HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

TRẦN VĂN BÌNH

ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG KHAI THÁC, SỬ DỤNG
NƯỚC NGẦM TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ BẮC NINH,
TỈNH BẮC NINH

Chuyên ngành:

Khoa học môi trường

Mã số:

60 44 03 01

Người hướng dẫn khoa học:

PGS.TS. Đoàn Văn Điếm

NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP - 2016

i


LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan: Luận văn này là công trình nghiên cứu thực sự của tôi, được
thực hiện dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS.TS. Đoàn Văn Điếm.
Các số liệu, những kết luận nghiên cứu được trình bày trong luận văn này trung
thực. Tôi xin chịu trách nhiệm về nghiên cứu của mình.


3


MỤC LỤC

Lời cam đoan ..................................................................................................................................................
i

Lời cảm ơn ....................................................................................................................................................

iii Mục
iv

lục .........................................................................................................................................................
Danh

mục

............................................................................................................................................

bảng
vi

Danh mục

hình ........................................................................................................................................... viii Trích yếu
luận văn ...................................................................................................................................... ix Thesis
abstract ............................................................................................................................................... x Phần
1. Mở đầu........................................................................................................................................... 1


2.1.1.
3

Khái niệm nước ngầm (nước dưới đất)....................................................................

2.1.2.
3

Một số đặc điểm và cấu trúc của nguồn nước ngầm ...............................................

2.1.3.
5

Sự hình thành nước ngầm và các loại nước ngầm ...................................................

2.2.4.
6

Tầm quan trọng của nước ngầm ..............................................................................

2.2.
6

Hiện trạng khai thác, sử dụng tài nguyên nước trên thế giới và Việt Nam .............

4


2.2.1.

24

Phạm vi nghiên cứu ...............................................................................................

3.3.
24

Nội dung nghiên cứu .............................................................................................

5


3.4.
24

Phương pháp nghiên cứu .......................................................................................

3.4.1.
24

Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp....................................................................

3.4.2.
24

Phương pháp phân tích mẫu trong phòng ..............................................................

3.4.3.
28



4.2.2.
34

Phát triển kinh tế ....................................................................................................

4.2.3.

Điều kiện về cơ sở hạ tầng thành phố Bắc Ninh ................................................... 37

4.2.4.
38

Tác động của sự phát triển kinh tế xã hội đến nước ngầm ....................................

4.3.

Diễn biến chất lượng tài nguyên nước ngầm thành phố Bắc Ninh........................ 40

4.3.1.
40

Hiện trạng chất lượng nước ngầm .........................................................................

4.3.2.
49

Đánh giá diễn biến chất lượng nước ngầm giai đoạn 2011-2016 ..........................

4.4.


6


4.4.7.

Đánh giá tình hình khai thác và sử dụng nước ngầm ............................................ 62

4.4.8.

Các áp lực gây ô nhiễm nước ngầm thành phố Bắc Ninh ..................................... 64

4.5.
66

Đề xuất một số giải pháp bảo vệ tài nguyên nước ngầm .......................................

Phần 5. Kết luận và kiến nghị ............................................................................................................. 77
5.1.

Kết luận.................................................................................................................. 77

5.2.

Kiến nghị ............................................................................................................... 77

Tài liệu tham khảo ..................................................................................................................................... 81

7


Bảng thống kê dân số thành phố Bắc Ninh ............................................................... 33

Bảng 4.3.

Diện tích các loại cây trồng thành phố Bắc Ninh qua các năm ........................... 34

Bảng 4.4.

Số lượng gia súc, gia cầm trên địa bàn thành phố Bắc Ninh qua các năm ...........

Bảng 4.5.

Diện tích các cụm công nghiệp trên địa bàn thành phố Bắc Ninh ...................... 37

Bảng 4.6.

Tổng hợp kết quả quan trắc nước ngầm mùa khô ................................................... 47

Bảng 4.7.

Tổng hợp kết quả quan trắc nước ngầm mùa mưa .................................................. 48

Bảng 4.8.

