉ hấp thụ tia tử ngoại, giúp tăng hiệu quả xử lý amoni dưới điều kiện tự nhiên.

2. Quá trình xử lý amoni bằng quang xúc tác diễn ra như thế nào?
   Dưới ánh sáng, vật liệu tạo ra các gốc oxy hóa mạnh như OH· và O2·- phân hủy amoni thành các hợp chất ít độc hại hơn, giảm nồng độ amoni trong nước.

3. Ảnh hưởng của pH đến hiệu quả xử lý amoni ra sao?
   pH tối ưu là 7-8, khi pH quá thấp hoặc quá cao, hiệu quả giảm do ảnh hưởng đến sự tạo thành và ổn định các gốc oxy hóa trên bề mặt vật liệu.

4. Mô hình xử lý nước ngầm có thể áp dụng ở quy mô nào?
   Mô hình phù hợp với quy mô hộ gia đình và cộng đồng nhỏ, có thể mở rộng cho các trạm xử lý nước cấp quy mô vừa và nhỏ tại vùng nông thôn.

5. Chi phí vận hành mô hình xử lý này có cao không?
   Chi phí thấp hơn nhiều so với các phương pháp oxi hóa nâng cao truyền thống do tận dụng ánh sáng mặt trời và vật liệu bền, dễ tái sử dụng, phù hợp với điều kiện kinh tế của vùng nông thôn.

Kết luận

• Vật liệu quang xúc tác pha tạp CuO-ZnO trên nền gốm được chế tạo thành công với cấu trúc nano ổn định, phân bố đồng đều, có khả năng hấp thụ ánh sáng vùng khả kiến.
• Hiệu quả xử lý amoni trong nước ngầm đạt trên 85% dưới điều kiện tối ưu, vượt trội so với vật liệu ZnO đơn thuần.
• Các yếu tố như tỷ lệ vật liệu, loại ánh sáng, thời gian chiếu sáng, pH và nồng độ amoni ban đầu ảnh hưởng rõ rệt đến hiệu suất xử lý.
• Mô hình xử lý nước ngầm sử dụng vật liệu này phù hợp với điều kiện thực tế tại Hà Nam, có tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong xử lý ô nhiễm nước ngầm.
• Đề xuất triển khai ứng dụng thực tế, đào tạo kỹ thuật và nghiên cứu phát triển vật liệu mới nhằm nâng cao hiệu quả và mở rộng phạm vi xử lý.

Khuyến khích các cơ quan chức năng và doanh nghiệp phối hợp triển khai mô hình xử lý nước ngầm tại các khu vực ô nhiễm, đồng thời tiếp tục nghiên cứu cải tiến vật liệu và công nghệ xử lý.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1 TONG QUAN VE DOI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 1. Khái quát chung về tỉnh Hà Nam LLL. Điều kiện tự nhiên LALLA. Vị trí địa lý Tinh Hà Nam nằm trong vùng đồng bing Bắc Bộ, là của ngõ phía nam của Hà Nội, phía Đông giáp tinh Hưng Yên và Thái Bình, phía Nam giáp tinh Nam Định và Ninh Binh, phía Tây giáp tỉnh Hòa Bình có toa độ như sau: = Kinh độ Đông: 1054 — 106° 5! 10° = Vi độ Bắc: 20°21 — 20°43 Điện tích 860,5 km*, Hà Nam là tỉnh nhỏ đứng thứ 62/63 tinh, thảnh phổ trong cả nước sồm 6 đơn vị hảnh chính: thành phổ Phủ Lý (tình ly của tinh), huyện Duy Tiên, huyện Kim Bảng, huyện Lý Nhân, huyện Thanh Liêm và huyện Bình Lục [1].

