Nghiên cứu hiện trạng môi trường nước ngầm và đề xuất giải pháp quản lý, bảo vệ, khai thác bền vững tầng chứa nước nhạt Pleistocen (qp) tỉnh Hưng Yên

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

---------------------

ĐÀO CÔNG VĂN

NGHIÊN CỨU HIỆN TRẠNG MÔI TRƢỜNG

NƢỚC NGẦM VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP QUẢN

LÝ, BẢO VỆ, KHAI THÁC BỀN VỮNG TẦNG

CHỨA NƢỚC NHẠT PLEISTOCEN (qp)

TỈNH HƢNG YÊN

LUẬN VĂN THẠC SĨ

KHOA HỌC MÔI TRƢỜNG

Thái Nguyên - 2014

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

---------------------

ĐÀO CÔNG VĂN

NGHIÊN CỨU HIỆN TRẠNG MÔI TRƢỜNG

NƢỚC NGẦM VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP QUẢN

LÝ, BẢO VỆ, KHAI THÁC BỀN VỮNG TẦNG

CHỨA NƢỚC NHẠT PLEISTOCEN (qp) TỈNH

HƢNG YÊN

Chuyên ngành: Khoa học môi trường

Mã số ngành: 60 44 03 01

LUẬN VĂN THẠC SĨ

KHOA HỌC MÔI TRƢỜNG

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS. ĐỖ VĂN BÌNH

Thái Nguyên - 2014

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi.

Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai

công bố trong bất kỳ công trình nào khác.

Thái Nguyên, tháng 11 năm 2014

Tác giả luận văn

Đào Công Văn

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/

LỜI CÁM ƠN

Tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Ban Giám hiệu, Phòng Quản lý

Đào tạo Sau đại học, Khoa Môi trường Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên

cùng các Quý Thầy, Cô giáo đã giúp tác giả trang bị tri thức, tạo môi trường điều

kiện thuận lợi nhất trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn này.

Với lòng kính trọng và biết ơn, tác giả xin được bày tỏ lời cảm ơn tới Tiến sĩ

Đỗ Văn Bình đã khuyến khích, chỉ dẫn tận tình trong suốt thời gian thực hiện

nghiên cứu này.

Xin chân thành cảm ơn Trung tâm Cảnh báo và Dự báo tài nguyên nước, Ban

quản lý các khu công nghiệp tỉnh Hưng Yên, Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh

Hưng Yên đã hỗ trợ tác giả rất nhiều trong thời gian thực hiện nghiên cứu.

Xin trân trọng cảm ơn !

i

MỤC LỤC

Trang

Trang phụ bìa

Lời cam đoan

Lời cảm ơn

Mục lục ......................................................................................................................... i

Danh mục các chữ viết tắt .......................................................................................... iv

Danh mục các bảng ..................................................................................................... v

Danh mục các hình...................................................................................................... vi

MỞ ĐẦU ...................................................................................................................... 1

CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU................................4..

1.1. Cơ sở khoa học của đề tài .................................................................................... 4

1.1.1. Cơ sở lý luận........................................................................................................ 4

1.1.1.1. Một số khái niệm cơ bản .................................................................................. 4

1.1.1.2. Cơ sở đánh giá trữ lượng nước ngầm............................................................... 6

1.1.1.3. Cơ sở đánh giá chất lượng nước ngầm............................................................. 8

1.1.2. Cơ sở pháp lý....................................................................................................... 9

1.2. Tình hình nghiên cứu môi trƣờng nƣớc ngầm .................................................. 10

1.2.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới...................................................................... 10

1.2.2. Tình hình nghiên cứu trong nước........................................................................ 12

1.3. Tình hình nghiên cứu môi trƣờng nƣớc ngầm tại tỉnh Hƣng Yên .................. 15

1.4. Các kết quả đã nghiên cứu về nƣớc ngầm ......................................................... 17

1.4.1. Kết quả nghiên cứu trên thế giới ......................................................................... 17

1.4.2. Kết quả nghiên cứu trong nước ........................................................................... 17

PHẦN 2: NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................ 19.

