BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
TRUNG TÂM QUY HOẠCH VÀ ĐIỀU TRA TÀI NGUYÊN NƯỚC
LIÊN ĐOÀN QUY HOẠCH VÀ ĐIỀU TRA TÀI NGUYÊN NƯỚC MIỀN NAM BÁO CÁO KẾT QUẢ
ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ
NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG MÔ HÌNH DỊCH CHUYỂN CHẤT BẨN,
KẾT HỢP VỚI KỸ THUẬT ĐỊA HÓA VÀ ĐỒNG VỊ
ĐỂ ĐÁNH GIÁ SỰ DỊCH CHUYỂN CỦA MỘT SỐ NGUYÊN TỐ
VÀ HỢP CHẤT ĐỘC HẠI TẠI BÃI RÁC ĐÔNG THẠNH,
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
Hà Nội - 2011
i
MỤC LỤC
MỤC LỤC i
TÓM TẮT
x
ABSTRACT
xii
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI 1
1.1 - ĐẶT VẤN ĐỀ
1
1.2 - MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI
7
1.3 - CÁCH TIẾP CẬN
7
CHƯƠNG 2
PHẠM VI, ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU
9
2.1 - PHẠM VI, ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
9
2.1.1 - Vị trí địa lý
9
2.1.2 - Sự hình thành bãi rác và quy mô hiện nay
10
2.1.3 - Cấu trúc bãi rác
11
3.3.2 - Đặc điểm địa tầng
27
3.4 - ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT THỦY VĂN
29
3.4.1 - Các tầng chứa nước
29
3.4.2 - Các thành tạo địa chất rất nghèo nước và không chứa nước
35
3.5 - ĐÁNH GIÁ TÌNH HÌNH Ô N HIỄM NGUỒN NƯỚC DƯỚI ĐẤT TẠI
BÃI RÁC ĐÔNG THẠNH
36
3.5.1 - Trước khi có bãi rác
36
3.5.2 - Khi có bãi rác hoạt động
47
3.5.3 - Sau khi bãi rác ngừng hoạt động
50
3.5.4 - Các chất ô nhiễm
78
3.5.5 - Tương quan hàm lượng các chất ô nhiễm trong nước rỉ rác và nước dưới
đất
82
3.5.6 - Đặc điểm phân bố các chất ô nhiễm ở bãi rác Đông Thạnh
89
ii
3.6 - CƠ CHẾ Ô NHIỄM NƯỚC DƯỚI ĐẤT TẠI BÃI RÁC ĐÔNG THẠNH 94
3.7 - MÔ HÌNH DỊCH CHUYỂN CHẤT BẨN KHU VỰC BÃI RÁC ĐÔNG
THẠNH
96
DANH MỤC CÁC BẢNG SỐ LIỆU
Bảng 2.1 - Thành phần rác ở các ô chôn lấp tại Đông Thạnh 11
Bảng 2.2 - Khối lượng công tác khoan 16
Bảng 2.3 - Bảng tổng hợp thời gian bơm 16
Bảng 2.4 - Kết quả hút và đổ nước thí nghiệm (tầng chứa nước qp
3
) 17
Bảng 2.5 - Tổng hợp khối lượng thực hiện 21
Bảng 3.1- Nhiệt độ trung bình tại trạm quan trắc Tân Sơn Hòa Năm (2009). 24
Bảng 3.2 - Lượng mưa trung bình tháng tại trạm Tân Sơn Hòa và Sở Sao 25
Bảng 3.3 - Độ ẩm tương đối nhiều năm tại trạm Tân Sơn Hòa (Đơn vị: %) 25
Bảng 3.4- Lượng bốc hơi trung bình năm tại trạm Tân Sơn Nhất (mm) 25
Bảng 3.5 - Thống kê địa tầng của các lỗ khoan tầng chứa nước qp
3
30
