Tính cấp thiết của đề tài
Việt Nam sở hữu nguồn nước ngầm phong phú về trữ lượng và chất lượng, tồn tại trong các lỗ hổng và khe nứt của đất đá, hình thành từ quá trình trầm tích và thẩm thấu nước mưa Nước ngầm đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ sức khỏe cộng đồng, được sử dụng chủ yếu dưới dạng nước đã qua xử lý hoặc nước ngầm trực tiếp Tuy nhiên, nhiều nguồn nước này đang bị ô nhiễm do tạp chất, ảnh hưởng bởi điều kiện địa lý và hoạt động sản xuất, sinh hoạt của từng vùng Nguồn nước ngầm được ưa chuộng hơn nước mặt vì ít bị ô nhiễm và không phụ thuộc vào biến động theo mùa Chất lượng nước ngầm thường tốt hơn, với ít hạt keo và vi sinh vật gây bệnh Tuy nhiên, tình trạng ô nhiễm và suy thoái nước ngầm ngày càng gia tăng, đặc biệt ở các khu vực đô thị lớn, do tác động của con người và sự hiện diện của các hợp chất hữu cơ khó phân hủy.
Nước là nguồn tài nguyên thiết yếu cho sản xuất và đời sống, nhưng sự phát triển kinh tế, gia tăng dân số, ô nhiễm môi trường và biến đổi khí hậu đã khiến nguồn nước trở thành vấn đề toàn cầu nghiêm trọng Nước dưới đất đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp nước cho sinh hoạt, công nghiệp và nông nghiệp, hiện chiếm từ 35 đến 50% tổng lượng nước cấp cho các đô thị Tuy nhiên, nguồn nước ngầm đang bị suy giảm và ô nhiễm nghiêm trọng.
Theo báo cáo của Tổng cục Môi trường, nguồn nước dưới đất của Việt Nam phong phú nhờ lượng mưa dồi dào, với tổng trữ lượng khai thác gần 20 triệu m³ và công suất của hơn 300 nhà máy đạt khoảng 1,47 triệu m³/ngày Tuy nhiên, các nhà máy chỉ khai thác được 60-70% công suất thiết kế Đáng lo ngại, nguồn nước này đang đối mặt với ô nhiễm coliform vượt quy chuẩn cho phép hàng trăm đến hàng nghìn lần, cùng với tình trạng ô nhiễm Amoni (NH4+) có xu hướng gia tăng theo thời gian.
Thành phố Thủ Dầu Một, Bình Dương, đang trải qua quá trình công nghiệp hóa nhanh chóng với nhiều khu công nghiệp lớn, đặc biệt là phường Phú Tân và phường Phú Cường, nơi tập trung đông đảo dân cư Trong khi phường Phú Mỹ chủ yếu phát triển nông nghiệp, việc áp dụng khoa học kỹ thuật trong sản xuất đã làm tăng nguy cơ ô nhiễm nước ngầm do chất thải sinh hoạt chứa nhiều hợp chất nitơ, đặc biệt là NH4+ Mặc dù nhiều hộ dân đã chuyển sang sử dụng nước cấp, vẫn còn nhiều người phụ thuộc vào nước ngầm, dẫn đến nguy cơ mắc bệnh khi nước bị ô nhiễm amoni, có thể gây ra các vấn đề sức khỏe nghiêm trọng như xanh da, chậm phát triển ở trẻ nhỏ và ung thư ở người lớn.
Khảo sát hàm lượng amoni (NH4+) trong nước ngầm là cần thiết để đánh giá chất lượng nguồn nước phục vụ nhu cầu sinh hoạt của người dân Chúng tôi chọn đề tài “Khảo sát hàm lượng amoni trong nước ngầm trên địa bàn TP Thủ Dầu Một – tại ba phường điển hình” nhằm mục đích cung cấp thông tin hữu ích về tình trạng ô nhiễm nước ngầm và bảo vệ sức khỏe cộng đồng.
Mục tiêu của đề tài
Khảo sát hàm lượng Amoni (NH4 +) trong nước ngầm trên địa bàn ba phường Phú Cường, Phú Tân và Phú Mỹ.
Tiến hành so sánh và đánh giá, đưa ra kết luận và đề xuất các biện pháp hạn chế ô nhiễm (nếu có) trên địa bàn nghiên cứu.
Nội dung nghiên cứu
Để giải quyết các vấn đề trên, đề tài nghiên cứu được thực hiện với các nội dung chính như sau:
Thu thập thông tin và đánh giá điều kiện tự nhiên – kinh tế xã hội tại khu vực nghiên cứu.
Xác định địa điểm lấy mẫu đại diện trong khu vực nghiên cứu. Đo đạc, phân tích thông số hàm lượng amoni tại các điểm quan trắc đã chọn.
So sánh, đánh giá hiện trạng amoni có trong nước ở khu vực nghiên cứu.
Bản đồ sự biến động hàm lượng amoni trong nước ngầm tại khu vực nghiên cứu đã được thành lập Dựa trên kết quả này, các biện pháp kiểm soát ô nhiễm amoni trong nước cũng được đề xuất nhằm bảo vệ chất lượng nguồn nước tại khu vực.
Ý nghĩa đề tài
Ý nghĩa khoa học
Khảo sát hàm lượng amoni trong nước ngầm tại TP Thủ Dầu Một là cần thiết để các cơ quan chức năng quản lý hiệu quả nguồn nước Điều này nhằm bảo vệ tài nguyên nước, sử dụng hợp lý và đảm bảo sự phát triển bền vững cho nguồn nước.
Ý nghĩa thực tiễn
Đánh giá hiện trạng amoni trong nguồn nước tại khu vực nghiên cứu hiện tại là cần thiết để các cơ quan chức năng có thể đưa ra biện pháp kiểm soát ô nhiễm và cải tạo nguồn nước ở những khu vực bị ô nhiễm, phục vụ cho các mục đích khác nhau.