2.1. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu....................................................................... 19

2.2. Nội dung nghiên cứu ............................................................................................ 19

ii

2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu..................................................................................... 19

2.3.1. Phương pháp thu thập, tổng hợp thông tin, tài liệu, số liệu ................................ 19

2.3.2. Phương pháp điều tra, khảo sát thực địa ............................................................. 20

2.3.3. Phương pháp quan trắc, lấy mẫu và phân tích mẫu............................................. 22

2.3.3.1. Phương pháp quan trắc..................................................................................... 22

2.3.3.2. Phương pháp lấy mẫu và phân tích mẫu .......................................................... 22

2.3.4. Phương pháp kế thừa........................................................................................... 24

2.3.5. Phương pháp chỉnh lý, so sánh, lập biểu đồ, bản đồ ........................................... 24

2.3.6. Phương pháp chuyên gia ..................................................................................... 25

CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU................................................................ 26..

3.1. Đặc điểm địa lý tự nhiên, kinh tế xã hội và hiện trạng môi trƣờng

nƣớc ngầm tỉnh Hƣng Yên................................................................................. 26

3.1.1. Đặc điểm địa lý tự nhiên, kinh tế xã hội tỉnh Hưng Yên ................................26....

3.1.1.1. Vị trí địa lý ....................................................................................................... 26

3.1.1.2. Địa hình, địa mạo ............................................................................................. 27

3.1.1.3. Khí hậu, khí tượng............................................................................................ 27

3.1.1.4. Đặc điểm thủy văn............................................................................................ 30

3.1.1.5. Đô thị................................................................................................................ 32

3.1.1.6. Giao thông ........................................................................................................ 33

3.1.1.7. Đặc điểm về kinh tế - xã hội ............................................................................ 33

3.1.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến môi trường nước ngầm............................................. 34

3.1.2.1. Yếu tố khí hậu ................................................................................................ 34..

3.1.2.2. Yếu tố thủy văn ................................................................................................ 35

3.1.2.3. Yếu tố thổ nhưỡng............................................................................................ 35

3.1.2.4. Yếu tố thảm thực vật ........................................................................................ 35

3.1.2.5. Các yếu tố nhân tạo .......................................................................................... 35

3.2. Đặc điểm môi trƣờng nƣớc ngầm tỉnh Hƣng Yên........................................... 36`

3.2.1. Đặc điểm Địa chất - Địa chất thủy văn tỉnh Hưng Yên ...................................... 36

3.2.1.1. Đặc điểm địa chất............................................................................................. 36

iii

3.3.1.2. Đặc điểm địa chất thủy văn .............................................................................. 39

3.2.2. Đặc điểm về trữ lượng và mối liên hệ giữa trữ lượng với các nhân tố

hình thành trữ lượng............................................................................................ 53

3.2.2.1. Thông số địa chất thủy văn .............................................................................. 53

3.2.2.2. Ngưỡng hạ thấp mực nước cho phép tầng chứa nước Pleistocen .................... 54

3.2.2.3. Đánh giá trữ lượng nước ngầm ........................................................................ 58

3.2.3. Đặc điểm về chất lượng nước ngầm tầng chứa nước Pleistocen ........................ 59

3.3. Hiện trạng khai thác và ảnh hƣởng của khai thác, sử dụng đến môi

trƣờng nƣớc ngầm tỉnh Hƣng Yên ..................................................................... 69

3.3.1. Hiện trạng khai thác, sử dụng nước ngầm tỉnh Hưng Yên................................ 69..

3.3.2. Tác động và ảnh hưởng của khai thác đến môi trường nước ngầm .................... 73

3.3.2.1. Diễn biến mực nước ngầm tầng chứa nước Pleistocene ................................ 73.

3.3.2.2. Tạo nên nguồn gây ô nhiễm do hoạt động điều tra khai thác .......................... 77

3.3.2.3. Vấn đề sụt lún mặt đất...................................................................................... 78

3.3.3.4. Khả năng tự bảo vệ của tầng chứa nước .......................................................... 79

3.4. Các giải pháp khai thác sử dụng và bảo vệ nƣớc ngầm................................83....

3.4.1. Các giải pháp kỹ thuật, công nghệ khai thác nước ngầm................................83....

3.4.1.1. nước ngầm......................... 83

3.4.1.2. ...................................... 84

3.4.1.3. Giải pháp tiết kiệm nước .................................................................................. 90

3.4.2. Các biện pháp về quản lý .................................................................................... 90

3.4.2.1. nước ngầm ...................... 90

3.4.2.2. ...................................................................... 93

