BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC NGUYỄN CHÍ TÂM ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC DƯỚI ĐẤT BỜ NAM SÔNG TRÀ KHÚC, THÀNH PHỐ QUẢNG NGÃI VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH: QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG MÃ SỐ: 60 85 01 01 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC ĐỊNH HƯỚNG NGHIÊN CỨU NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS ĐƯỜNG VĂN HIẾU Thừa Thiên Huế, 2018 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn công trình nghiên cứu cá nhân tơi, tất số liệu, kết nghiên cứu luận văn trung thực, chưa người khác công bố cơng trình nghiên cứu Thừa Thiên Huế, năm 2018 Tác giả Nguyễn Chí Tâm LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, em xin bày tỏ lòng biết ơn kính trọng sâu sắc đến TS Đường Văn Hiếu , giáo viên Trường Đại học Khoa học, người thầy tận tình hướng dẫn em trình học tập hoàn thành luận văn thạc sĩ Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Ban giám hiệu Trường Đại học Khoa học, Phòng Đào tạo sau đại học, Khoa Sinh học, thầy cô giáo, bạn bè, đồng nghiệp gia đình quan tâm giúp đỡ em q trình nghiên cứu hồn thành luận văn Do điều kiện nghiên cứu nhiều hạn chế nên luận văn tránh khỏi khiếm khuyết định, kính mong nhận ý kiến đóng góp thầy cô giáo, nhà khoa học, đồng nghiệp quan tâm đến vấn đề nghiên cứu Thừa Thiên Huế, năm 2018 Tác giả Nguyễn Chí Tâm MỤC LỤC Trang DANH MỤC BẢNG BIỂU i DANH MỤC HÌNH VẼ ii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT .iii MỞ ĐẦU 1.1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI 1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI .1 Chương TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC DƯỚI ĐẤT 1.1.1 Một số khái niệm 1.1.2 Tổng quan tài nguyên nước đất giới 1.1.3 Tổng quan tài nguyên nước đất Việt Nam 1.1.4 Trên địa bàn tỉnh Quảng Ngãi 1.2 ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1.2.1 Vị trí địa lý, phạm vi hành 1.2.2 Địa hình 1.2.3 Địa chất thủy văn 1.2.4 Khí hậu 1.3 KHÁI QUÁT HIỆN TRẠNG KINH TẾ - XÃ HỘI – MÔI TRƯỜNG KHU VỰC NGHIÊN CỨU .11 1.3.1 Dân số, mật độ dân số 11 1.3.2 Hoạt động sản xuất công nghiệp 12 1.3.3 Hoạt động sản xuất nông nghiệp 14 1.3.4 Hoạt động cấp thoát nước xử lý nước thải sinh hoạt .15 1.3.5 Hiện trạng chất lượng nước mặt khu vực nghiên cứu .15 1.3.6 Hiện trạng khai thác, sử dụng nước đất địa bàn tỉnh Quảng Ngãi .18 Chương NỘI DUNG NGHIÊN CỨU .22 2.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 22 2.2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 22 2.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 22 2.3.1 Phương pháp lấy mẫu 22 2.3.2 Phương pháp bảo quản mẫu 22 2.3.3 Phương pháp đo trường 23 2.4 PHẠM VI NGHIÊN CỨU 24 2.4.1 Thời gian nghiên cứu 24 2.4.2 Bản đồ vị trí quan trắc 24 2.4.3 Vị trí điểm quan trắc 25 Chương KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 27 3.1 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU .27 3.2 ĐẶC ĐIỂM CHẤT LƯỢNG NƯỚC DƯỚI ĐẤT TẠI KHU VỰC NGHIÊN CỨU 31 3.2.1 Giá trị pH .31 3.2.2 Chỉ số pecmanganat .33 3.2.3 Tổng chất rắn hòa