Tổng quan về nước ngầm
1.1.1 Tổng quan về phân bố nước ngầm.
Nước ngầm là nguồn nước dưới đất, tích trữ trong các lớp đất đá như cát, sạn và bột kết, có thể được khai thác cho các hoạt động sống Nước ngầm được chia thành hai loại: nước ngầm tầng mặt và nước ngầm tầng sâu Nước ngầm tầng mặt không có lớp ngăn cách với bề mặt, do đó, dễ bị ô nhiễm và có mực nước biến đổi theo trạng thái nước mặt Ngược lại, nước ngầm tầng sâu nằm trong các lớp đất đá xốp, được bảo vệ bởi các lớp không thấm nước, và thường có ba vùng chức năng: vùng thu nhận nước, vùng chuyển tải nước và vùng khai thác nước có áp.
Khoảng cách giữa vùng thu nhận và vùng khai thác nước có thể lên tới hàng trăm km Các lỗ khoan nước tại vùng khai thác thường có áp lực, cung cấp nước ngầm chất lượng tốt và lưu lượng ổn định Ở những khu vực có đá cacbonat phát triển, nước ngầm caxtơ thường di chuyển qua các khe nứt của đá.
1.1.2 Một số đặc điểm và cấu trúc của nước ngầm
Nước ngầm tiếp xúc trực tiếp với đất và nham thạch, hình thành các màng mỏng bao phủ các phần tử nhỏ trong đất và đá Nó được chứa trong các ống mao dẫn giữa các hạt đất, đá và có thời gian tiếp xúc lâu dài với môi trường xung quanh Điều này tạo điều kiện cho các chất trong đất và nham thạch tan vào nước ngầm, khiến thành phần hóa học của nước ngầm phụ thuộc vào thành phần hóa học của các tầng đất và nham thạch mà nó đi qua.
Các loại đất và nham thạch của vỏ quả đất được chia thành nhiều tầng lớp khác nhau, mỗi lớp có thành phần hóa học riêng biệt Giữa các tầng lớp này thường có các lớp không thấm nước, dẫn đến việc nước ngầm cũng được phân chia thành các tầng lớp khác nhau với thành phần hóa học đa dạng.
Khí hậu có ảnh hưởng không đồng đều đến nước ngầm Nước ngầm ở tầng trên cùng, gần mặt đất, chịu tác động mạnh mẽ từ khí hậu, với các khí hòa tan trong nước ngầm này chủ yếu đến từ nước mưa, nước sông và nước hồ Thành phần hóa học của nước ngầm ở tầng này bị ảnh hưởng nhiều bởi thành phần hóa học của nước mặt, do đó cũng chịu tác động từ khí hậu Ngược lại, nước ngầm ở tầng sâu ít hoặc không bị ảnh hưởng bởi khí hậu, và thành phần hóa học của nó chủ yếu phụ thuộc vào thành phần hóa học của tầng nham thạch chứa nước.
Nước ngầm chịu ảnh hưởng từ thành phần hóa học và tính chất vật lý của các tầng nham thạch chứa nó Ở các độ sâu khác nhau, nham thạch có nhiệt độ và áp suất khác nhau, dẫn đến nước ngầm tại các tầng sâu có thể có áp suất lên đến hàng ngàn N/m² và nhiệt độ cao hơn.
Nước ngầm ít bị ảnh hưởng bởi sinh vật nhưng lại chịu tác động mạnh mẽ từ vi sinh vật, đặc biệt ở các tầng sâu nơi thiếu Oxy và ánh sáng Tại đây, vi sinh vật yếm khí hoạt động mạnh mẽ, làm thay đổi đáng kể thành phần hóa học của nước ngầm Do đó, nước ngầm thường chứa nhiều chất có nguồn gốc từ vi sinh vật.
1.1.2.2 Cấu trúc của một tầng nước ngầm:
Cấu trúc của một tầng nước ngầm được chia ra thành các tầng như sau:
Bề mặt trên gọi là mực nước ngầm hay gương nước ngầm.
Bề mặt dưới, tiếp xúc với tầng đất đá, được gọi là đáy nước ngầm Chiều dày của tầng nước ngầm được xác định bởi khoảng cách thẳng đứng giữa mực nước ngầm và đáy nước ngầm.
Tầng thông khí hay nước tầng trên là tầng đất đá vụn bở không chứa nước thường xuyên, nằm bên trên tầng nước ngầm.
Viền mao dẫn: là lớp nước mao dẫn phát triển ngay trên mặt nước ngầm.
Tầng không thấm: là tầng đất đá không thấm nước.
Sự hình thành nước ngầm và các loại nước ngầm
Nước trên bề mặt đất và trong các nguồn nước như ao, hồ, sông, biển khi gặp ánh sáng mặt trời sẽ bốc hơi thành hơi nước Khi hơi nước gặp lạnh, nó sẽ ngưng tụ thành giọt nước và rơi xuống thành mưa Nước mưa sau khi rơi xuống sẽ chảy vào các nguồn nước khác, bốc hơi qua mặt đất và lá cây, hoặc ngấm xuống đất tạo thành nước ngầm Quá trình hình thành nước ngầm diễn ra qua nhiều giai đoạn, với các tác nhân như bức xạ, trọng lực, sức hút phân tử và lực mao dẫn đóng vai trò quan trọng trong chu trình này.
Nước ngầm hình thành khi nước trên bề mặt thấm xuống, nhưng không thể xuyên qua tầng đá mẹ, dẫn đến việc nước tập trung trên bề mặt Tùy thuộc vào cấu trúc địa chất, nước sẽ hình thành các hình dạng khác nhau Khi lượng nước tập trung đủ lớn, nó sẽ di chuyển và kết nối với các khoang, túi nước khác, từ đó tạo thành các mạch nước ngầm lớn nhỏ Quá trình hình thành nước ngầm phụ thuộc vào lượng nước thấm xuống, lượng mưa và khả năng trữ nước của đất.
