ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TƢ̣ NHIÊN
-----------------------

Bùi Văn Minh

KHẢO SÁT SỰ PHÂN BỐ CỦA MỘT SỐ THÀNH PHẦN
HÓA HỌC TRONG NƢỚC NGẦM KHU VỰC
ĐÔNG NAM HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội - 2015


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TƢ̣ NHIÊN
-----------------------

Bùi Văn Minh

KHẢO SÁT SỰ PHÂN BỐ CỦA MỘT SỐ THÀNH PHẦN
HÓA HỌC TRONG NƢỚC NGẦM KHU VỰC
ĐÔNG NAM HÀ NỘI

Chuyên ngành: Khoa học Môi trƣờng
Mã số: 60440301

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC:

MỤC LỤC
DANH MỤC BẢNG ..................................................................................................ii
DANH MỤC HÌNH ................................................................................................. iii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT ............................................... iv
MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1
CHƢƠNG 1 - TỔNG QUAN.................................................................................... 3
1.1. Một số quá trình thành tạo nước ngầm ................................................................ 3
1.2. Thành phần hóa học cơ bản của nước ngầm ...... Error! Bookmark not defined.
1.3. Nguy cơ ô nhiễm nước ngầm trên thế giới và tại Việt NamError! Bookmark not defined.
1.3.1. Trên thế giới ...................................................... Error! Bookmark not defined.
1.3.2. Việt Nam ........................................................... Error! Bookmark not defined.
CHƢƠNG 2 – MỤC TIÊU, ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN
CỨU ...................................................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
2.1. Địa điểm và thời gian nghiên cứu ...................... Error! Bookmark not defined.
2.2. Mục tiêu và đối tượng nghiên cứu ..................... Error! Bookmark not defined.
2.3. Phương pháp nghiên cứu.................................... Error! Bookmark not defined.
2.3.1. Phương pháp lấy mẫu ...................................... Error! Bookmark not defined.
2.3.2. Các phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệmError! Bookmark not defined.
2.3.3. Phương pháp xử lí số liệu ................................. Error! Bookmark not defined.
2.4. Thiết bị, dụng cụ và hoá chất ............................. Error! Bookmark not defined.
CHƢƠNG 3 – KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬNERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
3.1. Khảo sát hàm lượng các nguyên tố đa lượng trong nước ngầm khu vực
Đông Nam Hà Nội ................................................... Error! Bookmark not defined.
3.2. Khảo sát hàm lượng các thành phần vi lượng trong nước ngầm khu vực
Đông Nam Hà Nội ................................................... Error! Bookmark not defined.
KẾT LUẬN .......................................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................................... 4
PHỤ LỤC

i

khu vực Đông Nam Hà Nội ........................................ Error! Bookmark not defined.
Hình 3.3. Biểu đồ surfer biểu diễn sự phân bố của các anion chính trong nước ngầm
khu vực Đông Nam Hà Nội ....................................... Error! Bookmark not defined.
Hình 3.4. Biểu đồ surfer biểu diễn Độ dẫn điện (Ec) và Thế oxy hóa – khử (Eh) khu
vực Đông Nam Hà Nội .............................................. Error! Bookmark not defined.
Hình 3.5. Biểu đồ surfer biểu diễn phân bố As, Fe, Mn, PO4 trong nước ngầm khu
vực Đông Nam Hà Nội .............................................. Error! Bookmark not defined.
Hình 3.6. Biểu đồ surfer biểu diễn phân bố amoni và DOC trong nước ngầm khu vực
Đông Nam Hà Nội ..................................................... Error! Bookmark not defined.
Hình 3.7. Sự phân hủy các hợp chất hữu cơ và các quá trình xảy ra trong điều kiện
khử. ............................................................................ Error! Bookmark not defined.