tan (TDS) .35 3.2.4 Độ cứng tổng số (tính theo CaCO3) .37 3.2.5 Clorua (Cl-) 39 3.2.6 Sắt (Fe) 40 3.2.7 Nitrat (NO3- tính theo N) 42 3.2.8 Coliform 45 3.3 ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP QUẢN LÝ 47 3.3.1 Giải pháp quản lý 47 3.3.2 giải pháp kĩ thuật 49 KẾT LUẬN 51 TÀI LIỆU THAM KHẢO 52 DANH MỤC BẢNG BIỂU Trang Bảng 1.1 10 quốc gia dẫn đầu giới khai thác sử dụng nước đất Bảng 1.2 Tỷ trọng sử dụng nước đất Việt Nam Bảng 1.3 Đơn vị hành chính, diện tích, dân số khu vực nghiên cứu .11 Bảng 1.4 Tổng hợp sở sản xuất KCN Quảng Phú 12 Bảng 1.5 Thống kê cấp phép thăm dò khai thác nguồn nước đất địa bàn tỉnh Quảng Ngãi 18 Bảng 1.6 Hiện trạng sử dụng nước khu vực nông thôn tỉnh Quảng Ngãi .20 Bảng 2.1 Phương pháp bảo quản mẫu 23 Bảng 2.2 Phương pháp đo trường 23 Bảng 2.3 Phương pháp phân tích phòng thí nghiệm 23 Bảng 2.4 Vị trí, tọa độ điểm quan trắc 25 Bảng 3.1 Kết quan trắc chất lượng nước đất 27 Bảng 3.2 Giá trị thông số pH 32 Bảng 3.3 Hàm lượng số pecmanganat 34 Bảng 3.4 Hàm lượng tổng chất răn hòa tan 36 Bảng 3.5 Hàm lượng độ cứng tổng số (tính theo CaCO3) .37 Bảng 3.6 Hàm lượng Clorua (Cl-) 39 Bảng 3.7 Hàm lượng sắt (Fe) 40 Bảng 3.8 Hàm lượng Nitrat (NO3- tính theo N) 43 Bảng 3.9 Kết phân tích Coliform 45 i DANH MỤC HÌNH VẼ Trang Hình 1.1 Vị trí khu vực nghiên cứu, ảnh Google map .8 Hình 3.1 Biến động giá trị pH theo không gian thời gian 33 Hình 3.2 Biến động hàm lượng pecmanganat theo khơng gian thời gian 35 Hình 3.3 Biến động hàm lượng TDS theo không gian thời gian 37 Hình 3.4 Biến động hàm lượng độ cứng tổng số theo không gian thời gian 38 Hình 3.5 Biến động hàm lượng Cl- theo khơng gian thời gian 40 Hình 3.6 Biến động hàm lượng Fe theo không gian thời gian 42 Hình 3.7 Biến động hàm lượng Nitrat theo không gian thời gian 44 Hình 3.8 Biến động Coliform theo khơng gian thời gian 47 ii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu CBTS CBLS CSHT CP DNTN DHMT ĐBSCL ĐT KCN MT NDD TNN TNHH UNND SX&TM XD Diễn giải Chế biến thủy sản Chế biến lâm sản Cơ sở hạ tầng Cổ phần Doanh nghiệp tư nhân Duyên hải Miền Trung Đồng Bằng sông Cửu Long Đầu tư Khu công nghiệp Môi trường Nước đất Tài nguyên nước Trách nhiệm hữu hạn Ủy ban nhân dân Sản xuất Thương mại Xây dựng iii MỞ ĐẦU 1.1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Tài nguyên nước có vai trò đặc biệt phát triển kinh tế xã hội đất nước lãnh thổ hành chính, tài ngun nước đất thành tố quan trọng Nước đất thường biết đến nguồn nước có chất lượng cao, chủ yếu sử dụng vào mục đích cơng nghiệp, sinh hoạt dịch vụ Thành phố Quảng Ngãi bao gồm sông Trà Khúc, sông Bàu Giang, sông Kinh, sông Phú Thọ số sông nhỏ khác Tại hàng năm tiếp nhận nguồn nước dồi từ thượng nguồn đổ Nước sông nguồn cung cấp nước dồi cho Thành phố đáp ứng nhu cầu tưới tiêu, hoạt động sản xuất phục vụ sinh hoạt khu dân cư Ngoài ra, nguồn nước đất địa bàn Thành phố phong phú, có trữ lượng lớn chất lượng tốt đảm bảo cho việc phục vụ sản xuất dân sinh Tuy nhiên, thời gian gần đây, gia tăng dân số với tốc độ thị hóa, cơng nghiệp hóa nhanh chóng tạo nên nhu cầu sử dụng nước lớn nguồn nước không thay