Tuỳ theo vị trí mà ta có thể chia nước ra làm 3 loại:
Tầng nước ngấm là lớp nước nằm ở bề mặt, không có tầng không thấm nước phía trên, và có đặc điểm thay đổi nhanh chóng theo thời tiết Khi có mưa nhiều, mực nước sẽ tăng cao, trong khi nắng kéo dài sẽ làm mực nước hạ xuống Nếu ao giếng được đào chỉ đến tầng nước ngấm, thường sẽ hết nước vào mùa khô Tầng nước ngầm này được hình thành từ nước mặt đất thấm xuống và sau đó được thoát ra sông, hồ.
Nước ứ xảy ra khi có một tầng đất khó thấm nước nằm trên tầng thấm, khiến nước mưa không kịp thẩm thấu và tạm thời ứ lại Một phần nước ứ sẽ thấm xuống dưới, trong khi phần còn lại sẽ bốc hơi, dẫn đến việc lượng nước ứ giảm dần hoặc biến mất hoàn toàn Tầng nước ứ này hoàn toàn cách biệt với nước mặt đất và hầu như không có sự giao lưu.
Nước giữa tầng là loại nước nằm trong tầng thấm nước, được bao bọc bởi hai tầng không thấm, thường là đất sét Đặc điểm của nước giữa tầng là nằm sâu, giúp lượng nước không biến đổi nhiều theo mùa, đồng thời chất lượng nước cũng được duy trì tốt.
1.1.3 Tầm quan trọng của nước ngầm
Nước ngầm phục vụ cho sinh hoạt như: ăn, uống, tắm giặt, sưởi ấm….
Nước ngầm phục vụ cho nông nghiệp: tưới hoa màu, cây ăn quả, các cây có giá trị kinh tế cao.
Con người có thể sử dụng nguồn nước ngầm để mở rộng các hoạt động sản xuất công nghiệp.
Nước ngầm chất lượng tốt không chỉ phục vụ cho sinh hoạt mà còn có tác dụng chữa bệnh Việc sử dụng nước ngầm giúp giảm thiểu nguy cơ mắc các bệnh liên quan đến nguồn nước mặt ô nhiễm, như bệnh đường ruột, bệnh phụ khoa và các bệnh ngoài da.
Việc sử dụng nước ngầm mang lại lợi ích lớn cho con người bằng cách giảm bớt sức lao động trong việc lấy nước từ xa, tiết kiệm chi phí cho việc mua nước, đồng thời giúp tiết kiệm thời gian và nâng cao hiệu quả sản xuất.
1.1.4 Tài nguyên nước ngầm khu vực nghiên cứu.
Tổng quan tình hình nghiên cứu trong nước và trên thế giới
1.2.1 Tình hình nghiên cứu ngoài nước.
Amoni xuất hiện trong nước ngầm chủ yếu do quá trình phân huỷ yếm khí các hợp chất hữu cơ tự nhiên và từ nguồn thải hữu cơ do hoạt động của con người Nồng độ amoni cao, từ 1-10 mmol/L, đã được phát hiện ở các tầng chứa nước bị ô nhiễm, thường do rò rỉ đất và thải nước thải có nồng độ amoni cao Nhiều nghiên cứu khoa học đã áp dụng kỹ thuật đồng vị kết hợp với các phương pháp khác để tìm hiểu nguồn gốc ô nhiễm amoni và sự di chuyển của nó từ đất vào nước ngầm qua các quá trình biến đổi hợp chất nitơ.
Có thể kể tên các công trình khoa học tiêu biểu nghiên cứu về amoni theo bảng sau:
Bảng 1.1: Một số công trình nghiên cứu khoa học về amoni
Stt Tác giả Tên công trình nghiên cứu Năm công bố
1 Bengtsson Fate of N Labelled Nitrate and
Ammonium in a Fertilized Forest Soil 2000
Ammonium transport and reaction in contaminated groundwater: Application of isotope tracers and isotope fractionation studies.
Geochemical and microbiological methods for evaluating anaerobic processes in an aquifer contaminated by landfill leachate.
Retardation of ammonium and potassium transport through a contaminated sand and gravel aquifer: The role of cation exchange 1989
Measuring Gross Nitrogen Mineralisation Immobilization and Nitrification by 15 N isotopic Pool Dilution in Intact Cores 1991
Nitrogen transport and transformations in a shallow aquifer receiving wastewater discharge: A mass balance approach 1998
7 Eos Trans Review of ammonium attenuation in soil and groundwater 2003
Nitrogen isotope fractionation during ammonium exchange reactions with soil clay 1978
Experimental determination of nitrogen kinetic isotope fractionation: Some principles; illustration for the denitrification and nitrification processes.
10 Smith Denitrification in a sand and gravel aquifer 1988
1.2.2 Tình hình nghiên cứu trong nước.
Một số công trình nghiên cứu liên quan đến như:
Công nghệ xử lý nước đang được hoàn thiện nhằm ứng dụng cho các nguồn nước bị ô nhiễm arsenic và amoni với hàm lượng cao Dự án này do KS Đinh Viết Đường thuộc Công ty nước và môi trường Việt Nam làm chủ nhiệm.
Nghiên cứu xử lý N-Amoni trong nước ngầm Hà Nội, Nguyễn Văn Khôi, Cao Thế Hải (2002)- Đề tài cấp TP 01C-09/11-2002.
Nghiên cứu xử lý trong nước ngầm ở Hà Nội Đề tài cấp TP 01C-09/11-2002-2, chủ trì Nguyễn Văn Khôi- Sỡ giao thông công chính Hà Nội.
Nghiên cứu về xử lý amoni trong nước ngầm bằng phương pháp thẩm tách điện (EDR) do Nguyễn Thị Hà chủ trì, thuộc đề tài cấp Đại học Quốc gia Hà Nội với mã số QT.05.06, năm 2005.
Xây dựng công nghệ khả thi xử lý amoni và asen trong nước sinh hoạt, Viện Công nghệ Môi trường.