Kết quả quan trắc nước ngầm tại Xí nghiệp giấy Phát Đạt (NN10) ................... 49

Bảng 4.9.

Kết quả quan trắc nước ngầm tại Giếng đặt tại Công ty TNHH sản xuất


Bảng 4.20. Lượng nước ngầm sử dụng cho dịch vụ, công cộng ............................................... 62
Bảng 4.21. Lượng nước ngầm sử dụng tại thành phố Bắc Ninh trong giai đoạn
2011- 2015 .......................................................................................................................... 62
Bảng 4.22. Một số nguồn xả thải công nghiệp ............................................................................... 65

vii


DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1.

Sơ đồ phân vùng đánh giá, tính toán tài nguyên nước .................................
18

Hình 3.1.

Thiết bị lấy mẫu WILDCO .......................................................................... 26

Hình 3.2.

Sơ đồ vị trí lấy mẫu ...................................................................................... 26

Hình 4.1.

Vị trí địa lý thành phố Bắc Ninh, tỉnh Bắc Ninh.......................................... 29

Hình 4.2.

Mạng lưới hệ thống sông ngòi thành phố Bắc Ninh .................................... 32


Hình 4.10.

Sự biến động clorua qua 2 đợt lấy mẫu ........................................................
45

Hình 4.11.

Sự biến động hàm lượng sắt qua 2 đợt lấy mẫu ...........................................
45

Hình 4.12.

Sự biến động hàm lượng Mangan qua 2 đợt lấy mẫu ..................................
46

Hình 4.13.

Biểu đồ so sánh nồng độ Mn qua các năm tại XN giấy Phát Đạt ................ 50

Hình 4.14.

Biểu đồ so sánh nồng độ Fe qua các năm tại XN giấy Phát Đạt .................. 50

Hình 4.15.

Biểu đồ so sánh nồng độ Amoni qua các năm tại XN giấy Phát Đạt............. 51

Hình 4.16.

So sánh nồng độ Mangan qua các năm tại XN giấy Cường Thịnh .............. 52


9


TRÍCH YẾU LUẬN VĂN
Nước là tài nguyên đặc biệt quan trọng,quyết định đối với sự tồn tại và
phát triển của sự sống trên trái đất. Đặc điểm của tài nguyên nước là được tái tạo
theo quy luật thời gian và không gian. Nhưng ngoài quy luật tự nhiên, hoạt động
của con người đã tác động không nhỏ đến vòng tuần hoàn của nước. Việt Nam là
quốc gia có nguồn nước dưới đất khá phong phú về trữ lượng và khá tốt về chất
lượng. Nước dưới đất tồn tại trong các lỗ hổng và các khe nứt của đất đá, được
tạo thành từ giai đoạn trầm tích đất đá hoặc do sự thẩm thấu, thấm của nguồn
nước mặt, nước mưa… nước dưới đất có thể tồn tại cách mặt đất vài mét, vài chục
mét, hay hàng trăm mét. Đối với các hệ thống cấp nước cộng đồng thì nguồn nước
dưới đất luôn là nguồn nước được ưa thích. Nguồn nước dưới đất ít chịu ảnh
hưởng bởi các tác động con người.
Thành phố Bắc Ninh nằm ở phía Tây của tỉnh Bắc Ninh trong vùng đồng bằng
Châu thổ sông Hồng, kinh tế đang trên đà phát triển. Quá trình công nghiệp hóa –
hiện đại hóa đất nước, đã nảy sinh cùng với những vấn đề mới như ô nhiễm môi
trường, ô nhiễm dòng chảy sông hồ, sự cạn kiệt nguồn nước do tình trạng khai
thác nước thiếu quy hoạch, lãng phí, gây ô nhiễm nguồn nước đã và đang gây ra
những hậu quả nặng nề, ảnh hưởng tiêu cực đến sự phát triển kinh tế và an ninh
xã hội… Để nắm bắt được hiện trạng khai thác, sử dụng và chất lượng nước dưới
đất thành phố Bắc Binh trong thời gian vừa qua, tôi tiến hành nghiên cứu thông
qua các phương pháp như phương pháp phỏng vấn, phương pháp thu thập dữ liệu
thứ cấp, phương pháp lấy mẫu và phân tích, phương pháp so sánh đánh giá chất
lượng nước. Từ đó, tôi thu được 15 mẫu (vào 2 mùa: mùa mưa và mùa khô) tại các
KCN, CCN, làng nghề và khu vực khai thác nước phục vụ cho sinh hoạt có khối lượng
khai thác, sử dụng nước lớn.
Kết quả nghiên cứu cho thấy chất lượng nước không được tốt lắm, trong 15