iii


iv


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT
Asen

: As

Amoni

: NH4

Ascorbic

: C6H8O4


: Tổng cacbon hữu cơ hòa tan

UV-Vis

: Quang phổ hấp thụ phân tử
vùng tử ngoại và khả kiến

WHO

: Tổ chức y tế thế giới

v


MỞ ĐẦU
Nước ngầm là nguồn cung cấp nước sinh hoạt chủ yếu ở nhiều quốc gia và
vùng dân cư trên thế giới. Nhưng tình trạng ô nhiễm nước ngầm đang là vấn đề
đáng báo động cho toàn nhân loại, là vấn đề mang tính thời sự của các quốc gia, các
tổ chức bảo vệ môi trường trên toàn thế giới.
Vấn đề nước sạch cũng sẽ là một trong số những vấn đề lớn nhất về tài
nguyên toàn cầu trong những thập niên tới. Một tỷ người không có nước uống sạch
từ các nguồn công cộng trong năm 2003. Khoảng 2-7 tỷ người sẽ sống ở những đất
nước khan hiếm nước vào những năm giữa của thế kỉ này. Gần đây, theo ước tính
thì sự thay đổi khí hậu sẽ làm tăng vấn đề thiếu nước toàn cầu lên khoảng 20%. Sự
thiếu nước sạch đưa ra một vấn đề toàn cầu và đòi hỏi nhiều sự nỗ lực để đảm bảo
chất lượng nước uống tốt cho toàn nhân loại. Nhiều nguồn nước uống được lấy từ
nước bề mặt nhưng ở những nước đang phát triển thì nước ngầm thường được ưa
dùng hơn vì nó ít cần xử lý và có chất lượng về mặt vi sinh tốt hơn, điều này sẽ hạn
chế sự lây lan các bệnh từ nước như dịch tả [20].

1. Khảo sát hàm lượng các thành phần đa lượng như: Ca, Mg, Na, K, HCO3-,
Cl, SO42-, NO3- từ đó nhận xét về cấu trúc, nguồn gốc chủ yếu của nước
ngầm khu vực nghiên cứu.
2. Khảo sát hàm lượng các thành phần vi lượng: Fe, As, Mn, PO43-, NH4+,
DOC, từ đó nhận xét về hiện trạng và nguyên nhân liên quan đến sự hình
thành các ô nhiễm.
Luận văn được thực hiện trong khuôn khổ đề tài hợp tác giữa trường Đại học
Tổng hợp Columbia, Mỹ với Trung tâm CETASD về vấn đề “Đánh giá sự bền vững
của các nguồn nước ngầm: kết hợp giữa đào tạo và nghiên cứu (PEER Grant 544)”.
Các kết quả của luận văn đã được trình bày poster tại hội nghị Khoa học lần thứ 8,
trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc Gia Hà Nội, tháng 9/2014.


Chƣơng 1 - TỔNG QUAN
1.1.

Một số quá trình thành tạo nƣớc ngầm
Nước ngầm (nước dưới đất) là chỉ loại nước chảy trong mạch kín ở dưới đất do

các kiến tạo địa chất tạo nên, có thể là các túi nước liên thông nhau hoặc là mạch
nước chảy sát với tầng đá mẹ. Đây là loại nước tự nhiên có hệ thống hoá lý phức
tạp, luôn biến đổi tuỳ thuộc vào thành phần, mức độ hoạt động của các hợp chất
tham gia và các điều kiện nhiệt động học. Người ta phân chia thành phần trong
nước ngầm theo nhóm các nguyên tố đa lượng, vi lượng và các nguyên tố phóng xạ,
các chất hữu cơ, các vi sinh vật, các chất khí hoà tan cũng như các chất keo và hỗn
hợp cơ học khác [9].
Hiện nay, người ta chia nước ngầm theo nguồn gốc và điều kiện hình thành
thành phần hóa học trong quá trình phát triển địa chất vỏ Trái Đất, thường gồm một
số loại như sau:
 Nước có nguồn gốc khí quyển (nước ngấm, nước rửa lũa)