Hà Nam nằm trên trục giao thông quan trọng xuyên Bắc - Nam, trên địa bản tinh có quốc lộ 1A và đường sắt Bắc Nam chạy qua và các tuyển đường giao thông quan trọng nhự: Quốc lộ 21, Quốc lộ 218, Quốc lộ 8. Vị tí chiến lược quan trong cũng hệ thống giao thông thủy, bộ, sit tạo cho Hà Nam lợi thể ắtlớn trong việc giao lưu kính tế, văn hóa - xã hội, khoa học - kỹ thuật với các tỉnh trong vùng và cả nước. Địa hình địa mạo Hà Nam có địa hình thấp dẫn từ Tây sang Đông. Trên địa bản tỉnh có ba dang địa hình: Địa hình núi đá vôi, địa đồi thấp và địa hình đồng bằng [I] = Dia hình núi đã với: đây là kiễ địa hình chiếm diện tích lớn với độ cao tuyệt đối lớn nhất 419m.

Đặc điểm địa hình phân cắt mạnh, nhiều sườn dốc đứng, nhiều đỉnh nhọn cao hiểm trở ~ Địa hình đồi thấp: gồm các dai đồi bát úp nằm xen kẽ hoặc ven ria địa hình núi đá vôi, tạo thành một dai (dai thôn Non - Chanh Thượng) hoặc các cham độc lập 6 các xã ‘Thanh Binh, Thanh Lưu. Dang địa hình đồi thấp là đỉnh trồn, sườn thoải. ~_ Địa hình ding bằng: nằm chủ yêu ở các huyện Duy Tiên, Binh Lục, Lý Nhân, thành phố Phủ Lý và một phần thuộc các huyện Kim Bảng, Thanh Liêm. Độ cao tuyệt đổi của địa hình dng bing khoảng 5 - lôm, thấp dẫn về phía đông và đồng nam.

Đặc điển Khí hậu Ha Nam có khí hậu mang đặc trưng của khí hậu nhiệt đổi giỏ mủa, nồng va ẩm. Nhiệt 449 trung bình hàng năm 23 - 24°C, số giờ nắng khoảng 1. Trong năm thường có 8-9 thắng có nhiệt độ trung bình trên. và chỉ có 3 thing nhiệt độ trung bình đưới 20°C.

Khí hậu có sự phân hóa theo chế độ nhiệt với hai mùa tương. phản nhau là mùa hạ và mùa đông cùng với hai thời kỳ chuyển tiếp tương đối là mùa xuân vả mùa thu. Mùa hạ với các hướng gió nam, tây nam và đông nam; vào mùa. dong gió bắc, đông và đông bắc hoạt động mạnh mẽ [1] [2] Độ Âm trung bình hing năm là khoảng 85%, thing 3 có độ âm trung bình cao nhất trong năm lên tới 93,5%, tháng 11 có độ Âm trung bình thấp nhất trong năm khoảng 82.

Lượng mưa trung bình năm khoảng 1. Dòng chảy ngim chuyển qua lãnh thổ lúp cho Hà Nam luôn luôn được bổ sung [2] 1. Đặc điễn chễ độ thấy văn tin Hà Nam Ha Nam có lượng mưa trung bình, khối lượng tải nguyên nước rơi khoảng 1,602 tỷ m’, “rên địa bản tính cổ ác sông lớn chảy qua như: sông Hồng, sông Diy, sông Châu và các sông do con người dio dip như sông Nhuệ, sông Sắt, Sông Châu Giang. Dòng “chảy mặt từ các con sông lớn bảng năm đưa vào lãnh thổ khoảng 14.050 tỷ mỶ nước [3] ~ Song Hồng là ranh giới phia đông của tỉnh với các tỉnh Hung Yên và Thái Bình.