water analysis and making water quality assessments. Since then, 4 samples of
water (2 from wet season and 2 from dry season) are obtained from the industrial
park, the industrial clusters and trade villages where a great amount of water is
used.
The study results showed that 15 samples of water are not qualified enough.
In
15th position with nine locations sampled water quality rainy season and dry
season exceeded the levels QCCP Mn, Fe, ammonium, chloride. Especially, the
water samples of dry season contain high Mn, Fe and ammonium content. As a
consequence, the water needs pretreatment before being exploited. The local
government has made a positive solution to use and protection of
underground water resources in a reasonable manner. However, it should be
proposed to build some surface water treatment facilities for people’s demand.
11


PHẦN 1. MỞ ĐẦU
1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Nước bao gồm cả nước ngọt và nước mặn, là nhu cầu thiết yếu đối
với sản xuất và cuộc sống. Nước do thiên nhiên ban tặng, là nguồn tài nguyên vô
tận và quốc gia nào cũng có. Tuy nhiên, sự phát triển kinh tế và xã hội, gia tăng
dân số, ô nhiễm môi trường, biến đổi khí hậu v.v... khiến nguồn “vàng trắng”
trở thành một vấn đề báo động toàn cầu (Biến đổi khí hậu, 2012).
Nước dưới đất là một hợp phần quan trọng của tài nguyên nước, là
nguồn cung cấp nước rất quan trọng cho sinh hoạt, công nghiệp và nông nghiệp.
Hiện nay nguồn nước ngầm chiếm 35 – 50% tổng lượng nước cấp sinh hoạt cho
các đô thị trên toàn quốc, nhưng đang suy giảm trữ lượng đồng thời bị ô nhiễm
nghiêm trọng.
Trong những năm qua, cùng với quá trình phát triển kinh tế - xã hội của
đất nước, sự gia tăng dân số, quá trình đô thị hóa đòi hỏi nhu cầu nước cho sản

2


Thành phố Bắc Ninh, tỉnh Bắc Ninh là một thành phố có mật độ dân số
cao, hoạt động công nghiệp gần đây phát triển rất nhanh. Nhu cầu sử dụng nước
ngầm vì thế cũng tăng lên đáng kể. Trong khi đó, áp lực môi trường, bao gồm
khai thác quá mức, ô nhiễm từ hoạt động của con người đã đẩy nhanh tốc độ
suy thoái nước ngầm cả về số lượng lẫn chất lượng trên địa bàn toàn thành phố.
Xuất phát từ tình hình thực tế trên, đề tài “Đánh giá hiện trạng khai thác, sử
dụng tài nguyên nước ngầm Thành phố Bắc Ninh, tỉnh Bắc Ninh” đóng góp
ý nghĩa thực tiễn đối với địa bàn nghiên cứu. Giúp nhìn nhận được tổng quan về
thực trạng khai thác, sử dụng nước trong thời gian vừa qua, đưa ra phương
hướng khai thác sử dụng hợp lý nguồn nước này.
1.2. GIẢ THIẾT KHOA HỌC
Theo nguyên lý dòng chảy và đặc tính tác động của tác nhân ô nhiễm, giả
thuyết đặt ra là nếu xác định được chất lượng nước ngầm ở thành phố Bắc Ninh
đang co xu hướng bị ô nhiễm, trữ lượng nước ngầm đang có xu hướng suy giảm
mạnh thì sẽ đánh giá được tác động của nó đến con người. Từ đó đưa ra được
các biện pháp xử lý, quản lý khai thác và bảo vệ tài nguyên nước dưới đất trên
địa bàn nghiên cứu.
1.3. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI
Đánh giá hiện trạng chất lượng và tình hình khai thác, sử dụng nước
ngầm tại thành phố Bắc Ninh, tỉnh Bắc Ninh.
Đề xuất được giải pháp xử lý, bảo vệ tài nguyên nước ngầm phục vụ cho
việc quy hoạch khai thác sử dụng tài nguyên nước dưới đất.
1.4. PHẠM VI NGHIÊN CỨU
Nước ngầm trên địa bàn thành phố Bắc Ninh, tỉnh Bắc Ninh.
Thời gian nghiên cứu: Từ tháng 3 năm 2015 đến tháng 3 năm 2016.
1.5. NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI, Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ
TÀI

