Nghiên cứu về hoạt động của nước dưới đất-Tác động của bơm hút nước ngầm trên môi trường địa chất ở Nghệ An

: Nguồn nước dồi dào,mực nước ngầm trung bình từ 3- 7m, riêng các xã ở huyện Kỳ Sơn 10-12m, về mùa khô có thể đến 20m. Chát lượng nước khá tốt, đây là nguồn nước dự trữ quan trọng phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt đời sống của nhân dân. Nước dưới đất trên toàn tỉnh Nghệ An có tổng trữ lượng khai thác tiềm năng đạt 21.223.000 m3, phân bố trong nhiều tầng chứa nước và có nhiều cấp độ trữ lượng khác nhau có thể khai thác phục vụ cho các mục đích dân sinh và phát triển nông nghiệp. Sử dụng nguồn nước dưới đất có thể đáp ứng được 60% nhu cầu dùng nước. Dải ven biển từ Quỳnh Lưu đến Cửa Hội có trữ lượng nước dưới đất kém phong phú, chỉ phục vụ một phần cho tưới và sinh hoạt. Vùng Vinh, Cửa Lò, Hưng Nguyên có trữ lượng nước lợ khá dồi dào, đạt 58.140 m3/ng có thể khai thác phục vụ nuôi trồng thuỷ hải sản. TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH BÀI TẬP LỚN LỚP: 53K7QLTN&MT Trang: 7 SVTH NGUYỄN THANH PHONG Nước dưới đất ở Nghệ An chủ yếu được khai thác phục vụ cho mục đích nông nghiệp và dân sinh. Trong nông nghiệp, nước được dùng theo nhiều quy mô khác nhau, trong đó tưới mang tính tập trung chỉ có một số vùng như Bãi Ngang (Quỳnh Lưu), Diễn Thịnh, Diễn Hùng (Diễn Châu), Nghi Thạch, Nghi Ân (Nghi Lộc) và một vài nông trường. Diện tích tưới cho vùng ven biển: 654,3 ha, Diễn Châu: 303 ha, Nghi Lộc: 47 ha, vùng núi thấp: 165 ha, Xuân Thành: 40 ha và Nông trường Tây Hiếu: 125ha Bảng 1. Định hƣớng quy hoạch cấp nƣớc phân theo các vùng Vùng Diện tích (ha) Tầng khai thác Nhu cầu dùng nƣớc (103 m3) Khả năng cấp nƣớc (103 m 3 ) Đối tƣợng cấp nƣớc Nam Đàn 3.100 pq1-2, O3-S1 sc 1.546 5.285 Sinh hoạt, nông nghiệp, cấp cho Tp Vinh Tp. Vinh 6.400 pq2 21.000 3.738 Sinh hoạt, tưới, công nghiệp Cửa Lò 2.800 qh2 11.083 2.102 Tưới rau màu Bãi Ngang - Quỳnh Lưu 3.683 qh2 8.805 2.318 Sinh hoạt, tưới rau màu Đô Lương - Diễn Châu 65.800 qC-P bs 10.250 11.800 Sinh hoạt, nông nghiệp Đông Nghi Lộc 4.334 qh2 11.408 1.460 Sinh hoạt, tưới rau màu Bãi Tập - Quỳ Hợp 11.608 q 798 827 Sinh hoạt, nông nghiệp Hạ Sơn - 16.000 C-P bs 5.346 8.911 Tưới rau màu, TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH BÀI TẬP LỚN LỚP: 53K7QLTN&MT Trang: 8 SVTH NGUYỄN THANH PHONG Quỳ Hợp sinh hoạt Phủ Quỳ - Nghĩa Đàn 2.648 C-P bs 5.796 5.605 Nông nghiệp và sinh hoạt Trữ lƣợng nƣớc dƣới đất  Phần nƣớc nhạt  Vùng 1 - Nam Đàn: Trong vùng này, đối tượng chứa nước triển vọng nhất là tầng Pleistocen hạ - trung (qp1-2). Kết quả thăm dò cho thấy tại lỗ khoan Nam Trung nước dưới đất có lưu lượng 1.078,27 m3/ngày, tỷ lưu lượng đạt 3,86 l/s.m, độ tổng khoáng hóa 0,154 g/l. Trữ lượng đánh giá trên diện tích 70 km2 đạt cấp C1: 6706,37 m3/ngày và cấp C2: 252.000 m3/ngày(*Gần đây, Bộ Tài nguyên và Môi trường đã đưa ra “Quy định mới về phân cấp trữ lượng và tài nguyên khoáng sản rắn” (xem TCĐC số A/294). Đối với tài nguyên nước chưa có quy định gì, nên chúng tôi tạm giữ nguyên cách dùng của tác giả (BBT). Để khai thác sử dụng nước dưới đất có thể bố trí các công trình khai thác dọc theo dải cát, sỏi qp1-2 ở các xã Nam Lạc, Nam Long, Nam Hùng, Nam Tiến và dọc theo Sông Cả để tăng cường trữ lượng lôi cuốn khi khai thác. Chiều sâu các lỗ khoan từ 40 đến 60 m. Công suất dự kiến mỗi công trình là 1.000 - 3.000 m3/ngày hoặc có thể tới 5.000 m3/ngày (trong 7 lỗ khoan trữ lượng cấp C1, có 5 lỗ khoan có lưu lượng khi bơm hút thí nghiệm đạt 1.000 - 1.500 m3/ngày, nhưng độ hạ thấp chỉ từ 1,2 đến 3,86 m). Đây là đối tượng có khả năng nhất cung cấp nước cho Tp. Vinh, vì khoảng cách từ Vinh đến vùng điều tra chỉ trên 20 km. Vì vậy, cần đầu tư thăm dò để đánh giá chính xác và nâng cấp trữ lượng khai thác. Đối với tầng chứa nước Orđovic thượng - Silur hạ, hệ tầng Sông Cả (O3-S1 sc), trong phạm vi đánh giá 26 km2 kết quả cấp C1 + C2 là 24.376 m3/ngày.  