3.4.2.3. ............................... 93

3.4.3. Giải pháp đầu tư và kế hoạch hóa ....................................................................... 94

3.4.3. Phân vùng khai thác hợp lý tài nguyên nước ngầm ............................................ 95

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................98

TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................100

PHỤ LỤC

iv

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

I. Tiếng Việt

ĐCCT :Địa chất công trình

ĐCTV – ĐCCT :Địa chất thủy văn – Địa chất công trình

ĐCTV :Địa chất thủy văn

KCN :Khu công nghiệp

KT-XH :Kinh tế - Xã hội

LCN :Lớp cách nước

NDĐ :Nước dưới đất

TCN :Tầng chứa nước

TNN :Tài nguyên nước

TNMT :Tài nguyên Môi trường

VSMT :Vệ sinh môi trường

II. Tiếng Anh

ASTM :American Society for Testing and Materials - Tiêu

chuẩn của Hiệp hội Vật liệu và Thử nghiệm Mỹ

GIS :Geographic Information Systems - Hệ thống thông tin

địa lý

IAH :International Association of Hydrogeologists - Hiệp hội

Quốc tế Địa chất thủy văn

IHP International Hydrological Programme - Chương trình

thủy văn quốc tế

UNESCO :United Nations Educational Scientific and Cultural

Organization - Tổ chức Giáo dục, Khoa học và Văn

hoá của Liên Hợp Quốc

WWAP World Water Assessment Programme - Chương trình

Đánh giá Nước Thế giới

v

DANH MỤC CÁC BẢNG

Trang

Bảng 2.1 :Một số các phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm............... 22

Bảng 3.1 :Tổng hợp các yếu tố khí tượng khu vực tỉnh Hưng Yên từ năm

2006 đến năm 2011............................................................................... 29

Bảng 3.2 :Các đơn vị chứa nước và cách nước khu vực Hưng Yên.................... 39

Bảng 3.3 :Bảng tổng hợp địa tầng Địa chất tỉnh Hưng Yên ................................ 40

Bảng 3.4 :Ngưỡng hạ thấp mực nước cho phép tầng chứa nước Pleistocen ....... 57

Bảng 3.5 :Trữ lượng khai thác nước ngầm phần nước nhạt tầng chứa nước qp

toàn tỉnh Hưng Yên .............................................................................. 59

Bảng 3.6 :Kết quả phân tích Độ tổng khoáng hóa và pH.............................................. 60

Bảng 3.7 :Kết quả phân tích chỉ tiêu nhiễm bẩn tầng chứa nước Pleistocene ..... 61

Bảng 3.8 :Kết quả phân tích chỉ tiêu vi lượng tầng chứa nước Pleistocene .................. 62

Bảng 3.9 :Kết quả phân tích chỉ tiêu Fe, Mn tầng chứa nước Pleistocene.................... 63

Bảng 3.10 :Kết quả phân tích chỉ tiêu vi sinh tầng chứa nước Pleistocene ........... 64

Bảng 3.11 :Kết quả quan trắc nước ngầm tại KCN dệt may Phố Nối ................... 65

Bảng 3.12 :Kết quả quan trắc nước ngầm giếng BH3 tại KCN Thăng Long II......... 67

Bảng 3.13 :Danh sách các trạm cấp nước trên địa bàn tỉnh Hưng Yên ................. 70

Bảng 3.14 :Bảng tổng hợp lưu lượng khai thác nước tầng chứa nước

Pleistocen theo địa giới hành chính cấp huyện..................................... 71

Bảng 3.15 :Tỉ lệ lượng khai thác so với trữ lượng khai thác tiềm năng ................ 72

Bảng 3.16 :Tổng hợp các yếu tố đánh giá theo DRASTIC.................................... 80

Bảng 3.17 :Bảng đánh giá các thông số theo DRASTIC....................................... 81

Bảng 3.18 :Bảng đánh giá các thông số (độ sâu mực nước, môi trường lớp

phủ, hệ số thấm) theo DRASTIC.......................................................... 81

vi

DANH MỤC CÁC HÌNH

Trang

Hình 1.1 :Sơ đồ các tầng chứa nước có áp và không áp...................................... 7

Hình 2.1 :Bản đồ mạng lưới quan trắc tỉnh Hưng Yên........................................ 21

Hình 3.1 :Bản đồ hành chính tỉnh Hưng Yên ...................................................... 26

Hình 3.2 :Biểu đồ biểu diễn sự thay đổi các yếu tố khí tượng Hưng Yên.......... 29

Hình 3.3 :Bản đồ mạng lưới thủy văn tỉnh Hưng Yên......................................... 31

Hình 3.4 :Mô phỏng hệ thống NDĐ trong môi trường 7 lớp trên mô hình 40

Hình 3.5 :Bản đồ địa chất thủy văn tỉnh Hưng Yên ............................................ 44