Bảng 3.6 - Tổng hợp kết quả hút nước tại một số lỗ khoan tầng qp
3
31
Bảng 3.7 - Tổng hợp chất lượng nước tầng qp
3
31
Bảng 3.8 - Tổng hợp mái tầng chứa nước qp
2-3
33
Bảng 3.9 - Tổng hợp kết quả hút nước tại một số lỗ khoan tầng qp
2-3
34
Bảng 3.10 - Tổng hợp chất lượng nước tầng qp
2-3
34
định) 113
Bảng 3.32 - Cân bằng NDĐ thời điểm 26/2/2011 - mùa khô (bài toán không ổn
định) 114
vi
MỤC CÁC HÌNH MINH HỌA
Hình 1.1 - Sơ đồ nhiễm bẩn nước tầng nông từ một bãi chôn lấp 8
Hình 2.1- Sơ đồ vị trí bãi chôn lấp Đông Thạnh
9
Hình 2.2 - Sơ đồ mặt bằng bãi rác hiện nay
10
Hình 2.3 - Mặt bằng quy hoạch sau đóng bãi
10
Hình 2.4 - Sơ đồ vị trí điểm khảo sát và lấy các loại mẫu
14
Hình 2.5 - Sơ đồ bố trí lỗ khoan
15
Hình 2.6 - Sơ đồ kết quả địa vật lý
19
Hình 3.1 - Đồ thị mực nước tầng chứa nước Pleistocen trên
32
Hình 3.2 - Mực nước tầng chứa nước Pleistocen giữa - trên tại Quận 12
34
Hình 3.3 - Sơ đồ vị trí các điểm quan trắc thuộc mạng Quan trắc Quốc gia
37
Hình 3.4 - Đồ thị quan trắc hàm lượng NH
44
Hình 3.10 - Đồ thị quan trắc hàm lượng NO
3
-
tầng chứa nước qp
2-3
45
Hình 3.11 - Đồ thị quan trắc hàm lượng Fe tầng chứa nước qp
2-3
46
Hình 3.12 - Đồ thị quan trắc hàm lượng Cl
-
tầng chứa nước qp
2-3
47
Hình 3.13 - Sơ đồ lấy mẫu nước rỉ rác tại bãi rác Đông Thạnh 52
Hình 3.14 - Sơ đồ lấy mẫu nước mặt tại Bãi rác
58
Hình 3.15 - Sơ đồ vị trí lấy mẫu NDĐ khu vực bãi rác Đông Thạnh
63
Hình 3.16 - Diễn biến hàm lượng NH
4
+
trong NDĐ tầng qp
3
(mùa khô) 66
Hình 3.17 - Diễn biến hàm lượng NH
4
+
trong NDĐ tầng qp
-
trong NDĐ tầng qp
3
(mùa khô) 69
Hình 3.23 - Diễn biến hàm lượng Cl
-
trong NDĐ tầng qp
3
(mùa mưa) 70
Hình 3.24 - Diễn biến hàm lượng Fe trong NDĐ tầng qp
3
(mùa khô) 70
Hình 3.25 - Diễn biến hàm lượng Fe trong NDĐ tầng qp
3
(mùa mưa) 71
Hình 3.26 - Diễn biến hàm lượng Pb trong NDĐ tầng qp
3
(mùa khô) 71
Hình 3.27 - Diễn biến hàm lượng Pb trong NDĐ tầng qp
3
(mùa mưa) 72
Hình 3.28- Diễn biến hàm lượng Cr trong NDĐ tầng qp
3
(mùa khô) 73
Hình 3.29 - Diễn biến hàm lượng Cr trong NDĐ tầng qp
3
(mùa mưa) 73
Hình 3.30 - Diễn biến hàm lượng Cd trong NDĐ tầng qp
3
-
trong NRR và NDĐ. 85
Hình 3.39 - Biểu đồ diễn biến hàm lượng Cr trong NRR và NDĐ.
86
Hình 3.40 - Biến thiên hàm lượng Cr theo 2 mùa khô và mưa (năm 2010)
86
Hình 3.41 - Biểu đồ diễn biến hàm lượng Cd trong NRR và NDĐ.