đổi, dẫn đến suy giảm nghiêm trọng tài nguyên nước Việc khai thác tràn lan nước đất làm trữ lượng nước bị giảm Đề tài: “Đánh giá chất lượng nước đất bờ Nam sông Trà Khúc, thành phố Quảng Ngãi đề xuất giải pháp quản lý” thực nhằm khảo sát tình hình sử dụng, đánh giá số nguồn gây nhiễm chất lượng nước đất bờ Nam sông Trà Khúc, đồng thời đưa giải pháp phù hợp góp phần quan trọng vào cơng tác quản lý, đảm bảo chất lượng nước sinh hoạt đạt tiêu chuẩn sử dụng 1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI - Mục tiêu chung: Đánh giá trạng chất lượng nước đất bờ Nam sông Trà Khúc đề xuất giải pháp quản lý - Mục tiêu cụ thể: + Đánh giá chất lượng nguồn nước đất (giếng đào giếng khoan) bờ Nam sông Trà Khúc, thành phố Quảng Ngãi + Xác định tác nhân tác động đến chất lượng nước đất + Đề xuất giải pháp quản lý chất lượng nước sinh hoạt Chương TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC DƯỚI ĐẤT 1.1.1 Một số khái niệm Luật Tài nguyên nước số 17/2012/QH13 Quốc hội nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam khóa XIII, kỳ họp thứ thông qua ngày 21/6/2012 Quy định: - Tài nguyên nước bao gồm nguồn nước mặt, nước đất, nước mưa nước biển thuộc lãnh thổ nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam - Nước đất nước tồn tầng chứa nước đất - Nước mặt nước tồn mặt đất liền hải đảo - Nước sinh hoạt nước nước dùng cho ăn, uống, vệ sinh người - Nước nước có chất lượng đáp ứng quy chuẩn kỹ thuật nước Việt Nam - Ô nhiễm nguồn nước biến đổi tính chất vật lý, tính chất hóa học thành phần sinh học nước không phù hợp với tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật cho phép, gây ảnh hưởng xấu đến người sinh vật 1.1.2 Tổng quan tài nguyên nước đất giới Với 70% bề mặt trái đất nước tồn trái đất có khoảng 1357,5 triệu km nước Tuy nhiên 97% nước mặn đại dương, có 3% nước nhạt (ngọt) Trong số 3% tổng nước trái đất có tới 77% nằm vùng đóng băng vĩnh cửu (các khối băng vùng bắc cực, nam cực), lại 1% nước chứa sông, hồ khắp châu lục 11% nước đất độ sâu từ 800m trở lại khai thác sử dụng được, 11% nước đất độ sâu từ 800m trở xuống khai thác sử dụng điều kiện kỹ thuật Tính đến đầu năm 1990 toàn giới khai thác 760 tỷ m3 nước đất chiếm tỷ lệ 21% so với số lượng khai thác sử dụng nước mặt Hàm lượng tổng chất rắn hòa tan (TDS) có biến động mặt thời gian, theo hướng tăng theo mùa khô Về mặt không gian hàm lượng TDS nằm khoảng 49 - 815 mg/l So sánh hàm lượng TDS mặt khơng gian vị trí N3-a N3-b; N5-a N5-b cho thấy: Giá trị trung bình TDS vị trí N3-a N3-b khơng có chênh lệch đáng kể, vị trí N5-b giá trị trung bình TDS cao vị trí N5-a 444 mg/l Điều cho thấy dần phía cửa biển theo độ sâu hàm lượng TDS nước đất tăng cao Hình 3.3 Biến động hàm lượng TDS theo không gian thời gian So sánh QCVN 09-MT:2015/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia chất lượng nước đất QCVN 01:2009/BYT Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia chất lượng nước ăn uống cho thấy tất vị trí nghiên cứu giá trị thông số nằm giới hạn cho phép quy chuẩn 3.2.4 Độ cứng tổng số (tính theo CaCO3) Độ cứng đại lượng đo tổng cation đa hóa