“rên lãnh thổ tinh sông Hồng có chiều dài 38,6 km, Sông Hồng có vai tò tưới tiêu ‘quan trọng phục vu cho nén nông nghiệp của địa phương. = Song Déy là một nhánh của sông Hỗng bắt nguồn từ Phú Thọ chiy vào lãnh thổ Hà Nam, chiều đãi sông trên lãnh thổ Hà Nam khoảng 476 km, = Song Nhuệ là sông đào din nước sông Hồng từ Thụy Phương, Từ Liêm, Hà Nội và di vào Hà Nam với chiều dai 14,5 km, sau đó dé vào sông Bay ở Phủ Lý. ~ Song Châu Giang khỏi nguồn trong lãnh thổ Hà Nam, Tại Tiên Phong (Duy Tiên) sông chỉ thành bai nhánh, một nhánh Kim ranh giới giữa huyện Lý Nhân và Bình Lục và một nhánh làm ranh giới giữa huyện Duy Tiên và Bình Lục. Điều kiện khí hậu, thủy văn thuận lợi cho phát in một nền nông nghiệp sinh thái đa dạng, thích hợp với các loại thực, động nhiệt đới vả cho phát triển các lĩnh vực kinh tế khác.

Điều kiện tính tế- xã hội ‘Theo thống kê mới nhất của UBND tinh, dân số Ha Nam là 811.126 người, với mật độ dân số là 941 người/kmỸ trong đó din số nông thôn chiếm hơn 90%. Phin đông lao động có trình độ văn hóa, có khả năng tiếp nhận và áp dụng tién bộ khoa học kỹ thuật Hàng năm dan số Hà Nam tăng thêm khoảng 8 - 9 nghìn người, tạo thêm nguồn lao động dồi dào, bố sung cho nền kinh tế quốc dan [4]. Ngành công nghiệp chủ đạo của tỉnh là xi mang, vật liệu xây dưng, công nghiệp dệt may và tiếu thủ công nghiệp với làng nghề dệt lụa Nha Xá, xã Mộc Nam, huyện Duy Tiên chuyên đặt lụa tơ tim, di, công suất đạt từ 350.000 mết lụainăm; lăng nghề thêu ren thủ công xã Thanh Hà, huyện Thanh Liêm với các sản phẩm thêu chăn, ga, gỗi, đệm, khăn ăn, khăn trang tri. Bên cạnh đó, mây tre giang dan phát triển 4 Hoàng Đông, Duy Tiên với các sản phẩm chủ yêu là hàng mây, giang, dan thủ công, thị trường tiêu thy là ở châu Âu, châu Mỹ và một phn Bắc A [5] Điều kiện tự nhiên thuận li củng với nguồn nhân lực đồi dio, cổ khả năng tiếp nhận và áp dụng tiến bộ khoa học kỹ thuật - công nghệ là những yếu tổ tích cực để Hà Nam phát triển một nền công nghiệp hiện đại, nông nghiệp tiên 1.

Hiện trạng môi trường nước trên địa bàn tinh 1. Hiện trạng nguẫn nước mặt Trên dia bản tinh Hà Nam là khu vue thuộc hạ lưu sông Đây nên có hệ thống sông ngòi khá da dạng, phong phú. Tuy nhiên, chất lượng nước mặt tại các sông Day, sông. hug, sông Châu Giang dang bị 6 nhiễm nghiêm trọng, ác chỉ tiêu như COD, Amoni (NH,*), Nitrit (NO;).tại các điểm quan trắc đều vượt tiêu chuẩn cho phép.