Vùng 2 - Vinh, Cửa Lò: Đối tượng có triển vọng nhất là tầng chứa nước Holocen trung (qh2) và O3-S1 sc. Tầng qh2 (diện tích bao phủ khoảng 200 km2) đã được thăm dò trên 45 km2 cho thấy trữ lượng cấp B là 1.920 m3/ngày, cấp C1 là 1.992 m3/ngày, cấp C2 là TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH BÀI TẬP LỚN LỚP: 53K7QLTN&MT Trang: 9 SVTH NGUYỄN THANH PHONG 7.200 m3/ngày (tính cho riêng mùa khô) và 16.560 m3/ngày tính cho cả năm. Trên toàn vùng (theo Hoàng Văn Khổn), trữ lượng khai thác tiềm năng đạt 71.400 m3/ngày. Do đặc điểm của đất đá chứa nước chủ yếu là cát, nên có thể bố trí các lỗ khoan khai thác theo dạng hành lang (song song với đường bờ biển) hoặc vòng tròn. Chiều sâu lỗ khoan là 10 - 20 m. Công suất dự kiến của mỗi công trình là 100 - 150 m3/ngày. Tầng chứa nước O3-S1sc phân bố dọc theo đứt gãy là tầng giàu nước nhất. Giai đoạn thăm dò trữ lượng (trên diện tích 45 km2) đã tính được cấp B là 1.176 m3/ngày, cấp C1 là 3.550 m3/ngày. Có thể sử dụng các lỗ khoan sâu từ 80 đến 100 m và khai thác 100 - 3.500 m3/ngày.  Vùng 3 - Hoàng Mai: Đối tượng giàu nước là tầng chứa nước Trias trung, hệ tầng Đồng Trầu (T2a đt2). Trong giai đoạn tìm kiếm, có 3 lỗ khoan (phạm vi 6,5 km2) được xếp vào cấp C1 là 2.950 m3/ngày và cấp C2 tính được 9.350 m3/ngày, có thể khai thác nước ở các điểm lộ và các lỗ khoan đến đới dập nát hoặc karst. Các lỗ khoan có độ sâu 80 – 100 m. Năng suất của mỗi công trình là 500 - 2.000 m3/ngày.  Vùng 4 - Quỳnh Lƣu: Đối tượng tương đối giàu nước là tầng qh2 (dải cát ven biển). Từ lỗ khoan ở giai đoạn điều tra tính được cấp C1 là 745 m3/ngày. Dựa vào tài liệu đã được thăm dò tỉ mỉ ở vùng Vinh, Cửa Lò, Cửa Hội áp dụng vào vùng Quỳnh Lưu, tính được trữ lượng tiềm năng khai thác (cấp C2) là 6.000 m3/ngày, có thể khai thác bằng các lỗ khoan bố trí dọc theo bãi cát. Các lỗ khoan có độ sâu trên dưới 10 m. Năng suất của mỗi công trình dự kiến khoảng 100 - 200 m3/ngày.  Vùng 5 - Quỳ Hợp, Nghĩa Đàn: Đối tượng có khả năng cấp nước là tầng chứa nước Đệ tứ (q), phân bố ven các sông, tầng qh2, T2a đt2 và tầng Carbon - Permi, hệ tầng Bắc Sơn (C-P bs). Trữ lượng trong các tầng chứa nước được xếp vào cấp C2 cụ thể là tầng q (phạm vi 18 km2): 40.770 m3/ngày, qh2 (phạm vi 50 km2): 40.907 m3/ngày, T2a đt2 (phạm vi 150 km2): 33.318 m3/ngày, C-P bs (phạm vi TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH BÀI TẬP LỚN LỚP: 53K7QLTN&MT Trang: 10 SVTH NGUYỄN THANH PHONG 350 km2): 129.465 m3/ngày. Có thể khai thác bằng các lỗ khoan có độ sâu 25 - 50 m đến trên 100 m. Năng suất của mỗi công trình dự kiến là 100 - 1.000 m3/ngày.  Vùng 6 - Đô Lƣơng - Diễn Châu: Trong vùng này đối tượng chứa nước chính là tầng q và C-P bs. Trữ lượng nước xác định được ở cấp C2 cho tầng C-P bs (phạm vi 290 km2) đạt 247.576 m3/ngày và tầng q trên diện tích 150 km2 đạt 224.911 m3/ngày. Như vậy, trên địa bàn tỉnh Nghệ An, nước nhạt dưới đất đã được thăm dò đánh giá theo các cấp trữ lượng trên tổng diện tích 1.147 km2 cho thấy cấp B: 3.096 m3/ngày, cấp C1: 17.619 m3/ngày và cấp C2: 1.010.000 m3/ngày.  