6. Phạm Ngọc Hải, Phạm Việt Hòa (2004), Kỹ thuật khai thác nước ngầm, Nxb
Nông Nghiệp, Hà Nội.
7. Lê Văn Hiển (Chủ biên), 2000, Nước dưới đất đồng bằng Bắc Bộ, Cục Địa chất
và Khoáng sản Việt Nam, Hà Nội.
8. Vũ Ngọc Kỷ, Nguyễn Thượng Hùng, Tôn Sĩ Kinh, Nguyễn Kim Ngọc (2008),
Địa chất thuỷ văn đại cương, Nxb Giao Thông Vận Tải.
9. Trần Ngọc Lan (2007), Hóa học nước tự nhiên, Nxb Đại học Quốc Gia Hà Nội.
10. Nguyễn Đức Lượng (chủ biên), Nguyễn Thị Thùy Dương (2003), Công nghệ
Sinh học Môi trường, tập 1: Công nghệ xử lý nước thải, Nxb Đại học Quốc gia
TP. Hồ Chí Minh.
11. Nguyễn Ngọc Mai (2011), Nghiên cứu sự phân bố không đồng nhất về hàm
lượng As trong nước ngầm trên một phạm vi hẹp. Minh họa tại xã Vạn Phúc,
Thanh Trì, Hà Nội, Luận văn thạc sĩ khoa học Môi Trường, Trường Đại học
Khoa học Tự Nhiên Hà Nội.
12. Trịnh Thị Thanh (2000), Độc học Môi trường và sức khỏe con người, Nxb Đại
học Quốc gia Hà Nội.


13. Cao Mai Trang (2011), Nghiên cứu sự phân bố của As trong tầng Holocene tại
Nam Dư, Hà Nội, Luận văn thạc sĩ khoa học Môi Trường , Trường Đại học
Khoa học Tự nhiên Hà Nội.
14. Phạm Thị Kim Trang và cộng sự (2007), “Hiện trạng ô nhiễm thạch tín trong
nước giếng khoan tại các tỉnh đồng bằng sông Hồng”, Tạp chí nông nghiệp và
phát triển nông thôn, số 12+ 13.
15. Hoàng Thị Tươi (2011), Nghiên cứu sự phân bố của Asen trên các hạt trầm tích,
Luận văn thạc sĩ khoa học Môi trường, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Hà
Nội.
16. UNICEF Việt Nam (2002), “Hướng tới giảm nhẹ sự ô nhiễm arsen ở Việt
Nam”, Báo cáo Hội thảo xây dựng chương trình hành động về arsen, Bộ Nông
nghiệp và Phát triển nông thôn, Hà Nội, tr.6-8.

“Groundwater geochemistry and its implications for arsenicmobilization in
shallow aquifers of the Hetao Basin,Inner Mongolia”, Science of the Total
Environment, (393), pp.131-144.
26. Kinniburgh D.G., Smedley P.L (2001), “Arsenic contaminetion of groundweter
in Bangladesh”, Vol 1: Summary, Chapter 12, pp 213–230.
27. Michael Berga, Pham Thi Kim Trang, Caroline Stengel, Johanna Buschmann,
Pham Hung Viet, Nguyen Van Dan (2008), “Hydrological and sedimentary
controls leading to arsenic contamination of groundwater in the Hanoi area”,
Available online at www.sciencedirect.com, Chemical Geology (249), pp.91–
112.
28. Orem, W.H., Feder, G.L. and Finkelman, R.B. (1999), “A possible link between
Balkan endemic nephropathy and the leaching of toxic organic compounds from


Pliocene lignite by groundwater, preliminary investigation”, International
Journal of Coal Geology (40), pp. 237-252.
29. Postma.D, Flemming Larsen, Nguyen Thi Minh Hue, Mai Thanh Duc, Pham
Hung Viet, Pham Quy Nhan, Soren Jessen (2007), “Arsenic in groundwater of
the Red River floodplain, Vietnam: Controlling geochemical processes and
reactive transport modeling”, Geochimica et Cosmochimica Acta, (71), pp.
5054-5057.
30. Roy Follansbee Spalding (2002), “Process for remediating ground water
containing one or more nitrogen compounds”, U.S. Provisional Patent
Application, (No. 60/373,911), filed April. 19, pp. 22 – 36.
31. Sacchidananda Mukherjee and Prakash Nelliyat (2010), “Groundwater Pollution
and Emerging Environmental Challenges of Industrial Effluent Irrigation in
Mettupalayam Taluk, Tamil Nadu”, International Water Management Institute
PO Box 2075, Colombo, Sri Lanka, pp.25 + 37.
32. Smedley P.L., D.G.Kinniburgh (2002), “A review of the source, behaviour and
distribution of arsenic in natural waters”, Applied Geochemistry, 17, pp. 517-568.