87
Hình 3.42 - Biến thiên hàm lượng Cd vào mùa mưa năm 2010 và khô 2011
88
Hình 3.43 - Biểu đồ diễn biến hàm lượng Phenol trong NRR và NDĐ
88
Hình 3.44 - Biến thiên hàm lượng Phenol theo mùa (năm 2010)
89
Hình 3.45- Sơ đồ phân bố hàm lượng NO
3
-
vào mùa mưa 90
Hình 3.46 - Sơ đồ phân bố hàm lượng NO
3
-
vào mùa khô 90
Hình 3.47 - Sơ đồ phân bố hàm lượng Cr vào mùa mưa
91
Hình 3.48 - Sơ đồ phân bố hàm lượng Cr vào mùa khô
91
Hình 3.49 - Sơ đồ phân bố hàm lượng Cd vào mùa mưa
92
Hình 3.50 - Sơ đồ phân bố hàm lượng Cd vào mùa khô
Hình 3.64 - Mực nước trong lớp rác thải (bài toán ổn định)
107
Hình 3.65 - Mực nước trong tầng chứa nước Pleistocen trên (bài toán ổn định)
108
Hình 3.66 - Mực nước tầng chứa nước Pleistocen giữa - trên (bài toán ổn định)
108
Hình 3.67 - Đồ thị các loại sai số theo bước (bài toán ngược không ổn định)
. 110
Hình 3.68 - Mực nước trong rác thải - thời điểm 26/2//2011 (bài toán không ổn
định)
111
Hình 3.69 - Mực nước trong tầng chứa nước Pleistocen trên - thời điểm
26/2//2011 (bài toán không ổn định)
112
Hình 3.70 - Mực nước trong tầng chứa nước Pleistocen giữa - trên vào thời điểm
26/2//2011 (bài toán không ổn định)
112
Hình 3.71 - Bản đồ phân bố nồng độ ban đầu của Phenol (10
-3
mg/l) 116
Hình 3.72 - Bản đồ phân bố nồng độ ban đầu của Cadimi (10
-3
mg/l) 116
Hình 3.73 - Bản đồ phân bố nồng độ ban đầu của Crom (10
-3
mg/l) 117
ix
Hình 3.74 - Phân bố hàm lượng Phenol thời gian tại bước cuối cùng 119
sét laterit để xây dựng đường sá. Những moong này có chiều sâu từ 8 đến 12m, rất có thể chỗ
nào đó đã rất sát hoặc chạm vào tầng chứa nước thứ nhất , gây ô nhiễm. Tổng lượng rác chôn
lấp từ năm 1991 cho đến ngày đóng cửa (31/12/2002) là 10.800.000 tấn.
Mục tiêu của đề tài là nhằm xác định sự dịch chuyển của một số nguyên tố và hợp
chất độc hại tại bãi rác Đông Thạnh, thành phố Hồ Chí Minh bằng mô hình dịch chuyển chất
bẩn kết hợp với các kỹ thuật nghiên cứu truyền thống và dự báo mức độ lan truyền chất bẩn
trong tầng chứa nước.
Nội dung nghiên cứu bao gồm nghiên cứu tổng quan về điều kiện địa chất, địa chất
thủy văn và hiện trạng ô nhiễm khu vực bãi rác bằng kỹ thuật địa chất - địa chất thủy văn
truyền thống; nghiên cứu cấu trúc của bãi rác và hiện trạng ô nhiễm nước dưới đất theo không
gian (theo diện) và diễn biến theo thời gian (theo mùa) và xây dựng mô hình dịch chuyển của
một số nguyên tố và hợp chất độc hại từ bãi chôn lấp rác đến tầng chứa nước và dự báo mức
độ lan truyền chất bẩn.