Phần nƣớc mặn và lợ Nước mặn và lợ phân bố chủ yếu ở dải ven biển từ Quỳnh Lưu, Yên Thành, Diễn Châu, Nghi Lộc đến Hưng Nguyên. Do bị ảnh hưởng của thủy triều, nước biển cũng như quá trình thành tạo, nước ngầm mặn và lợ thường phân bố ở tầng sâu và vùng cửa sông ven biển. Theo Hoàng Văn Khổn, trữ lượng tiềm năng khai thác đã tính cho tầng qp2 vùng Vinh, Cửa Lò, Cửa Hội là 58.140 m3/ngày. Có thể khai thác bằng các lỗ khoan sâu khoảng 40 - 80 m bố trí theo dãy dọc bờ biển với lưu lượng lỗ khoan đặt 150 - 700 m3/ngày. II. ĐẶC ĐIỂM KINH TẾ XÃ HỘI 1. Dân cƣ Năm 2010 số dân cư Nghệ An là 2.929.107 người, mật độ dân số trung bình là 178người/km2, trong đó nguồn lao động chiếm 63% dân số. Đa số dân cư sông ở vùng nông thôn. Năm 2010 có 2.545.466 người sống ở khu vưc nông thôn (chiếm 86,9% dân cư của tỉnh ),thu nhập thấp, đời sống của người dân còn nhiều khó khăn. 2. Cơ sở hạ tầng 2.1. Hệ thống giao thông TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH BÀI TẬP LỚN LỚP: 53K7QLTN&MT Trang: 11 SVTH NGUYỄN THANH PHONG  Đƣờng bộ: Quốc lộ 1A chạy từ Bắc vào Nam, qua các huyện ven biển và thành phố Vinh, cùng với 132 km đường Hồ Chí Minh chạy ngang qua các huyện miền núi trung du là vùng nguyên liệu tập trung phong phú của Nghệ An. QL7, QL46, QL48 chạy dọc từ Cảng biển Cửa Lò, qua QL1A, qua các xã miền núi cho đến các Cửa khẩu Nậm Cắn, Thanh Thủy, Thông Thụ sang nước bạn Lào. Các tuyến tỉnh lộ ngang dọc tạo ra một mạng lưới giao thông liên hoàn nối các huyện, các vùng kinh tế trong tỉnh với nhau và tỏa ra cả nước cũng như các nước trong khu vực.  Đƣờng sắt: Có đường sắt Bắc – Nam xuyên suốt chiều dài của tỉnh. Nhánh đường sắt Cầu Giát – Thái Hòa (Nghĩa Đàn) nối đường sắt Bắc Nam với vùng cây công nghiệp dài, ngắn ngày và vùng trung tâm vật liệu xây dựng của tỉnh. Ga Vinh là một trong những ga hành khách và hàng hóa lớn của cả nước.  Đƣờng biển: Có cảng biển Cửa Lò (cách thành phố Vinh 15 km) đã đón tàu 1,8 vạn tấn cập cảng. Hiện nay, cảng đang được đầu tư nâng cấp, mở rộng công suất để đón tàu 2 vạn tấn phục vụ xuất , nhập khẩu hàng hoá.  Đƣờng không: Có sân bay Vinh (cách ga Vinh 5 km), đã được nâng cấp và mở rộng để máy bay hiện đại loại lớn có thể lên xuống dễ dàng và đang được mở thêm tuyến bay đi các nước trong khu vực.  Cửa khẩu: Có 2 cửa khẩu đi sang nước CHDCND Lào là Cửa khẩu quốc tế Nậm Cắn (Kỳ Sơn) và Cửa khẩu Quốc gia Thanh Thủy (Thanh Chương 2.2. Hệ thống điện Điện lưới Quốc gia đã phủ hết 19 huyện, thành, thị trong tỉnh. Hàng năm cung cấp khoảng 780 – 790 triệu KW và từ 1,5 đến 1,8 tỷ KW đến năm 2010. Nhiều công trình thủy điện đang và sắp tới sẽ khởi công xây dựng như NM thủy điện Bản Vẽ, Khe Bố, Nậm Cắn 1 , Nậm Cắn 2, Bản Cốc, Nhạn Hạc và còn khoảng 7 – 8 Nhà máy thủy điện vừa và nhỏ khác trên lưu vực sông Cả, sông Hiếu, sông Giăng đang kêu gọi đầu tư. Hiện tại nguồn điện đảm bảo cung cấp điện ổn định cho sản xuất và sinh hoạt. 2.3. Hệ thống cấp nƣớc TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH BÀI TẬP LỚN LỚP: 53K7QLTN&MT Trang: 12 SVTH NGUYỄN THANH PHONG Hiện tại nước cung cấp đủ cho các cơ sở sản xuất công nghiệp và nông nghiệp nhờ hệ thống sông ngòi, hồ, đập có ở Nghệ An nhiều và lượng mưa hàng năm tương đối cao so với cả nước. Riêng nước sinh hoạt đô thị và các khu công nghiệp đều có hệ thống Nhà máy nước đảm bảo đủ cung cấp. Nhà máy nước Vinh công suất 60.000 m3/ ngày, hàng năm cung cấp gần 18,5 triệu m3 nước sạch cho vùng Vinh và phụ cận, đang chuẩn bị nâng công suất lên 80.000 m3/ ngày . Ngoài 13 Nhà máy nước ở các thị xã và thị trấn đang hoạt động, đến năm 2007 sẽ nâng công suất Nhà máy nước Quỳnh Lưu và xây dựng thêm 5 Nhà máy nước ở các thị trấn Yên Thành, Nam Đàn, Quế Phong, Tương Dương, Kỳ Sơn cùng với hệ thống nước sạch ở nông thôn đảm bảo đủ cung cấp cho 85 – 90% số dân và 100% cơ sở sản xuất công nghiệp. 