Hình 3.6 :Đồ thị dao động mực nước tầng qh tại lỗ khoan QT119- Như

Quỳnh.................................................................................................... 44

Hình 3.7 :Đồ thị dao động mực nước tầng qh tại lỗ khoan QT119- Như

Quỳnh và mực nước sông Hồng tại trạm Hưng Yên ............................ 45

Hình 3.8 :Dao động mực nước tầng qp2 tại lỗ khoan QT129a và mực nước

sông Hồng tại trạm Hưng Yên.............................................................. 47

Hình 3.9 :Dao động mực nước tầng qp1 tại lỗ khoan QT129b và mực nước

mặt sông Hồng tại trạm Hưng Yên....................................................... 49

Hình 3.10 :Dao động mực nước tầng qp1 tại lỗ khoan QT130b và mực nước

sông Hồng tại trạm Hưng Yên.............................................................. 50

Hình 3.11 :Dao động mực nước tầng qp1 tại lỗ khoan QT119b và mực nước

sông Hồng tại trạm Hưng Yên.............................................................. 50

Hình 3.12 :Dao động mực nước tầng qp2 và qp1 tại lỗ khoan QT119a,

QT119b- Như Quỳnh............................................................................ 51

Hình 3.13 :Sơ đồ tuyến mặt cắt địa chất tỉnh Hưng Yên....................................... 54

Hình 3.14 :Cấu trúc các lớp các nước và tầng chứa nước tỉnh Hưng Yên ............ 55

Hình 3.15 :Sơ đồ tuyến mặt cắt dọc tỉnh Hưng Yên trên mô hình ........................ 55

vii

Hình 3.16 :Sơ đồ tuyến mặt cắt ngang tỉnh Hưng Yên trên mô hình .................... 56

Hình 3.17 :Biểu đồ diễn biến chất lượng nước ngầm tại KCN dệt may Phố

Nối ........................................................................................................ 66

Hình 3.18 :Biểu đồ diễn biến chất lượng nước ngầm tại KCN Thăng Long II..... 68

Hình 3.19 :Bản đồ thủy địa hóa tầng chứa nước Pleistocene năm 2014 ............... 69

Hình 3.20 :Đồ thị dao động mực nước QTHY9- TCNqh và QTHY9A￾TCNqp ..................................................................................................

74

Hình 3.21 :Đồ thị dao động mực nước QTHY9- TCNqh và QTHY9A￾TCNqp ..................................................................................................

74

Hình 3.22 :Đồ thị mực nước tại QTHY2A tầng chứa nước qp ............................. 75

Hình 3.23 :Đồ thị mực nước tại QTHY14A tầng chứa nước qp ........................... 74

Hình 3.24 :Đồ thị dao động mực nước tầng chứa nước qp1 ................................. 76

Hình 3.25 :Bản đồ thủy đẳng áp tầng chứa nước Pleistocene năm 2014 .............. 77

Hình 3.26 :Bản đồ khu vực dễ bị tổn thương nước dưới đất................................. 83

Hình 3.27 :Cấu trúc các kiểu lỗ khoan khai thác ................................................... 87

Hình 3.28 :Sơ đồ công nghệ xử lý nước ngầm ...................................................... 88

Hình 3.29 :Bản đồ phân vùng triển vọng khai thác nước ngầm tỉnh Hưng Yên ... 97

1

MỞ ĐẦU

1. Tính cấp thiết

Hiện nay, ô nhiễm môi trường và biến đổi khí hậu đang là vấn đề được toàn

nhân loại quan tâm. Ô nhiễm môi trường trở thành vấn đề nhức nhối của nhân loại

trong thế kỉ 21. Những năm gần đây, những hiện tượng thời tiết cực đoan cũng đã

thể hiện rõ nét ở Việt nam và gây ra những thiệt hại lớn về người lẫn vật chất. Các

hiện tượng mưa đá với cường độ lớn và tần suất dày, những trận mưa, bão, lũ bất

thường cũng như giữa mùa hè lại có gió mùa đông bắc đã ảnh hưởng không nhỏ đến

đời sống kinh tế Việt Nam ta. Trong bối cảnh đó, Việt Nam chúng ta cũng đã có

những cam kết mạnh mẽ cùng với cộng đồng quốc tế trong những chương trình

hành động cụ thể, từng bước cải thiện chất lượng môi trường hướng tới mục tiêu về

phát triển bền vững.