Để thực hiện các nội dung trên, đã sử dụng các Phương pháp nghiên cứu như: tiến
hành khảo sát, điều tra các công trình lấy nước dưới đất như giếng đào, giếng khoan của dân
trong khu vực đồng thời lấy các loại mẫu chuyên môn trên diện tích 4,00 km
2
; lấy và phân
tích các loại mẫu như hóa môi trường ( pH, EC, BOD
5
, COD, DO, NO
3
-
, NO
2
-
, NH
3
+
, Ca
+
, Cl
-
, Fe, SO
4
-
, độ kiềm); các hợp
chất độc hại (Phenol, Xyanua); mẫu đất phân tích các vi nguyên tố Fe, Pb, As, Cr, Hg. Ngoài
ra, còn lấy các loại mẫu để xác định thành phần hạt trầm tích bở rời và tính thấm của đất dính
kết; khoan và bơm hút, đổ nước thí nghiệm; q uan trắc động thái nước dưới đất; đo và phân
tích tài liệu ảnh điện và xây dựng mô hình dịch chuyển của một số nguyên tố và hợp chất độc
hại cơ sở mô hình lan truyền chất MT3DMS (Modular Three - Dimensional Multispecies
Tranport Model).
Từ những kết quả nghiên cứu đạt được, có thể rút ra một số kết luận sau:
1. Bãi rác Đông Thạnh hoạt động chính thức từ năm 1991, đóng cửa tháng 12 năm
2002. Đây là một bãi rác tự phát trên cơ sở những hố đào khai thác sét trước đây mà độ sâu
nhiều chỗ đến 8 - 12 m. Bãi rác này không được lót đáy theo đúng quy trình xây dựng một bãi
chôn lấp hợp vệ sinh nên NRR đã ngấm qua đáy xuống tầng nước ngầm bên dưới.
xi
2. Kết quả nghiên cứu đã làm sáng tỏ được cấu trúc địa chất - ĐCTV ở Đông Thạnh và
khu vực chung quanh. Ngay sát đáy bãi rác là lớp đất có tính thấm kém (k = 0,13x10
-3
m/ng)
dày 6 - 8m. Có thể đáy bãi rác đã chạm vào lớp này, làm cho NRR thấm qua để vào tầng chứa
nước. Dưới lớp này là tầng chứa nước qp
3
gồm có nhiều lớp cát mịn và cát bột, sét pha xen
kẹp, dày khoảng 30 - 35m. Tầng chứa nước qp
3
) và một
hàm lượng nhỏ đã di chuyển đến tầng chứa nước Pleistocen giữa - trên (qp
2-3
).
Bên cạnh những thành công, đề tài cũng còn một số hạn chế. Đó là:
- Các số liệu hóa chưa đủ nhiều để có thể rút ra tính quy luật về phân bố hàm lượng
các chất theo thời gian rõ nét hơn.
- Sự liên hệ giữa NRR, nước mặt và nước ngầm cũng như giữa các chất ô nhiễm có
trong đó chưa có tính thuyết phục cao. Cần phải có thêm các nghiên cứu về đồng vị bền trong
các loại nước trên.
- Các số liệu để chứng minh cho các cơ chế nhiễm bẩn khác như dịch chuyển qua đáy
của các ao, hồ, dòng mặt…còn thiếu.
- Các lỗ khoan về phía Đông Bắc, Đông và Đông Nam bãi rác có ít nên không thấy rõ
sự phân tán chất nhiễm bẩn theo dòng chảy.
xii
ABSTRACT
During landfill operations, the groundwater contamination is a major concern because
of the pollutional effects of landfill leachate. In Dong Thanh landfill, it is more important due
to this landfill is an unlined one.
The Dong Thanh landfill occupies 43 ha of land in Hoc Mon District, Ho Chi Minh
City. The active landfill area is made up of 35 ha. The site had been used in the past as a
burrow pit where lateritic clay was mined for construction purposes up to 8 – 12 m deep.
Therefore, it is posible somewhere the bottom of the landfill touched the shallow aquifer and
caused contamination.
The purpose of this work is to investigate the migration of some elements and toxic
substances such as Cd, Cr, Phenol in the Dong Thanh landfill by MT3DMS Model (Modular
Three-Dimentional Multispecies Transport Model), combined with other traditional geo –
và Evans, 1991). Chúng cũng khác nhau giữa bãi rác mới và cũ, như các nghiên
cứu ở gần Seatle, Hoa Kỳ đã cho thấy (Ragle và nnk, 1995).