2.4. Hệ thống thông tin liên lạc Cơ sở vật chất và mạng lưới Bưu chính viễn thông hiện đại, với đầy đủ các loại hình dịch vụ có thể đáp ứng nhanh chóng nhu cầu trao đổi thông tin, liên lạc trong nước và quốc tế 2.5. Giáo dục và đào tạo Cơ cấu tổ chức hiện nay của Sở Giáo dục và Đào tạo Nghệ An bao gồm:Ban Giám đốc, Công đoàn Ngành, 12 phòng ban sở, 20 phòng giáo dục và đào tạo, 19 trung tâm giáo dục thường xuyên, 2 trung tâm giáo dục thường xuyên cấp tỉnh, 91 trường THPT (trong đó 01 trường chuyên), 1 trung tâm Kĩ thuật tổng hợp- hướng nghiệp tỉnh, Công ty Sách- Thiết bị trường học Trong đó Đại học Vinh đào tạo đa ngành, bao gồm 30 chuyên ngành khác nhau với quy mô đào tạo 15.000 sinh viên / năm (dự kiến 30.000 sinh viên vào năm 2020), 5 trường Cao đẳng: Kỹ thuật 3, Kinh tế -Kỹ thuật, Y tế, Sư phạm, Văn hóa Nghệ thuật hàng năm đào tạo gần 10.000 sinh viên (trong đó trường Cao đẳng kỹ thuật 3 sắp tới sẽ được nâng lên thành Đại học Kỹ thuật Công nghiệp). Bên cạnh còn có 3 trường Trung học kỹ thuật, 7 trường đào tạo công nhân kỹ thuật và dạy nghề, cùng với nhiều trung tâm dạy nghề ở các huyện, hàng năm đào tạo 22.000 – TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH BÀI TẬP LỚN LỚP: 53K7QLTN&MT Trang: 13 SVTH NGUYỄN THANH PHONG 25.000 lao động kỹ thuật, có thể đáp ứng nhu cầu cung ứng nguồn lực lao động kỹ thuật cho các nhà đầu tư. Hiện nay Nghệ An có mạng lưới Bệnh viện tuyến tỉnh, huyện, các phòng khám đa khoa khu vực và mạng lưới trạm y tế xã, phường tương đối tốt. Cơ sở vật chất và đội ngũ thầy thuốc về cơ bản đáp ứng yêu cầu chăm sóc sức khoẻ và chữa bệnh cho nhân dân, cho các nhà đầu tư. TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH BÀI TẬP LỚN LỚP: 53K7QLTN&MT Trang: 14 SVTH NGUYỄN THANH PHONG CHƢƠNG II: HOẠT ĐỘNG CỦA NƢỚC DƢỚI ĐẤT VÀ TÁC ĐỘNG BƠM HÚT NƢỚC NGẦM Ở TỈNH NGHỆ AN A. ĐỘNG LỰC NGOẠI SINH - HOẠT ĐỘNG CỦA NƢỚC DƢỚI ĐẤT 1. Hoạt động của nƣớc dƣới đất Khái niệm: Luật Tài nguyên nước Việt Nam (1998, điều 3) định nghĩa: Nước dưới đất là nước tồn tại trong các tầng chứa nước dưới mặt đất. Nước dưới đất chứa trong các lỗ hổng, khe nứt, hang động ngầm kích thước khác nhau, tồn tại ở ba trạng thái rắn, lỏng, khí và có thể chuyển đổi từ trạng thái này sang trạng thái kia. Nước dưới đât là một loại động lực ngoại sinh đáng chú ý về các mặt:rửa rũa,hòa tan,xói ngầm,vận chuyển và tích tụ vật liệu.Nước dưới đất cũng tham gia tích cực vào hoạt động phong hóa như oxi hóa,hydrat hóa,thủy phân. 1.1. Hoạt động rửa lũa Khái niệm: Nước dưới đất thường có hoạt tính hóa học cao vì thường chứa các ion SO42-, HCO3-,Cl- .Khi nhảy len lỏi trongkhe nứt hay lỗ hổng của đá,nước dưới đất có thể rửa rũa đất đá và khoáng vật.Rửa rũa là hòa tan có chọn lọc các ion,các hợp chất linh động và hoà tan một số hợp phần dễ hoà tan của đất đá như natri clorua (NaCl), kali clorua (KCl)... sau đó là canxi sunfat (CaSO4) và canxi cacbonat (CaCO3), khiến các hợp phần đó bị cuốn theo nước chảy hoặc nước ngầm và có thể để lại bộ khung kém linh động Kết quả: nước dưới đất có độ khoáng cao,nhất là giàu nguyên tố hiếm và nguyên tố vết 1.2. Hoạt động hòa tan Khái niệm: Nước dưới đất có khả năng hòa tan 1 số kim loại khoáng vật và đá như thạch anh,muối mỏ… -Ví dụ: Nước hòa tan đá vôi bằng cách chuyển Cacbonat Canxi thành Ca(HCO3)2 TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH BÀI TẬP LỚN LỚP: 53K7QLTN&MT Trang: 15 SVTH NGUYỄN THANH PHONG CaCO3 + CO2 + H2O  Ca(HCO3)2 Hoạt động hòa tan tạo ra trong đó đá vôi các hang hốc,khe rãnh là các hoạt động Karst Điều kiện phát sinh,phát