Tổng quan về khu vực nghiên cứu
TP Thủ Dầu Một, thuộc tỉnh Bình Dương, nằm trong vùng kinh tế trọng điểm phía Nam, có vị trí thuận lợi cho việc kết nối giao thông với các huyện, thị trong tỉnh và cả nước qua quốc lộ 13, chỉ cách TP Hồ Chí Minh 30 km.
Ngày 2 tháng 5 năm 2012, Chính phủ ban hành Nghị quyết số 11/NQ-CP thành lập
TP Thủ Dầu Một, thuộc tỉnh Bình Dương, chính thức hoạt động từ ngày 1 tháng 7 năm 2012, với toàn bộ diện tích tự nhiên, dân số và các đơn vị hành chính của thị xã Hiện nay, Thủ Dầu Một được công nhận là đô thị loại III.
TP Thủ Dầu Một có diện tích tự nhiên 11.867 hecta và 271.165 người (thống kê năm
Tính đến năm 2014, khu vực này bao gồm 14 đơn vị hành chính, trong đó có 14 phường: Chánh Mỹ, Chánh Nghĩa, Định Hòa, Hiệp An, Hiệp Thành, Hòa Phú, Phú Cường, Phú Hòa, Phú Lợi, Phú Mỹ, Phú Tân, Phú Thọ, Tân An và Tương Bình Hiệp.
Trong đó, ba phường Phú Cường, Phú Mỹ và Phú Tân là địa điểm mà chúng tôi tiến hành khảo sát
Phường Phú Cường, trung tâm của TP Thủ Dầu Một, tỉnh Bình Dương, nổi bật với chợ Thủ Dầu Một - chợ lớn nhất tỉnh Khu vực này còn lưu giữ nhiều kiến trúc phương Tây cổ xưa từ thời kỳ thực dân Pháp Với diện tích 244,89 ha, Phú Cường có số hộ gia đình là 5.639 (năm 2009) và dân số 23.344, là phường đông dân nhất tại Thủ Dầu Một Đây cũng là nơi buôn bán sầm uất nhất không chỉ ở Thủ Dầu Một mà còn ở Bình Dương Dân số năm 1999 ghi nhận là 22.629 người.
Phú Mỹ là một phường thuộc TP Thủ Dầu Một, tỉnh Bình Dương, cách trung tâm thành phố 6 km và TP mới Bình Dương 3 km qua đường Huỳnh Văn Lũy Được nâng cấp từ xã Phú Mỹ lên phường theo Nghị định 73/2008/NĐ-CP, phường này hiện có diện tích 627,37 ha và dân số khoảng 10.544 người (năm 2009) Phú Mỹ là một trong 14 phường của TP Thủ Dầu Một.
Phú Tân là phường được thành lập vào ngày 11 tháng 8 năm 2009, với tổng diện tích tự nhiên 1.539,60 ha và dân số 5.620 người Phường này được hình thành từ việc điều chỉnh 310,30 ha và 551 nhân khẩu từ phường Phú Mỹ, 203,90 ha từ xã Phú Chánh, 795,77 ha và 1.417 nhân khẩu từ xã Tân Vĩnh Hiệp, cùng 229,63 ha và 452 nhân khẩu từ xã Tân Hiệp, cũng như 3.200 nhân khẩu từ khu Liên hợp công nghiệp – dịch vụ - đô thị.
1.3.2 Điều kiện tự nhiên và kinh tế-xã hội.
Phía Tây giáp với xã Bình Mỹ, huyện Củ Chi, TP Hồ Chí Minh.
Phía Nam giáp với phường Chánh Nghĩa.
Phía Bắc giáp với phường Hiệp Thành.
Phía Tây Bắc xã Chánh Mỹ.
Phía Đông Nam phường Phú Thọ.
Phía Đông giáp với phường Phú Hòa, Phú Lợi.
Phuờng Phú Mỹ Đông giáp phường Phú Tân, TP Thủ Dầu Một, xã Tân Vĩnh Hiệp, huyện Tân Uyên.
Tây giáp phường Hiệp Thành và phường Định Hòa, TP Thủ Dầu Một.
Nam giáp phường Phú Lợi, TP Thủ Dầu Một.
Bắc giáp xã Phú Chánh, huyện Tân Uyên.
Phường Phú Tân Đông giáp các xã: Tân Hiệp, Tân Vĩnh Hiệp, huyện Tân Uyên;
Tây giáp phường Hòa Phú và phường Phú Mỹ, thị xã Thủ Dầu Một;
Nam giáp phường Phú Lợi, thị xã Thủ Dầu Một; thị trấn Tân Phước Khánh, huyện Tân Uyên;
Bắc giáp xã Phú Chánh, huyện Tân Uyên.
Khí hậu Thủ Dầu Một, tỉnh Bình Dương, thuộc miền Đông Nam Bộ, đặc trưng bởi nắng nóng và mưa nhiều với độ ẩm cao Trong những tháng đầu mùa mưa, thường xảy ra những cơn mưa rào lớn, tiếp theo là thời gian khô ráo Các tháng 7, 8, 9 là thời điểm có mưa dầm kéo dài từ 1–2 ngày đêm liên tục Bình Dương hiếm khi bị bão, chỉ chịu ảnh hưởng từ các cơn bão gần kề Nhiệt độ trung bình hàng năm dao động từ 26 °C đến 27 °C, với nhiệt độ cao nhất có thể đạt 39,3 °C và thấp nhất từ 16 °C đến 17 °C vào ban đêm, 18 °C vào sáng sớm Vào mùa khô, độ ẩm trung bình hàng năm từ 76% đến 80%, cao nhất đạt 86% vào tháng 9 và thấp nhất là 66% vào tháng 2 Lượng mưa trung bình hàng năm tại đây dao động từ 1.800 đến 2.000 mm.