Chỉ thị số 36-CT/TW ngày 25/6/1998 và tiếp theo là Nghị quyết số 41-

NQ/TW ngày 15/11/2004 của Bộ Chính trị về tăng cường công tác bảo vệ môi

trường trong thời kỳ công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước đã đưa ra những định

hướng rất quan trọng, trong đó nhấn mạnh “Bảo vệ môi trường là một nội dung cơ

bản không thể tách rời trong đường lối, chủ trương và kế hoạch phát triển kinh tế -

xã hội của tất cả các cấp, các ngành, là cơ sở quan trọng bảo đảm phát triển bền

vững, thực hiện thắng lợi sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước”. Nghị

quyết Đại hội Đại biểu toàn quốc lần thứ IX (2001) một lần nữa khẳng định: “Phát

triển nhanh, hiệu quả và bền vững, tăng trưởng kinh tế đi đôi với thực hiện tiến bộ,

công bằng xã hội và bảo vệ môi trường” và “Phát triển kinh tế - xã hội gắn chặt với

bảo vệ và cải thiện môi trường, bảo đảm sự hài hoà giữa môi trường nhân tạo với

môi trường thiên nhiên, giữ gìn đa dạng sinh học”. Phát triển bền vững đã trở thành

đường lối, quan điểm của Đảng và chính sách của Nhà nước.

Trong định hướng Chiến lược phát triển bền vững Việt Nam (Vietnam

Agenda 21) chúng ta đã xác định 19 lĩnh vực ưu tiên. Trong đó có 05 lĩnh vực ưu

tiên về kinh tế; 05 lĩnh vực ưu tiên về xã hội và có đến 09 lĩnh vực ưu tiên tài

nguyên - môi trường [12]. Một trong chín lĩnh vực tài nguyên thiên nhiên, bảo vệ

2

môi truờng và kiểm soát ô nhiễm cần ưu tiên là bảo vệ môi trường nước và sử dụng

bền vững tài nguyên nước, trong đó tài nguyên nước ngầm là một đối tượng rất

quan trọng và được ưu tiên chú ý của nhiều nhà quản lý, khoa học và chuyên môn.

Hưng Yên là một tỉnh đồng bằng nằm ở trung tâm của đồng bằng Bắc Bộ.

Đây là tỉnh nằm trong tam giác kinh tế trọng điểm Hà Nội - Hải Phòng - Quảng

Ninh, có nhiều ưu thế để phát triển kinh tế công nghiệp, dịch vụ và thương mại.

Trong những năm qua nền kinh tế của tỉnh Hưng Yên đã có những bước phát triển

mạnh mẽ, cơ sở hạ tầng từng bước đổi mới, nhiều khu đô thị, khu công nghiệp được

xây dựng và đi vào hoạt động kéo theo nhu cầu về sử dụng tài nguyên nước ngầm

phục vụ hoạt động phát triển kinh tế xã hội ngày càng tăng. Vì vậy sự biến động về

môi trường tài nguyên nước ngầm sẽ ảnh hưởng đến sự phát triển bền vững của tỉnh

Hưng Yên. Do đó, tác giả tiến hành nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu hiện trạng môi

trường nước ngầm và đề xuất giải pháp quản lý, bảo vệ, khai thác bền vững tầng

chứa nước nhạt Pleistocen (qp) tỉnh Hưng Yên” là một nhiệm vụ có tính rất quan

trọng và cấp thiết.

2. Mục tiêu của đề tài

* Mục tiêu tổng quát:

Đánh giá hiện trạng môi trường nước ngầm tầng chứa nước nhạt tỉnh Hưng

Yên để từ đó đề xuất các giải pháp quản lý, bảo vệ và khai thác bền vững tầng chứa

nước đó.

* Mục tiêu cụ thế:

- Đánh giá được hiện trạng môi trường nước ngầm tầng chứa nước

Pleistocen (qp). Đây là tầng chứa nước chính đang khai thác phục vụ các nhu cầu sử

dụng nước của tỉnh Hưng Yên. Bao gồm đánh giá cả hiện trạng về trữ lượng, hiện

trạng chất lượng và khả năng tự bảo vệ của tầng chứa nước khỏi bị ô nhiễm trong

phạm vi tỉnh Hưng Yên.

- Đánh giá được hiện trạng khai thác và sử dụng nước ngầm khu vực nghiên

cứu. Đánh giá khả năng khai thác tối ưu của tầng chứa nước Pleistocen phục vụ

phát triển kinh tế xã hội một cách bền vững và bảo vệ môi trường.