triển Karst  Đá - Đá phải có tính hòa tan trong nước (như : CaCO3,MgCO3….) - Đá phải có khe nứt để nước có thể xâm nhạp vào bên trong đá - Và quan trọng để phát triển kasrt là khả năng thấm của đất đá,đất đá càng dễ thấm thì quá trình kasrt phát triển càng mãnh liệt  Nước dưới đât - Phải có tính hòa tan,thành phần hóa học gồm các muối khoáng,và nhiệt độ của nước cũng ảnh hưởng tới quá trình kasrt hóa,nhiệt độ càng cao thì phản ứng hòa tan đá càng nhanh. - Nước phải vận động để đảm bảo cho phản ứng hoa tan đất đá xảy ra liên tục,không bị bão hòa,lớn đất đá liên tục bị hòa tan và cuốn đi. Biện pháp phòng chống: trước khi dựng cần khảo sát kĩ,tránh xây dựng nơi có địa hình kasrt Kết quả: tạo thành các hang động.hồ ngầm… 1.3. Hoạt động xói ngầm Khái niệm: là hoạt động của nước ngầm lôi cuốn các hạt rất nhỏ(sét,bụi,cát) chảy qua cá lỗ hổng giữa các hạt lớn hay các khe nứt trong tầng trầm tích bỏ rời hoặc nước ngầm hòa tan muối khoáng trong tầng trầm tích nên tạo ra các lỗ hổng, các khe rãnh ngầm Điều kiện phát sinh xói ngầm - Đất không đồng nhất về kích thước hạt - Tồn tại một miền xả vật liệu xói ngầm - Áp lực thủy động dòng thấm lớn hơn giá trị giới hạn TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH BÀI TẬP LỚN LỚP: 53K7QLTN&MT Trang: 16 SVTH NGUYỄN THANH PHONG Khu vực hoạt động: trong các tầng cát sét hay bột sét nguồn gốc vũng vịnh hay biển(giàu muối khoáng) Kết quả: gọi là hiện tượng karst sét ( gần giống hiện tượng Karst) Biện pháp phòng chống: hạn chế hay chấm dứt quá trình thấm nước dưới đất như điều tiết dòng nước mặt và dòng nước dưới đất,gia cố đất đá giảm áp lực dòng thấm,tăng lực liên kết,giảm tính thấm của đất đá,triệt tiêu miền xả vật liệu gói ngầm 1.4. Tích tụ vật liệu Khái niệm: các chất hòa tan bị kết tủa lại làm nước dưới đất lộ lên trên mặt đất ( sẽ giảm áp suất ,giảm lượng CO2 hòa tan,bay hơi) Phân loại ( do thành phần kết tủa) - Tuf vôi là thành phần chủ yếu của thạch nhũ,chuông đá,măng đá và Travetin trong các hang động… - Tuf Silic (SiO2.NH2O) đọng lại từ các nguồn khoáng nóng. - Quặng Sắt: được tích đọng do nước hòa tan FeCO3 có mặt của vi khuẩn được xuất hiện cách bờ trên 100 m và sâu chưa đến 10 m. Kết quả: Nước dưới đất quá bão hòa và có thể kết tủa trong các hang hốc hay khe nứt của đá tùy trường,kết hợp mà tạo thành các kết hoach hốc tinh thể. B. ĐỘNG LỰC NHÂN SINH - TÁC ĐỘNG BƠM HÚT NƢỚC NGẦM TRÊN MÔI TRƢỜNG ĐỊA CHẤT 1. Thực trạng khai thác, bơm hút nƣớc ngầm hiện nay. Sự biến đổi chất lƣợng nguồn nƣớc và sự tác động lên môi trƣờng địa chất. 1.1. Thực trạng môi trƣờng nƣớc ngầm hiện nay Hiện nay, nước dùng cho sản xuất và sinh hoạt chủ yếu khai thác từ nguồn nước ngầm. Các đô thị ngày một phát triển và tăng nhanh kéo theo sự gia tăng dân số, các chung cư, cao ốc văn phòng, khu chế xuất... Theo đó, nhu cầu sử dụng nước không ngừng tăng. Và chính các đô thị đang từng ngày thọc sâu hút cạn kiệt nguồn TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH BÀI TẬP LỚN LỚP: 53K7QLTN&MT Trang: 17 SVTH NGUYỄN THANH PHONG nước dưới đất từ lòng đất. Đó là chưa kể việc khoan sâu không theo qui hoạch đã làm suy yếu địa tầng cấu trúc đô thị, gây ảnh hưởng khôn lường đến các công trình xây dựng. Và khi nguồn nước đã cạn kiệt, chi phí và năng lượng để sản xuất nước sạch cho đô thị sẽ ngày một cao, những giọt nước sẽ trở nên vô cùng quí hiếm. Vậy là các đô thị đang phải đối mặt với một tình trạng thật trớ trêu. Sự khan hiếm nước nặng nề và tình trạng ngập lụt đường phố mỗi khi có những cơn mưa rào xối xả. Thống kê sơ bộ cho thấy, lượng nước khai thác sử dụng cho các đô thị từ vài