Những tác động tiêu cực của NRR đến nước mặt và nước ngầm đã được
nghiên cứu nhiều từ những năm 80 của thế kỷ trước, đặc biệt là các công trình
của Flyhammar trên những bãi rác ở Thụy Điển (1995) hay của Sanchez
Ledesma và cộng sự trên những bãi rác ở Madrid v.v.
Với 3 nguồn phát thải chính là đô thị, công nghiệp và y tế, mỗi ngày
TPHCM thải khoảng 5.800-6.200 tấn chất thải rắn sinh hoạt, 500-700 tấn chất
thải rắn công nghiệp, 150-200 tấn chất thải nguy hại, 9-12 tấn chất thải rắn y tế.
Với tỷ lệ phát sinh chất thải rắn sinh hoạt đô thị bình quân trên đầu người tại các
đô thị đặc biệt tương đối cao (0,84 – 0,96kg/người/ngày) đi kèm với việc tăng
dân số không ngừng thì con số này sẽ ngày càng tăng, đồng hành với nó là một
lượng lớn NRR. Đây chính là mối hiểm họa tiềm ẩn cho môi trường xung
quanh, đặc biệt là các tầng chứa nước của thành phố. Cho đến thời điểm hiện tại,
trên toàn địa bàn thành phố có 4 bãi rác là Đông Thạnh (huyện Hóc Môn), Gò
Cát (quận Bình Tân), Phước Hiệp (huyện Củ Chi) và Đa Phước (huyện Bình
Chánh). Trong số này, bãi rác Đông Thạnh đã đóng cửa ngày 31 tháng 12 năm
2002.
Bãi rác Đông Thạnh là một b ãi rác tự phát, không được thiết kế bài bản,
đúng kỹ thuật, không lót đáy. Nó hình thành trên cơ sở các moong khai thác sét
2
laterit để xây dựng đường sá. Những moong này có chiều sâu từ 8 đến 12m, rất
có thể chỗ nào đó đã rất sát hoặc chạm vào tầng chứa nước thứ nhất. Tổng lượng
rác chôn lấp từ năm 1991 cho đến ngày 31/12/2002 là 10.800.000 tấn.
Nghiên cứu các bãi chôn lấp chất thải rắn từ lâu đã được quan tâm trên thế
giới. Năm 1984, Anderson M.P đã có những nghiên cứu về sự dịch chuyển của
các tác nhân gây bẩn trong NDĐ và cho rằng chúng dịch chuyển trong nước
ngầm chủ yếu là do các quá trình đối lưu theo dòng chảy và phân tán. Cũng
thấp (K = 10
-7
Ngoài ra, còn có rất nhiều các nghiên cứu và báo cáo về vấn đề này tại các
nước như Phần Lan, Đan Mạch, Ý, Đức, Bỉ, Mexico, Ả Rập Saudi, Ấn Độ,
Trung Quốc, Malaysia, Thái Lan Trong các nghiên cứu này, các tác giả đã đề
cập và báo cáo kết quả đánh giá mức độ ảnh hưởng của các chất gây ô nhiễm
(vô cơ, hữu cơ và vi sinh) đến chất lượng NDĐ tại các khu vực xung quanh các
bãi chôn lấp (Zanoni, 1972; Dunlap và cộng sự, 1976; MacFarlane và cộng sự,
1983; Reinhard và cộng sự, 1984; Albaigers và cộng sự, 1986; Jones -Lee và
cộng sự, 1993; Niininen và cộng sự, 1994; El-Fadel và cộng sự, 1997; Malina và
cộng sự, 1999; Bou-Zeid và El-Fadel, 2004; James và cộng sự, 2008). Một bãi
chôn lấp hiện đại có các lớp bảo vệ và hệ thống thu gom NRR vẫn có thể gây
ảnh hưởng đến chất lượng NDĐ (Stegman, 1982; Slack và cộng sự, 2005). Kết
quả chất lượng NDĐ xung quanh các bãi chôn lấp chất thải rắn đô thị thuộc