2.3.2.2 Điều kiện kinh tế xã hội
Thủ Dầu Một, với 300 năm lịch sử phát triển, đã từ một đô thị nhỏ với hạ tầng thiếu thốn và đời sống khó khăn, vươn mình trở thành thành phố năng động Kể từ năm 2007, khi được công nhận là đô thị loại III, Thủ Dầu Một đã không ngừng phát triển cả về quy mô lẫn chất lượng, đáp ứng đầy đủ các tiêu chí của đô thị loại II và đạt một số tiêu chí đô thị loại I Kinh tế thành phố luôn duy trì tốc độ tăng trưởng cao, đặc biệt trong giai đoạn 2010 - 2023, khẳng định sự chuyển mình mạnh mẽ của khu vực này.
Năm 2013, tỷ lệ tăng trưởng kinh tế của thành phố đạt 25% mỗi năm Cơ cấu kinh tế đã chuyển từ công nghiệp - thương mại, dịch vụ - nông nghiệp sang thương mại, dịch vụ - công nghiệp - nông nghiệp, với tỷ trọng ngành thương mại và dịch vụ chiếm 61% trong năm 2013.
Lĩnh vực công nghiệp và xây dựng của TP đang phát triển mạnh mẽ với Khu Liên hợp công nghiệp - dịch vụ - đô thị rộng 4.196ha, bao gồm 6 KCN và 208 dự án đầu tư, trong đó có 168 doanh nghiệp đang hoạt động Tổng số doanh nghiệp trên địa bàn là 1.427 đơn vị, với ngành sản xuất công nghiệp đạt giá trị hơn 80 nghìn tỷ đồng và tăng trưởng 33% vào năm 2013 Công nghiệp đang chuyển hướng sang các ngành công nghệ cao, ít ô nhiễm và thân thiện với môi trường Ngành thương mại - dịch vụ cũng phát triển mạnh nhờ vị trí địa lý thuận lợi, với giá trị trung bình đạt 30 nghìn tỷ đồng/năm và tốc độ tăng trưởng 28% trong giai đoạn 2010 - 2013 Hiện TP có hơn 22 nghìn đơn vị kinh doanh thương mại, đóng góp tích cực vào tăng trưởng kinh tế.
Do tốc độ đô thị hóa và công nghiệp hóa nhanh, diện tích đất nông nghiệp ở TP ngày càng thu hẹp Tuy nhiên, nhờ định hướng phát triển phù hợp, sản xuất nông nghiệp đã đạt nhiều kết quả tích cực với các vùng chuyên canh rau xanh, cây kiểng và chăn nuôi an toàn Tổng thu ngân sách năm 2013 đạt 1.379 tỷ đồng, thu nhập bình quân đầu người đạt 2.640 USD, cao hơn 1,51 lần so với mức trung bình cả nước TP đã xóa được hộ nghèo theo tiêu chí Trung ương, tỷ lệ đô thị hóa đạt 100%, với 97,7% lao động phi nông nghiệp Diện tích nhà ở bình quân đạt 18,8 m2/người, 93,3% là nhà kiên cố, gần 100% hộ dân sử dụng nước sạch và tỷ lệ chất thải rắn được thu gom đạt trên 95%.
Văn hóa và Xã hội
Bình Dương không chỉ nổi bật với nền kinh tế phát triển và năng động mà còn sở hữu bề dày lịch sử và nền văn hóa đa dạng, phong phú với nhiều nét đặc sắc.
Vật liệu và phương pháp nghiên cứu
Bảng 1.2: Các hoá chất được sử dụng trong quá trình phân tích
STT Tên hóa chất Mục đích sử dụng
1 Phenol và rượu etylic Pha dung dịch phenol.
2 Natrinitroprusit Pha dung dịch natri nitroprusit.
3 Trinatri citrat và natrihydroxit NaOH Pha dung dịch citrat.
4 Natri hypoclorit (NaOCl) Cùng với dung dịch citrat pha dung dịch oxy hóa.
5 Amoniclorua Pha dung dịch gốc amoni.
Bảng 1.3: thiết bị, dụng cu đo đạc và phân tích
STT Thiết bị Mục đích sử dụng
1 Máy GPS Lấy tọa độ của mẫu.
2 Máy quang phổ UV-VIS Đo độ hấp thụ của các dung dịch
Nơi thực hiện: tại phòng thí nghiệm Đại học Thủ Dầu Một.
Các phương pháp chính được sử dụng trong đề tài:
Phương pháp kế thừa và tổng quan tài liệu:
Kế thừa và tổng hợp tài liệu về tình trạng nước ngầm tại TP Thủ Dầu Một, tỉnh Bình Dương, nhằm rút ra những thông tin quan trọng và cần thiết cho việc quản lý và bảo vệ nguồn nước này.
Xác định mục tiêu nghiên cứu và xây dựng cơ sở lý thuyết cho đề tài nghiên cứu.
Phương pháp phân tích và xử lí số liệu:
Phân tích hàm lượng amoni có trong các mẫu nước ngầm thu thập được bằng phương pháp phenat.
Tiến hành đo độ hấp thụ các mẫu rồi tính toán nồng độ mẫu ở bước sóng 640nm.
Sử dụng phương pháp thống kê để xử lý dữ liệu về hàm lượng NH4+ tại ba khu vực khảo sát, chúng tôi đã tiến hành các phép so sánh bằng phần mềm Excel.
So sánh hàm lượng NH4 + trung bình ở ba phường trên với nhau và so sánh với QCVN 09:2008/BTNMT bằng phương pháp thống kê kiểm định trung bình.
Phương pháp bản đồ GIS.
Sử dụng phần mềm Mapinfo và ArcGis để xác định vị trí lấy mẫu và thực hiện nội suy, chúng tôi đã phân tích sự khác biệt về hàm lượng NH4+ và đánh giá sự biến đổi của hàm lượng này.