trăm đến hàng triệu m3/năm, trong đó khoảng 50% nguồn nước cung cấp cho các đô thị được khai thác từ nguồn nước ngầm . Nguồn nước ngầm được khai thác nằm ngay trong đô thị hoặc ven đô thị. Chỉ tính riêng Hà Nội, hiện mỗi ngày khai thác khoảng 800.000 m3 (khoảng 300 triệu m3/năm); TP.HCM khai thác khoảng 500.000 m 3 (khoảng 200 triệu m3/năm). Các đô thị khu vực đồng bằng Nam bộ cũng đang khai thác khoảng 300.000 m3/ngày (110 triệu m3/năm). Các kết quả nghiên cứu quan trắc mới nhất cho thấy, tại một số đô thị lớn như Hà Nội, TP.HCM, Hải Phòng, Hòn Gai, Vinh, Cà Mau, Sóc Trăng, Bạc Liêu… nguồn nước ngầm đang có những dấu hiệu cạn kiệt, ô nhiễm, nhiễm mặn. Mực nước của các tầng chứa nước khai thác bị hạ thấp liên tục theo thời gian. Điển hình như Hà Nội, mực nước tầng chứa Pleistoxen hạ thấp với tốc độ 0,4 m/năm; TP.HCM là 0,6 m/năm; Cà Mau là 1m/năm... Sự nhiễm bẩn nguồn nước ngầm quan sát được ở các thành phố Hà Nội, Lạng Sơn, Đồng Hới, TP.HCM...; lún sụt nền đất ở Hà Nội, TP.HCM, vùng Hoài Đức (Hà Nội), Cam Lộ (Quảng Trị)... Tại thành phố Lạng Sơn, Thái Nguyên, hệ thống giếng khoan khu vực sông Kỳ Cùng, sông Cầu đang bị ô nhiễm nặng. Tại Quảng Ninh, Hải Phòng, hàng loạt giếng khoan đang bị nhiễm mặn nặng nề do tốc độ khai thác quá nhanh trên cùng một địa tầng. Ở nội thành Hải Phòng, nhiều giếng khoan bị nhiễm mặn và mực nước tụt sâu 1 – 2 m. Với các đô thị miền Trung, nước ngầm được khai thác ở độ sâu nhỏ ( khoảng 10 – 25 m), lớp phủ bề mặt mỏng nên dễ bị ô nhiễm. Qua khảo sát, phần lớn các nguồn nước này đều bị nhiễm vi sinh và một số chỉ tiêu vi lượng vượt mức cho TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH BÀI TẬP LỚN LỚP: 53K7QLTN&MT Trang: 18 SVTH NGUYỄN THANH PHONG phép nhiều lần. Đáng quan ngại là tình trạng xuất hiện hàm lượng thủy ngân vượt quá giới hạn cho phép có nguyên nhân từ quá trình khai khoáng, sản xuất công nghiệp và phân bón... Hậu quả của việc nước ngầm bị khai thác quá mức là tình trạng lún, sụt trên bề mặt. Kết quả quan trắc tại 10 trạm đo lún bề mặt đất do thay đổi mực nước ngầm của Viện Khoa học công nghệ và Kinh tế xây dựng Hà Nội ( Sở Xây dựng) cho thấy, bề mặt đất thành phố hàng năm có sụt lún, nhưng không đồng đều. Hiện tượng này đã tạo nên trên bề mặt những phễu lún phân bố rải rác ở nội thành và các vùng ven. Đáng chú ý, kích thước các phễu lún phát triển theo thời gian. Mỗi năm, các phễu này lại sâu hơn, rộng hơn. Trong số những khu vực bị lún, khu Thành Công có tốc độ lún lớn nhất ( trên 41 mm/năm). Tiếp đó là các khu vực có các nhà máy nước lớn như Mai Dịch, Pháp Vân, Lương Yên, Tương Mai, Hạ Đình... cũng bị lún trong thời gian dài. Có thể thấy rõ hiện tượng này qua việc nhiều tòa nhà tại đây đã, đang và sẽ bị lún, nứt khá nghiêm trọng, gây ảnh hưởng nặng nề tới đời sống người dân trong khu vực. Nguồn nước ngày càng ô nhiễm: ngoài lún sụt bề mặt, do bị khoan và khai thác bừa bãi, nguồn nước ngầm ngày càng ô nhiễm. Đặc biệt là các giếng đã khai thác xong hoặc không sử dụng, lại không được trám lấp càng gây ô nhiễm nghiêm trọng cho nguồn nước, bởi các chất độc hại như amoni, thạch tín, nước rác, nước thải... sẽ theo các giếng này xâm nhập vào lòng đất. Ở nhiều nơi, chất lượng nước ngầm không ổn định. Có lúc hàm lượng các chất độc hại trong nước khi xét nghiệm bảo đảm mức cho phép, nhưng ngay sau đó cũng loại nước đó khi xét nghiệm lại cho các chỉ số cao hơn mức cho phép nhiều lần, khiến cho công tác quản lý chất lượng nước rất khó khăn. Ghi nhận thực tế tại các khu vực phía Nam thành phố cho thấy, tầng chứa nước Haloxen bắt đầu nhiễm Amoni, vi sinh vật và các