nhiều nơi trên thế giới cho thấy mức độ ảnh hưởng từ các bãi chôn lấp đến các
tầng chứa nước là khá lớn, đặc biệt là các bãi chôn lấp tự phát (Open dumping
yard). Hầu hết phương pháp nghiên cứu là sử dụng các giếng khoan sẵn có với
độ sâu thích hợp (Niininen và cộng sự, 1994; Mor và cộng sự, 2006; Vasanthi,
2007; Kale và cộng sự, 2009). Bên cạnh đó, phương pháp khoan và bố trí một
mạng lưới giếng quan trắc trong khu vực khảo sát cũng được nhiều tác giả và tài
liệu hướng dẫn đề cập đến (Husain, 1989; Nielsen, 1991; Jones-Lee và cộng sự,
1993; Hudak, 1997). Các báo cáo cho thấy nguồn ô nhiễm tiềm tàng như vậy sẽ
cm/s). Qua nghiên cứu các chỉ tiêu pH, TDS, Ca, NH
4
, SO
4
, NO
3
,
Cl, PO
sinh trong các mẫu NDĐ khu vực quanh bãi chôn lấp Gazipur, thuộc Ấn Độ
(Mor và cộng sự, 2006); các chất hữu cơ, chất rắn lơ lửng, sắt và chì được phát
hiện với nồng độ cao trong NDĐ thuộc bãi chôn lấp Ano Liosia, Hy Lạp
(Papadopoulou và cộng sự, 1999). Những nghiên cứu tiến hành đối với NRR
thuộc khu vực bãi chôn lấp ở các tỉnh phía Đông Ả Rập Saudi cho thấy NDĐ
khu vực này đã bị ô nhiễm bởi các thành phần có trong NRR. Kết quả phân tích
chất lượng các dòng chảy của NDĐ xung quanh khu vực bãi chôn lấp chỉ ra rằng
nồng độ các chất ô nhiễm trong dòng chảy xuôi (down-gradient) của NDĐ khi đi
qua vùng ô nhiễm cao hơn so với mẫu đối chứng (up-gradient). Nồng độ COD,
BOD
5
, TOC trong dòng chảy xuôi dao động trong khoảng 6,5 mg/l; 23,5 mg/l và
34,3 mg/l và trong mẫu đối chứng là 2,4 mg/l; 11,5 mg/l và 10,0 mg/l (Husain
và cộng sự, 1989).
Các nghiên cứu tại bãi chôn lấp vệ sinh ở các nước phát triển như Thụy
Điển, Ý, Đức (Mersiowsky và cộng sự, 2001), Đan Mạch (Kjeldsen, 2006) và
các bãi chôn lấp ở Mexico ( Reyes-López và cộng sự, 2008) cũng chỉ ra những
vấn đề về ô nhiễm NDĐ từ các bãi chôn lấp cần giải quyết. Nguồn NDĐ bị ảnh
hưởng từ NRR của các bãi chôn lấp sẽ không sử dụng được cho các nhu cầu
sinh hoạt, tưới tiêu cũng như ăn uống (Papadopoulos và cộng sự, 1999). Như
vậy, các bãi chôn lấp chất thải rắn công nghiệp và chất thải rắn đô thị đã và đang
gây ô nhiễm nghiêm trọng nguồn NDĐ. Sự ô nhiễm này có thể lan xa ra đến vài
kilomet tính từ vị trí xây dựng bãi chôn lấp (Lee và cộng sự, 1993).
Các nghiên cứu trên đã trở thành cơ sở dữ liệu cho việc quản lý, quy
hoạch, thiết kế bãi chôn lấp cũng như cải thiện công nghệ chế tạo các lớp lót
đáy, các hệ thống thu gom NRR và hệ thống thu khí tập trung, kể cả dự đoán rủi
ro và đề xuất biện pháp giảm thiểu ô nhiễm cho các bãi chôn lấp chất thải rắn đô
thị và chất thải rắn công nghiệp… đặc biệt là ở các nước đang phát triển như
Châu Á và Châu Phi (Visvanathan và cộng sự, 2003).