trị có nước nhiều ion canxi magiê, kết quan trắc thể bảng sau: Bảng 3.5 Hàm lượng độ cứng tổng số (tính theo CaCO3) Vị trí quan trắc Kí hiệu 34 Giá trị Giá trị Độ lệch Hệ số -max trung chuẩn biến (S) động Các giếng Quan trắc Các giếng khai thác nước cấp sinh hoạt thành phố Các giếng gần KCN Quảng Các giếng người Phú Các giếng gần dân sử dụng khu vực Hồ sinh hoạt điều hòa Các giếng gần khu vực trồng N1 N2 N3-a N3-b N4 N5-a N5-b N6 N7 N8 N9 N10 53 - 68 44 - 56 119 - 129 69 - 83 161 - 187 101 - 129 133 - 140 74 - 113 65 - 81 53 - 58 75 - 92 63 - 68 bình ( x ) 60 49 123 76 175 118 135 93 75 55 85 66 N11 38 - 65 56 12 22 N12 129 - 143 136 N13 214 - 232 226 N14 151 - 208 185 25 13 N15 118 - 130 124 5 12 13 17 7 (CV) 10 11 11 18 rau So sánh kết 04 đợt quan trắc vào hai mùa khô mùa mưa hàm lượng độ cứng tổng số (tính theo CaCO 3) mặt thời gian có biến động nhẹ Hệ số biến động CV = - 22 % (hình 3.4) Hình 3.4 Biến động hàm lượng độ cứng tổng số theo không gian thời gian So sánh QCVN 09-MT:2015/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia chất 35 lượng nước đất QCVN 01:2009/BYT Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia chất lượng nước ăn uống tất vị trí nghiên cứu giá trị thông số nằm giới hạn cho phép quy chuẩn 3.2.5 Clorua (Cl-) Nguồn nước có hàm lượng clorua cao thường tượng xâm nhập mặn (thẩm thấu) từ nước biển, kết quan trắc thể bảng sau: Bảng 3.6 Hàm lượng Clorua (Cl-) Vị trí quan trắc Các giếng Quan trắc Các giếng khai thác nước cấp sinh hoạt thành phố Các giếng gần KCN Các giếng người dân Quảng Phú Các giếng sử dụng sinh gần khu vực hoạt Hồ điều hòa Các giếng gần khu vực Kí hiệu Giá trị -max Giá trị Độ lệch trung chuẩn biến động Hệ số N1 N2 N3-a N3-b N4 N5-a N5-b N6 N7 N8 N9 N10 7-9 7-9 40 - 48 43 - 47 57 - 73 42 - 52 208 - 241 14 - 18 13 - 17 13 - 16 39 - 52 - 13 bình ( x ) 8 44 45 66 48 221 16 15 15 44 10 N11 12 - 16 14 N12 37 - 45 42 13 N13 58 - 67 63 N14 61 - 71 66 N15 66 - 75 70 (S) 1 14 2 (CV) 10 10 10 11 11 13 24 trồng rau Kết bảng 3.5 thể hàm lượng Cl - mặt thời gian có biến động nhẹ Hệ số biến động CV = - 24 % Về mặt không gian, vị trí N5-b hàm lượng Cl- cao vị trí lại 04 đợt quan trắc cho thấy vị trí có tượng nhiễm Clo, vị trí gần cửa biển, bị xâm nhập mặn So sánh QCVN 09-MT:2015/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia chất lượng nước đất QCVN 01:2009/BYT Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia chất 36 lượng nước ăn uống tất vị trí nghiên cứu giá trị thơng số nằm giới hạn cho phép quy chuẩn Hình 3.5 Biến động hàm lượng Cl- theo khơng gian thời gian 3.2.6 Sắt (Fe) Nước có hàm lượng sắt cao 0,5 mg/l thường có mùi khó chịu, chứa nhiều cặn bẩn màu vàng, nước thường đục, gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng nước ăn uống, sinh hoạt, sản xuất, làm ố vàng quần áo giặt,…các cặn sắt kết tủa làm tắc làm giảm khả vận chuyển ống dẫn nước Kết quan trắc hàm lượng Fe trình bày bảng sau: Bảng 3.7 Hàm lượng sắt (Fe) Giá trị Vị trí quan trắc Kí hiệu -max Các giếng Quan trắc Giá trị trung bình ( x ) Hệ số biến Độ lệch động chuẩn (S) (CV) N1 0,1 - 0,3 0,2 0,08 40,8 N2