vi nguyên tố khác. Nhiều khu vực trong thành phố, ở cả 2 tầng chứa nước đang khai thác, hàm lượng sắt, măng-gan, các hợp chất nitơ đều vượt quá giới hạn cho phép. Đặc biệt, ở tầng thứ nhất, các chất bẩn đã bắt đầu xuất hiện do nước thải, chất thải và phân bón xâm nhập. Hiện nay, nhiều hộ dân sử dụng nước ngầm ở khu vực phía Nam thành TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH BÀI TẬP LỚN LỚP: 53K7QLTN&MT Trang: 19 SVTH NGUYỄN THANH PHONG phố như Thanh Trì, Hoàng Mai, Hai Bà Trưng... đều phải trang bị hệ thống lọc mới có thể sử dụng trong sinh hoạt. Bảng 2. Các biện pháp khai thác sử dụng nƣớc ngầm ở Nghệ An Stt Vùng khai thác Tầng khai thác Hình thức bố trí công trình khai thác Chiều sâu lỗ khoan (m) Công suất m 3/ngày 1 Vinh - Cửa Lò qh2 O3-S1 sc - Khoan song song với đường bờ biển - Giếng khoan 10 ÷ 20 80 ÷ 100 100 ÷ 150 100 ÷ 3.500 2 Nam Đàn pq1-2 O3-S1 sc - Khoan dọc sông Cả - Khoan giếng 40 ÷ 60 80 ÷ 100 1000 ÷ 5000 100 ÷ 3.500 3 Hoàng Mai T2a đt 2 Giếng khoan (trong đới đập nát hoặc karst) 80 ÷ 100 500 ÷ 2.000 4 Bãi Ngang qh2 Khoan dọc theo bãi cát 10 100 ÷ 250 5 Quỳ Hợp - Nghĩa Đàn q, T2a đt 2 , C-Pbs q Giếng đào, giếng khoan 20 ÷ 60 50 ÷ 70 50 ÷ 70 12 ÷ 100 125 ÷ 700 100 ÷ 200 150 ÷ 1.000 50 ÷ 100 6 Đô lương - Diễn Châu q C-P bs Giếng đào, giếng khoan dọc bờ biển 20 ÷ 60 50 ÷ 70 120 ÷ 1000 150 ÷ 1.000 Theo thống kê năm 2004, toàn tỉnh Nghệ An có hơn 59.000 giếng khoan và 460.000 giếng đào cấp nước cho 2,6 triệu người. Phần lớn các công trình khai thác không đảm bảo yêu cầu kỹ thuật quy định, nhất là giếng đào ( chỉ đạt yêu cầu 47%), nước khai thác sử dụng không qua xử lý, chất lượng nước không đạt tiêu chuẩn vệ sinh. Trong khi đó, các cơ quan chức năng chưa có các biện pháp quản lý và quy hoạch cụ thể. Nghệ An đang thực hiện nhiều giải pháp nhằm bảo vệ tốt tài nguyên nước tại 4 huyện ven biển là Quỳnh Lưu, Diễn Châu, Nghi Lộc và Cửa Lò. Đây là những địa phương có nguy cơ cao về nhiễm mặn và ô nhiễm môi trường nước. TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH BÀI TẬP LỚN LỚP: 53K7QLTN&MT Trang: 20 SVTH NGUYỄN THANH PHONG UBND tỉnh giao các Sở Tài nguyên và Môi trường, Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, Du lịch, các công ty cấp nước quy hoạch cụ thể vùng khai thác nước ở các huyện ven biển; yêu cầu các doanh nghiệp và hộ dân sử dụng nguồn nước ngầm một cách hợp lý; hạn chế tối đa việc khai thác, sử dụng nước dưới đất. Tất cả tổ chức, cá nhân đang kinh doanh dịch vụ du lịch, khách sạn, nhà hàng, cơ sở sản xuất, chế biến thuỷ sản của thị xã du lịch biển Cửa Lò không được phép khoan, khai thác sử dụng nước dưới đất mà phải sử dụng nguồn nước máy do Nhà máy nước Cửa Lò cung cấp. Từ đầu năm 2008 đến nay, tại các huyện ven biển ở Nghệ An, tình trạng khai thác, sử dụng tài nguyên nước đang diễn biến phức tạp. Việc khai thác tài nguyên nước một cách tràn lan, lãng phí, gây nguy cơ cạn kiệt nguồn tài nguyên nước. Thị xã Cửa Lò với trên 120 hộ kinh doanh dịch vụ nhà hàng và hàng trăm khách sạn lớn nhỏ nhưng có rất ít hộ sử dụng nguồn nước máy mà tự tổ chức khoan giếng lấy nước làm cho nguồn nước ngầm của thị xã bị cạn kiệt và nhiễm mặn. Cùng với việc quản lý, bảo vệ nguồn nước, Nghệ An khuyến khích các doanh nghiệp đầu tư xây dựng các nhà máy nước tại các huyện ven biển và đưa dịch vụ cung cấp nước sạch đạt tiêu chuẩn đến mọi người dân, góp phần làm giảm thiểu, tiến tới chấm dứt tình trạng tự phát khai thác tài nguyên nước. Trước thực trạng người dân và các khách sạn, nhà hàng tự khoan giếng lấy nước tràn lan, các cấp chính quyền thị xã Cửa Lò phối hợp với Sở Tài