4
+
Trên địa bàn TPHCM hiện nay, lượng chất thải rắn phát sinh xấp xỉ 7000
tấn/ngày với thành phần chính là chất thải hữu cơ và các chất này được xử lý
chủ yếu bằng phương pháp chôn lấp (Sở KHCN&MT, 2007). Do vậy, mỗi ngày
). Các kim loại nặng như As, Cd, Pb, Cu… đều có hàm lượng
thấp dưới chỉ tiêu cho phép. Riêng Fe và Mn cao do hàm lượng những nguyên tố
này trong nước ngầm khu vực cao.
6
lượng NRR sinh ra tại các bãi chôn lấp là rất lớn. Đối với bãi chôn lấp tự phát
như Đông Thạnh, lượng NRR sinh ra sẽ t ích tụ và thấm tự do (theo phương
đứng và phương ngang) vào các tầng bên dưới và dễ dàng đi vào tầng NDĐ. Đối
với các bãi chôn lấp hợp vệ sinh như Gò Cát, Phước Hiệp 1, Phước Hiệp 2, các
chất ô nhiễm vẫn có thể phát tán qua các lớp lót đáy từ các khe hở và các vị trí lỗ
thủng khi có sự cố. Bên cạnh đó, nếu bãi chôn lấp và các hồ chứa NRR không
được thi công tốt thì lượng NRR này sẽ chảy vào sông hồ làm thay đổi hệ sinh
thái nguồn nước mặt hoặc di chuyển vào trong đất làm ảnh hưởng môi trường
đất và các tầng chứa NDĐ. Vì thế, vấn đề hạn chế NRR sinh ra từ các bãi chôn
lấp rất được quan tâm. Ngay từ năm 2001, trước khi bãi rác Đông Thạnh bị đóng
cửa, TPHCM đã cho áp dụng thí điểm việc xử lý NRR bằng phương pháp sinh
học kết hợp với quá trình lọc màng ở giai đoạn cuối ở một số bãi rác trong thành
phố như Gò Cát (huyện Bình Chánh). Tuy nhiên, phương pháp này có chi phí
đầu tư quá cao, vận hành phức tạp, thường xuyên bị tắc lọc nên một số công
nghệ mới đã được nghiên cứu nhằm nâng cao hiệu quả xử lý NRR để đạt tiêu
chuẩn xả thải. Theo Sở Khoa học và Công nghệ TPHCM, các công nghệ này
vẫn chưa xử lý triệt để lượng NRR phát sinh mỗi ngày từ các bãi chôn lấp, dẫn
đến lượng NRR tồn đọng ngày càng nhiều và đã di chuyển vào trong đất gây ảnh
hưởng nghiêm trọng đến môi trường đất và các tầng NDĐ. Theo Chi cục Bảo vệ
cũng như xác định khả năng phân hủy sinh học kỵ khí và hiếu khí của nước rò rỉ
mới. Ngoài ra, nhóm tác giả còn xây dựng và vận hành các thiết bị sinh học ở
dạng pilot tại bãi chôn lấp Gò Cát.
Đề tài “ Nghiên cứu triển khai công nghệ xử lý nhanh nước rò rỉ từ bãi
rác Đông Thạnh bằng phương ph áp hóa học - 2002” [13] do TS. Nguyễn Văn
Phước chủ trì. Tác giả đã nghiên cứu các phương pháp khử Nitơ hay xử lý COD
trong phòng thí nghiệm; đề xuất quy trình công nghệ xử lý nhanh NRR từ bãi
rác Đông Thạnh. Tác giả cũng khẳng định NRR chứa tại hồ bị ô nhiễm nặng nề,
cần có biện pháp xử lý trước khi thải vào môi trường.
Có thể nói, các đề tài trên chủ yếu nghiên cứu các công nghệ xử lý NRR
hay chất thải rắn sinh hoạt. Trong các công trình đó ít nhiều có nêu lên hiện
trạng nhiễm bẩn của NDĐ khu vực xung quanh bãi rác hoặc ảnh hưởng của các
bãi rác đến môi trường NDĐ nhưng chưa đánh giá đánh giá được sự dịch chuyển
của NRR vào tầng chứa nước. Vì vậy, đề tài này đặt ra vấn đề cần giải quyết là
nghiên cứu sự dịch chuyển của một vài chất bẩn cụ thể bằng phương pháp mô
hình.