Tiến hành thực hiện khảo sát thực địa lấy mẫu, thí nghiệm, khảo sát, phân tích…
Chọn ngẫu nhiên 10 mẫu từ mỗi phường khảo sát, đảm bảo mỗi mẫu phản ánh các yếu tố đặc trưng của địa điểm và phân bổ đều trên toàn bộ diện tích của phường.
Phường Phú Cường nổi bật với đặc điểm dân cư đông đúc và lâu đời, khẳng định vị trí trung tâm quan trọng của phường trong thành phố Thủ Dầu Một.
Phường Phú Mỹ: mẫu đại diện của phường phải thể hiện được phường phát triển nông nghiệp trồng trọt chăn nuôi.
Phường Phú Tân là khu vực phát triển công nghiệp hàng đầu tại thành phố Thủ Dầu Một, nổi bật với nhiều khu công nghiệp Chúng tôi đã chuẩn bị dụng cụ và tiến hành khảo sát, lấy mẫu tại các vị trí tiêu biểu trong phường.
Bảng 1.4: Địa điểm lấy mẫu Phường Phú Cường
STT MẪU TỌA ĐỘ ĐẶC ĐIỂM
Mẫu 1 10.59486N 106.39027E Mẫu lấy ở cơ sở rửa xe Gần
Bệnh Viện Tư Nhân Bình Dương. Mẫu 2 10.59129N 106.38666E Mẫu lấy tại nhà trọ dân: gần cầu
Phú Cường, sông Bạch Đằng (sông Sài Gòn đoạn chảy qua thành phố Thủ Dầu Một)
Mẫu 3 10.59037N 106.38977E Mẫu lấy ở khu dân cư đông đúc trên đường Nguyễn Văn Tiết Mẫu 4 10.58549N 106.39061E Mẫu tại hộ gia đình đối diện sông
Bạch Đằng(sông Sài Gòn đoạn chảy qua thành phố Thủ Dầu Một)
Mẫu 5 10.58663N 106.39396E Mẫu tại hộ gia đình kinh doanh dịch vụ ăn uống Mẫu 6 10.58634N 106.39763E Mẫu tại hộ gia đình trong khu đất trống.
Mẫu 7 10.58951N 106.39668E Mẫu tại hộ gia đình kinh doanh dịch vụ rửa xe, gần nhà trọ Mẫu 8 10.59024N 106.39861E Mẫu tại hộ gia đình gần khu nhà trọ.
Mẫu 9 10.59020N 106.39233E Mẫu tại nhà dân gần kênh thoát mước khu dân cư.
Mẫu 10 10.58086N 106.39341E Mẫu lấy nhà dân gần chùa Bà
Bình Dương, gần chợ BìnhDương.
Bảng 1.5: địa điểm lấy mẫu phường Phú Mỹ
STT MẪU TỌA ĐỘ ĐẶC ĐIỂM
Mẫu 1 11.00339N 106.40298E Nhà dẫn buôn bán phế liệu trên đường cao tốc Mỹ Phước Tân Vạn Mẫu 2 11.00117N 106.40846E Nhà dân chăn nuôi gia súc (bò) và trồng hoa màu.
Mẫu 3 11.00688N 106.40856E Mẫu lấy ở nhà dân buôn bán nhỏ. Mẫu 4 11.00854N 106.40660E Mẫu lấy ngay chợ Phú Mỹ
Mâu 5 11.00972N 106.40808E Mẫu lấy tại nhà dân kinh doanh nhà tro.
Mẫu 6 11.02156N 106.41033E Mẫu lấy ở nhà dân kinh doanh nhà trọ Mẫu 7 11.01640N 106.40774E Mẫu lấy ở nhà dân.
Mẫu 8 11.01543N 106.41041E Mẫu lấy ở nhà dân ở ranh giới với khu công nghiệp phường Phú Tân. Mẫu 9 11.00624N 106.39848E Mẫu lấy ở nhà dân trồng trọt.
Mẫu 10 11.00715N 106.40274E Mẫu lấy ở nhà dân kinh doanh nhà trọ
Bảng 1.6: Địa điểm lấy mẫu phường Phú Tân
STT MẪU TỌA ĐỘ ĐẶC ĐIỄM
Mẫu 1 11.00558N 106.41787E Hộ gia đình buôn bán ngay rìa khu công nghiệp Đại Đăng.
Mẫu 2 11.00488N 106.42289E Mẫu lấy tại hộ gia đình trong khu dân cư đông giáp ranh giới xã Tân Vình Hiệp.
Mẫu 3 11.01364N 106.41379E Hộ gia đình kinh doanh trong khu dân cư Phú Tân.
Mẫu 4 11.01749N 106.41494E Hộ gia đình kinh doanh trong khu dân cư Phú Tân.
Mẫu 5 11.01196N 106.42130E Công ty đang xây dựng trong khu công nghiệp Đại Đăng.
Mẫu 6 11.02161N 106.41626E Hộ gia đình kinh doanh gần khu công nghiệp Mẫu 7 11.02909N 106.42739E Hộ gia đình kinh doanh dịch vụ rửa xe.
Mẫu 8 11.03222N 106.42659E Hộ gia đình trong khu dân cư mới thưa dân.
Mẫu 9 11.03520N 106.41937E Hộ gia đình trong khu dân cư mới thưa dân.
Mẫu 10 11.03211N 106.41508E Hộ gia đình trong khu dân cư mới thưa dân.
Sau khi lấy mẫu bảo quản mẫu: Làm lạnh mẫu ở 4 o C và không oxit hóa sau đó mang về phòng thí nghiệm phân tích.
Thiết bị, dụng cụ và hóa chất:
T hiết bị và dụng cụ: Máy quang phổ UV-VIS và các dụng cụ phòng thí nghiệm khác.
Dung dịch phenol: Bằng cách trộn 11,1(ml) phenol (≥89%) với rượu etylic (95%) đến 100(ml).
Dung dịch Natri nitroprusit: hòa tan 0,5(g) natri nitroprusit trong 100(ml) nước cất. Bảo quản trong chai màu hổ phách hay nâu.