Tại thời điểm ngày 14/7/2016 theo kết quả phân tích của Cục quản lý tii nguyên nước tỉnh hàm. lượng các chất như sau: NH, là 10,92 mg/I-N vượt 36,4 lần, COD là 70 mg/l vượt 6 ‘xy hod tan là 0,52 mg/l nhỏ hơn 9,6 lần giới hạn cho phép loại Az theo 'QCVN 08-MT-2015/BTNMT) [6]. Mức độ 6 nhiễm cao nhất là sông Nhuệ ở khu vực thành phố Phi Lý, Ngoài ra, có khoảng 207E ha mặt nước ao, hd trong tính cũng cổ nguy cơ bị 6 nhiễm do nguồn nước không có lư thông cộng với nước thải sinh hoạt, chăn nuôi gia sức, gia cằm của các hộ dân và nước thải của các cơ sở sản xuất kinh doanh, các làng nghề và các bệnh viện “Các tác nhân gây 6 nhiễm nguồn nước rit đa dạng bao gbm các nh tổ phát sinh từ bản thân ác hoạt động sinh hoại, sản xuất trên địa bàn và các tá động ngoại cảnh từ địa phương khác theo hệ thống sông di chuyên đến địa bản tinh, Cụ thé = Nguẫn gây ð nhiễn ngoại tính Nằm trong lưu vực hạ lưu con sông Day, hệ thẳng sông trén địa bản tỉnh chịu tác động mạnh mẽ bởi chất lượng nguồn nước cũng như các yéu tổ gây ô nhiễm ở thượng nguồn và đọc tuyển sông. Vi vậy lượng nước thai từ Hi Nội bao gồm nước sinh hoạt, sản xuất chưa được xử lý dé thẳng ra lưu vực sông Nhuệ - Bay ngày cảng tăng về lưu lượng và nông độ ~ NguỄn gy ônhiễn nội th Hoạt động sinh hoạt, sản xuất công nghiệp, nông nghiệp, chăn nuôi và y tế trên địa bàn.

tỉnh hing năm là nguyên nhân góp phần tác động mạnh mẽ gây ô nhiễm môi trường nước mat. Lượng nước thải phát sinh năm 2007 khoảng 750 triệu m’ trong đó nước. thải sinh hoạt khoảng 22.00 minim (chiếm 56%), nước thải sản xuất công nghiệp khoảng 15. Nước thải y tế khoảng 350 mÖnăm, nước thải chăn nuôi khoảng 7.500 m năm, nước thải của sản xuất làng nghề Khoảng 193,621 m năm [3] Hiện nay, tại các khu công nghiệp đã có hệ thống xử lý, kiểm soát chất lượng nước thải đầu ra tuy nhiên các hoạt động này chưa thực sự thường xuyên và hiệu quả, đối với nước thải phát sinh đặc biệt ở vũng nông thôn nước tha từ các hộ dân thì hầu hết chưa được xử lý mà theo hệ thống kênh dẫn đổ thẳng ra sông.

3% F E a ' ” m 10 i : F D Ữ -| SDy SN SOM SẼ SDy 4 (Củ (Cing (Đạp (CN) TRAT - đứng Nat Via Hà Me) Ay Saupe Susy Che Syme nu er) BMẾ ĐNH aT ĐXN KY @ ®) Hình 1.1 Diễn biển nông độ 6 nhiễm BOD, và Amonitrên các sông trong tinh [3] 1. Hiện rang môi trường nước ngằm Đặc địa hình của khu vực rồng, có nhiễu ao, hỗ và các con sông do vậy nguồn nước ngằm được bổ cập trên địa bàn khá phong phú. Trên địa bàn tỉnh Hà Nam có khoảng 33 công trình khai thác nước dưới đất tập trung để phục vụ cắp nước cho sản xuất với tổng lưu lượng khoảng 14. Ngoài ra, nước phục vụ cấp nước sinh hoạt chủ yếu bằng hình thức khai thác từ giếng khoan đường kính nhỏ, iếng dio (hiện có khoảng 94,000 giếng khoan, giéng dio) để cung cấp nước sinh hoạt cho hộ gia đình, không có công trình khai thác nước dưới đắt quy mô tập trung để cắp nước sinh hoạt với rữ lượng khai thắc nước ngắm tiềm năng của tinh Hà Nam đạt tới 165 triệu m` [6].

Tuy nhiên, trữ lượng và chất lượng nước ngằm ở nhiều địa phương. trên địa ban tinh đã và đang có cl hướng suy giảm và bị nhiễm ban khả cao, Về mặt trữ lượng, theo báo cáo của Liên đoàn dia chất thuỷ văn, địa chất công trinh miễn bắc, mỗi năm mực nước ngầm của tỉnh giảm trung bình 28 em [3].