- Xác định sự dịch chuyển của một số nguyên tố và hợp chất độc hại tại
bãi rác Đông Thạnh, thành phố Hồ Chí Minh bằng mô hình dịch chuyển chất
bẩn kết hợp với kỹ thuật địa hóa và đồng vị;
- Dự báo mức độ lan truyền chất bẩn trong tầng chứa nước.
1.3 - CÁCH TIẾP CẬN
Một sơ đồ nguyên tắc quá trình nhiễm bẩn nước dưới đất từ bãi chôn lấp
8
chất thải rắn được trình bày ở Hình 1.1 dưới đây:
Hình 1.1 - Sơ đồ nhiễm bẩn nước tầng nông từ một bãi chôn lấp
Qua sơ đồ này, rác thải bị phân hủy sẽ được nước mưa hòa tan, ngấm xuống
qua tầng không bão hòa (hoặc có thể là một cửa sổ thủy lực) để đi vào tầng chứa
phía Tây Bắc các quận nội thành của TPHCM. Vùng nghiên cứu giới hạn trong
khung tọa độ VN 2000 (Hình 2.1):
X = 596500,00 - 598500,00
Y = 1205750,00 - 1207750,00
Hình 2.1- Sơ đồ vị trí bãi chôn lấp Đông Thạnh
10
2.1.2 - Sự hình thành bãi rác và quy mô hiện nay
Bãi rác Đông Thạnh nằm thuộc xã Đông Thạnh, phía Bắc huyện Hóc
Môn, được hình thành tự phát vào khoảng cuối những năm 80 của thế kỷ trước
2.1.3 - Cấu trúc bãi rác
Đây là bãi chôn lấp tự phát, nửa chìm nửa nổi và được chôn lấp liên tục
trong nhiều năm. Bãi chôn lấp không có lớp cách ly và trong quá trình chôn lấp
không chú ý tạo độ dốc theo quy định. Kết quả khoan khảo sát tại bãi rác Đông
Thạnh cho thấy cấu trúc từ trên xuống dưới như sau:
- Lớp 1. Đất đổ nền: sét màu vàng, nâu vàng, nâu đỏ.
Lớp này phân bố từ 0,0 đến 1,5m, chiều dày 1,5m.
- Lớp 2. Rác có thành phần hỗn tạp chưa phân hủy.
Lớp này phân bố từ 1,5 đến 8,5m, chiều dày 7,0m.
- Lớp 3. Đất đổ nền: sét màu nâu vàng, nâu sẫm.
Lớp này phân bố từ 8,5 đến 9,6m, chiều dày 1,1m. Trong tầng nàycó
nhiều vật liệu cát, đá dăm.
- Lớp 4. Rác có thành phần hỗn tạp đang phân hủy.
Lớp này phân bố từ 9,6 đến 15,0m, chiều dày 5,4m. Trong tầng có chứa
nhiều chất hữu cơ màu đen.
- Lớp 5. Rác có thành phần hỗn tạp đã và đang phân hủy.
Lớp này phân bố từ 15,0 đến hết chiều sâu lỗ khoan (23,8m), chiều dày
chưa xác định. Trong tầng có chứa nhiều chất hữu cơ và vô cơ.
2.1.4 - Thành phần rác và khí
Kết quả khảo sát thành phần của rác tại các ô chôn lấp (ở các độ sâu khác
nhau và vị trí khác nhau) ở bãi chôn lấp Đông Thạnh cho thấy nilon, nhựa chiếm
tỷ lệ khá cao. Ở bãi chôn lấp Đông Thạnh, đa phần chất hữu cơ đã bị phân hủy
thành mùn (Bảng 2.1).
Bảng 2.1 - Thành phần rác ở các ô chôn lấp tại Đông Thạnh
Thành phần % khối lượng
Mùn
55,3-73,0
Nilon
19,2-23,3