vực phát triển đá cacbonat thường tồn tại loại nước ngầm caxtơ di chuyển theo
các khe nút caxtơ. Trong các dải cồn cát vùng ven biển thường có các thần kính
nước ngọt nằm trên mực nước biển (Vũ Minh Cát và Bùi Công Quang, 2002).
2.1.2 Một số đặc điểm và cấu trúc của nguồn nước ngầm
* Đặc điểm
- Đặc điểm thứ nhất: Nước ngầm tiếp xúc trực tiếp và hoàn toàn với đất
và nham thạch: nước ngầm có thể là các màng mỏng bao phủ các phần tử
nhỏ bé của đất, nham thạch; là chất lỏng được chứa đầy trong các ống mao dẫn
nhỏ bé giữa các hạt đất, đá; nước ngầm có thể tạo ra các tia nước nhỏ trong các
tầng ngấm nước; thậm chí nó có thể tạo ra khối nước ngầm dày trong các tầng
đất, nham thạch.
4


Thời gian tiếp xúc của nước ngầm với đất và nham thạch lại rất dài nên
tạo điều kiện cho các chất trong đất và nham thạch tan trong nước ngầm.
Như vậy thành phần hoá học của nước ngầm chủ yếu phụ thuộc vào thành phần
hoá học của các tầng đất, nham thạch chứa nó.
- Đặc điểm thứ 2: Các loại đất, nham thạch của vỏ quả đất chia thành các
tầng lớp khác nhau. Mỗi tầng, lớp đó có thành phần hoá học khác nhau. Giữa
các tầng, lớp đất, nham thạch thường có các lớp không thấm nước. Vì vậy
nước ngầm cũng được chia thành các tầng, lớp khác nhau và thành phần hoá
học của các tầng lớp đó cũng khác nhau.
- Đặc điểm thứ 3: Ảnh hưởng của khí hậu đối với nước ngầm không
đồng đều.
Nước ngầm ở tầng trên cùng, sát mặt đất chịu ảnh hưởng của khí hậu.
Các khí hoà tan trong tầng nước ngầm này do nước mưa, nước sông, nước hồ…
mang đến. Thành phần hoá học của nước ngầm của tầng này chịu ảnh hưởng
nhiều của thành phần hoá học nước mặt do đó cũng chịu ảnh hưởng nhiều của
khí hậu.