Dung dịch citrate: Hòa tan 200(g) trinitrat citrate và 10g NaOH trong nước cất và pha loãng đến 1000(ml).
Dung dịch natri hypoclorit (NaOCl): Sử dụng thuốc tẩy thương mại 5%.
Dung dịch oxi hóa: trộn 100(ml) dung dịch citrat với 25(ml) dung dịch natri hypoclorit.
Dung dịch gốc amoni: Hòa tan 3,819(g) NH4CL khan (đã sấy khô ở 100 0 C) trong nước và pha loãng đến 1000(ml) 1(ml) dung dịch này chứa 1(mg) N (nồng độ 1000 mg/L).
Dung dịch amonoi trung gian 1: lấy 10(ml) dung dịch amoni gốc pha loãng đến 100(ml) 1(ml) dung dịch này chứa 0,1(mg) N ( nồng độ 100 mg /L).
Dung dịch amoni trung gian 2: lấy 10(ml) dung dịch amoni trung gian 1 pha loãng đến 100(ml) 1(ml) dung dịch này chứa 0,01(mg) N ( nồng độ 10(mg /L).
Dung dịch amoni làm viêc: lấy 5(ml) dung dịch amoni trung gian 2 pha loãng đến 100(ml) 1(ml) dung dịch này chứa 0,005(mg) N ( nồng độ 0,5(mg /L).
Pha dung dịch chuẩn có nồng độ từ 0,02 ÷ 0,25(mg) N-NH3/L để làm cơ sở xây dựng đường chuẩn.
Bảng 1.7: Quy trình pha các dung dịch chuẩn
Thể tích dung dịch amoni làm việc (ml) 2 5 10 15 20 25
Thể tích dung dịch phenol (ml) 1 1 1 1 1 1
Thể tích dung dịch natri nitroprusit (ml) 1 1 1 1 1 1Thể tích dung dịch oxi hóa (ml) 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5Thể tích dung dịch nước cất (ml) Định mức đến 50ml
Mẫu trắng: tương tự như mẫu chuẩn nhưng thay dung dịch làm việc bằng dung dịch nước cất.
Lấy 25 ml dung dịch mẫu cho vào bình định mức 50 ml, sau đó thêm 1 ml dung dịch phenol, 1 ml dung dịch natri notroprusit, và 2.5 ml dung dịch oxi hóa, trộn đều sau mỗi lần thêm thuốc thử Tiếp tục thêm nước cất đến vạch định mức 50 ml và trộn đều Để dung dịch trong bóng tối ở nhiệt độ phòng (22-27°C) ít nhất 1 giờ Cuối cùng, đo mật độ quang ở bước sóng 640 nm, sử dụng dung dịch mẫu trắng làm dung dịch so sánh Màu sẽ ổn định trong 24 giờ.
1.4.3 Sơ đồ nội dung nghiên cứu
Xác định các địa điểm lấy mẫu
So sánh và đánh giá so với tiêu chuẩn hiện hành (QCVN 09:2008) Đề xuất giải pháp hạn chế ô nhiễm (nếu có)
PHẦN II : KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
Số lượng mẫu: 30 mẫu (10 mẫu phú mỹ, 10 mẫu phú cường, 10 mẫu phú tân).
Xây dựng đường chuẩn
Gồm 6 mẫu chuẩn với nồng độ và độ hấp thụ đo được trong bảng sau:
Bảng 2.1: độ hấp thụ của các dung dịch chuẩn theo thứ tự
Đồ thị đường chuẩn thể hiện mối quan hệ giữa nồng độ dung dịch chuẩn (x) và độ hấp thụ của dung dịch chuẩn (y), cho thấy sự phụ thuộc của độ hấp thụ vào nồng độ chất phân tích.
Từ đó ta có phương trình hồi quy tuyến tính biểu diễn sự phụ thuộc của độ hấp thụ (y) vào nồng độ chất phân tích (x) là
Y=1.0807x-0.0112 và hệ số thương quan r= √ R 2 = 0.9974.
Tính toán nồng độ chất phân tích (NH 4 )
Kết quả đo độ hấp thụ của 30 mẫu ở 3 phường Phú Mỹ, Phú Cường, Phú Tân.
Bảng 2.2: Độ hấp thụ của mẫu tương ứng với 3 phường
STT mẫu phú mỹ mẫu phú cường mẫu phú tân
Từ đó dựa vào phương trình hồi quy tuyến tính Y=1.0807x-0.0112 tính toán nồng độ của NH4 + mẫu phân tích kết quả như sau:
Bảng 2.3: Nồng Độ Amoni của mẫu tương ứng với 3 phường
STT Đơn vị Nồng độ mẫu phú Mỹ Nồng độ mẫu phú cường Nồng độ mẫu Phú
So sánh nồng độ NH 4 của 3 phường với nhau bằng kiểm định thống kê +
bình (T-test) với độ tin cậy 95% (α=5%).
So sánh nồng độ NH 4 + của phường Phú Mỹ với Phường Phú Cường.
Bảng 2.4: Bảng thể hện kết quả so sánh nồng độ NH 4 + của phường Phú Mỹ với
Levene's Test for Equality of Variances t-test for Equality of Means
95% Confidence Interval of the Difference Lower Upper nong do
T0.05 nồng độ của nó không có sự khác biệt với 0.1mg/l tức không vượt chuẩn.
Phường Phú Tân và Phú Mỹ có sự khác biệt về nồng độ chất ô nhiễm với giá trị sig < 0.05, cho thấy nồng độ của hai phường này là khác nhau với mức 0.1 mg/l Tuy nhiên, do T < -Tα = 1.833, nồng độ của cả hai phường đều nhỏ hơn 0.1 mg/l, vì vậy vẫn nằm trong giới hạn cho phép.
Bản đồ thể hiện sự thay đổi nồng độ NH 4 trên ba phường
Hình 2.1: Bản đồ sự thay đổi hàm lượng Amoni (NH4 +) trong nước ngầm phường Phú Mỹ.
Hình 2.2: Bản đồ sự thay đổi hàm lượng Amoni (NH4 +) trong nước ngầm phường Phú Cường.
Hình 2.3: Bản đồ sự thay đổi hàm lượng Amoni (NH4 +) trong nước ngầm phường Phú Tân.
Sự thay đổi nồng độ amoni được thể hiện qua sự chuyển đổi màu sắc, từ các khu vực tối (nồng độ amoni thấp) sang các khu vực sáng (nồng độ cao), với khu vực trắng là nơi có nồng độ amoni cao nhất.
Hàm lượng amoni trong nước ngầm tại TP Thủ Dầu Một không có nhiều biến động, tuy nhiên, khu vực Phường Phú Cường ghi nhận nồng độ cao nhất, vượt quá 0.8mg/l, chủ yếu do mật độ dân cư đông và chất thải chứa nitrogen từ các hoạt động sinh hoạt lâu năm Tương tự, Phường Phú Mỹ cũng có nồng độ amoni cao, đạt hơn 0.17mg/l, nguyên nhân là do hoạt động sản xuất nông nghiệp, đặc biệt là chăn nuôi bò, dẫn đến việc chất thải chứa nitrogen thẩm thấu vào đất và ảnh hưởng đến nguồn nước ngầm.
Phường Phú Tân là khu vực có nhiều khu công nghiệp (KCN) tại Thủ Dầu, nơi tập trung các nhà máy sản xuất Mặc dù công nghiệp thường gây ô nhiễm amoni, nhưng tại đây, hàm lượng amoni trong nước thải không cao Nguyên nhân là do hầu hết các công ty và KCN đều có hệ thống xử lý nước thải hiệu quả, giúp giảm thiểu nồng độ amoni sau khi xử lý Điều này góp phần bảo vệ môi trường và duy trì chất lượng nước tại Phú Tân.
Nồng độ amoni ở các khu vực khác nhau phụ thuộc vào độ sâu của giếng khoan; giếng nông có nguy cơ ô nhiễm cao hơn, trong khi giếng sâu thường có mức ô nhiễm thấp hơn.
Đề xuất biện pháp giảm thiểu ô nhiễm
Nâng cao nhận thức về phát triển bền vững cho các cơ sở Đảng và chính quyền các cấp là rất quan trọng Cần tăng cường lồng ghép yêu cầu bảo vệ môi trường, đặc biệt là nước ngầm, ngay từ giai đoạn xây dựng và phê duyệt quy hoạch, dự án đầu tư Không nên cho phép xây dựng, vận hành, khai thác các cơ sở nếu chưa đáp ứng đầy đủ các tiêu chuẩn bảo vệ môi trường như hệ thống xử lý nước thải và hệ thống cấp, thoát nước.
Để phòng ngừa và cải thiện chất lượng môi trường nước, cần hạn chế và từng bước không phát triển các cơ sở sản xuất công nghiệp ngoài các khu, cụm công nghiệp.
Nâng cao nhận thức, tầm quan trọng về bảo vệ nước ngầm cho cộng đồng và các cơ sở sản xuất kinh doanh.
Để đáp ứng nhu cầu thực tiễn và thực hiện nhiệm vụ bảo vệ môi trường nước trong những năm tới, cần xây dựng và đào tạo nguồn nhân lực từ cấp tỉnh đến cấp xã, đảm bảo đội ngũ cán bộ có trình độ chuyên môn cao.
Tiếp tục hoàn thiện thể chế bảo vệ môi trường nước tại tỉnh Bình Dương, cần cụ thể hóa các quy định liên quan và xây dựng cơ chế phối hợp hiệu quả Đồng thời, đẩy mạnh phân cấp và chuyên ngành trong công tác bảo vệ môi trường nước để nâng cao hiệu quả quản lý và bảo vệ tài nguyên nước.
Hướng dẫn người dân thường xuyên cách lọc nước và thau rửa bể lọc nước theo quy trình kỹ thuật đúng cách để đảm bảo nguồn nước sử dụng an toàn và hợp vệ sinh.
Hỗ trợ nông dân chuyển đổi chăn nuôi ra xa khu dân cư và xây dựng hệ thống xử lý nước thải là cần thiết Đề xuất UBND thành phố nhanh chóng phê duyệt dự án xây dựng các công trình xử lý nước quy mô hộ gia đình tại các khu vực ngoại thành nhằm đảm bảo môi trường sống và phát triển bền vững.
PHẦN III: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Nước ngầm vẫn là nguồn nước quan trọng tại Thủ Dầu Một, chủ yếu phục vụ cho sinh hoạt Tuy nhiên, sự phát triển xã hội đã ảnh hưởng đến chất lượng nguồn nước này, đặc biệt là sự gia tăng mức độ amoni, gây ra nhiều tác hại nghiêm trọng khi sử dụng Do đó, việc khảo sát và đánh giá chất lượng nước ngầm tại khu vực này là rất cần thiết.
Kết quả nghiên cứu cho thấy hàm lượng amoni trong nước ngầm tại Thủ Dầu Một, đặc biệt ở ba phường Phú Cường, Phú Tân và Phú Mỹ, vẫn chưa vượt ngưỡng cho phép Tuy nhiên, một số điểm, đặc biệt là khu đông dân cư Phú Cường, có nồng độ amoni cao hơn do hoạt động sinh hoạt mạnh mẽ và lượng phát thải lớn từ cư dân.
Ngoài ra, đề tài cũng đưa ra bản đồ nồng độ amoni trên khắp các địa bàn khảo sát đê phân vùng theo nồng độ.
Do hạn chế về thời gian và điều kiện nghiên cứu, cũng như kinh nghiệm phân tích chưa phong phú, cần thực hiện thêm các nghiên cứu ở cấp độ cao hơn với công nghệ hiện đại để đạt được kết quả chính xác hơn.