- Bề mặt dưới, nơi tiếp xúc với tầng đất đá cách thuỷ gọi là đáy nước
ngầm. Chiều dày tầng nước ngầm là 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 (Nguyễn Khắc
Cường, 2002).
2.1.3. Sự hình thành nước ngầm và các loại nước ngầm
Nước trên mặt đất và trong ao, hồ, sông, biển gặp ánh sáng mặt trời
bốc hơi thành hơi nước bay lên không trung, gặp lạnh hơi nước sẽ kết lại thành
hạt to và rơi xuống thành mưa. Nước mưa rơi xuống mặt đất một phần chảy
xuống sông, ao, hồ... một phần bốc hơi qua mặt đất, mặt nước và sự bốc thoát
hơi qua lá, một phần ngấm dần xuống mặt đất đến tầng đất không thấm sẽ
tích tụ lại thành nước ngầm. Sự hình thành nước ngầm trải qua rất nhiều giai
đoạn. Các tác nhân có liên quan đến chu trình này bao gồm: bức xạ, trọng lực,
sức hút phân tử và lực mao dẫn.
Hình thành nước ngầm do nước trên bề mặt ngấm xuống, do không thể
ngấm qua tầng đá mẹ nên trên nó nước sẽ tập trung trên bề mặt, tùy từng kiến
tạo địa chất mà nó hình thành nên các hình dạng khác nhau, nước tập trung
nhiều sẽ bắt đầu di chuyển và liên kết với các khoang, túi nước khác, dần dần
hình thành mạch ngước ngầm lớn nhỏ, tuy nhiên việc hình thành nước ngầm
phụ thuộc vào lượng nước ngấm xuống và phụ thuộc vào lượng mưa và khả
năng trữ nước của đất (Đặng Kim Chi, 2001).
Tuỳ theo vị trí mà ta có thể chia nước ra làm 3 loại:
- Nước ngấm: là tầng ở trên hết, bên trên nó không có tầng không thấm
nước chặn lại gọi là tầng nước ngấm. Đặc điểm của tầng nước ngấm là thay đổi
rất nhanh theo thời tiết: mưa nhiều thì mực nước lên cao, nắng lâu thì mực
nước hạ xuống. Ao giếng của nhân dân nếu đào cạn chỉ đến tầng nước ngấm thì

- Sử dụng nước ngầm giúp con người được giải phóng sức lao động do
phải lấy nước xa nhà, tiết kiệm chi phí “đổi nước”, tiết kiệm thời gian nâng cao
hiệu quả sản xuất (Đặng Kim Chi, 2001).
2.2. HIỆN TRẠNG KHAI THÁC, SỬ DỤNG TÀI NGUYÊN NƯỚC TRÊN THẾ GIỚI
VÀ VIỆT NAM
2.2.1. Hiện trạng khai thác, sử dụng nước ngần trên thế
giới
So với nước mặt, nước dưới đất có chất lượng tốt hơn, trong khai thác sử
dụng giảm được chi phí về xây dựng công trình tạo nguồn và dẫn từ xa tới nên
từ xa xưa ở mọi nơi trên thế giới đã khai thác để phục vụ cho sinh hoạt và sản
xuất.
Nước dưới đất phân bố không đồng đều trong không gian, thời gian và
các vùng địa lý khác nhau. Nhiều nơi là các vùng sa mạc như Trung Đông, Tây
Phi, Trung Á… cả năm có khi không được một milimet nước mưa.
Theo tính toán của các nhà địa chất Mỹ, toàn trái đất có khoảng 1.357,5
3

triệu km nước, thì chỉ có 3% là nước nhạt (ngọt), phần còn lại (97%) là nước
9


mặn trong các đại dương. Trong số 3% tổng nước ngọt trên Trái đất thì có tới
77% nằm ở vùng đóng băng vĩnh cửu (các khối băng vùng Bắc cực, Nam cực),
còn lại chỉ 1% nước chứa trong sông, hồ trên khắp các châu lục và 11% nước
dưới đất ở độ sâu từ 800m

10


trở lại có thể khai thác sử dụng được, còn 11% nước dưới đất ở độ sâu từ 800m

Có 10 nước khai thác nước dưới đất lớn nhất (chiếm 74% trữ lượng nước
dưới đất khai thác trên toàn thế giới).
Bảng 2.1. Danh sách các nước khai thác nước ngầm lớn nhất thế giới
STT

Tên nước
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

Ấn Độ
Mỹ
Trung Quốc
Pakistan
Iran
Mexico
Arabia Saudi
Nhật Bản
Indonesia
Nga

3