nguyên Môi trường Nghệ An thực hiện nhiều biện pháp nhằm quản lý tốt tài nguyên nước trên địa bàn. Theo đó, từ nay trở đi, tất cả các tổ chức, cá nhân trên địa bàn thị xã không được phép khoan, khai thác sử dụng nước dưới đất. Trước mắt, đối với những khu vực chưa có đường ống cấp nước máy đi qua, tạm thời cho phép sử dụng nước dưới đất đến khi có ống nước máy chính đi qua; ở những khu vực đã có ống nước máy chính sẽ bắt buộc phải sử dụng nước máy. Thực tế, đến nay tình trạng vi phạm tài nguyên nước tại Cửa Lò đã đến mức báo động. Cụ thể, hầu hết các tổ chức, cá nhân trên thị xã đã tự do khoan giếng lấy nước phục vụ sản xuất, sinh hoạt; trong đó có khách sạn khoan đến 5 giếng. Việc làm này không những gây cạn kiệt nguồn nước mà còn làm cho môi trường nước ô TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH BÀI TẬP LỚN LỚP: 53K7QLTN&MT Trang: 21 SVTH NGUYỄN THANH PHONG nhiễm; chất lượng nước không đảm bảo. Cửa Lò là trung tâm du lịch của Nghệ An, hàng năm lượng khách đến du lịch đông. Một trong những điều lo ngại nhất của du khách là chất lượng nguồn nước không đảm bảo vì nước sử dụng để sinh hoạt được lấy từ các giếng khoan khai thác một cách tự do dưới lòng đất; trong khi hệ thống nước thải hàng ngày của các gia đình, các khách sạn, nhà hàng được xả thẳng và thẩm thấu dưới đất, gây ô nhiễm môi trường nước. Ông Nguyễn Hữu Luận, Giám đốc Công ty cấp nước Cửa Lò cho biết, hiện nay thị xã Cửa Lò đã có nhà máy cấp nước sạch công suất 3.200 m3/ngày đêm, với công nghệ hiện đại, đáp ứng được nhu cầu nước sạch cho người dân và các đơn vị trên địa bàn. Trong năm 2007, cùng với đầu tư xây dựng đường ống dẫn nước đến những khu vực chưa được lắp đặt, Công ty cũng sẽ đổi mới phương thức phục vụ, nâng cao chất lượng nguồn nước, hạ giá bán nhằm phục vụ tốt nhất nguồn nước sạch cho nhu cầu của thị xã. 1.2. Giải thích cơ chế nén chặt các lớp trầm tích trong bồn nƣớc ngầm TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH BÀI TẬP LỚN LỚP: 53K7QLTN&MT Trang: 22 SVTH NGUYỄN THANH PHONG Hình 2: Giải thích cơ chế nén chặt các lớp trầm tích trong bồn nƣớc ngầm Cơ chế sụt lún đất do khai thác nƣớc ngầm - Xét một điểm B trong bồn nước ngầm. Ở điều kiện ban đầu B chịu áp lực địa tĩnh P gây ra do tải trọng đất đá nén từ trên xuống vầ áp lực Pw hướng từ dưới lên trên . Pw chính là chiều cao của cột nước đè lên B . B ở trạng thái ban đầu sẽ chịu một ứng suất hữu hiệu Pe1 hướg từ trên xuống . Pe1 = P – Pw - Pe1 tạo cho vỉa B một lỗ rỗng và có mật độ tương ứng . do bơm hút nước ngầm , mực nước ngầm hạ thấp xuống khi đó áp lực thuỷ tĩnh giảm từ Pw đến Pw’ trong khi đó áp lực địa tĩnh giữ nguyên .vậy B chịu một ứng suất Pe2 Pe2 = P – Pw’ Pe2 > Pe1 - Do Pe2 tăng lên, lớp B bị nén và co giảm thể tích bằng cách giảm độ lỗ hổng và sắp xếp lại các hạt sít chặt hơn. Vì vậy dẫn tới hiện tượng sụt lún đất. 2. Nguyên nhân nguồn nƣớc ngầm bị giảm sút nghiêm trọng Do quá trình đô thị hóa và nhu cầu dùng nước sạch ngày càng nhiều, các đô thị và các khu công nghiệp phải không ngừng tăng lưu lượng bơm hút nước ngầm ở sâu trong lòng đất. Điều đó kéo theo sự suy giảm ngồn nước cũng như chất lượng nguồn nước ngầm. Thế nên, theo thời gian, nhiều nguồn nước đã cạn kiệt hoặc đang bị ô nhiễm bởi sự xâm lấn quá nhanh của đô thị Hiện nay, việc bơm hút nước ngầm đã vượt quá sức tự phục hồi của bồn nước ngầm. Điều này được phản ánh qua việc hạ thấp mực nước khi bơm hút. Khi mực nước ngầm bị hạ thấp, các lớp trầm tích chứa nước (nhất là loại hạt mịn) bị nén chặt và giảm thể tích, gây ra hiệu ứng lún bề mặt. Hiện tượng nén chặt xuất hiện ngay khi mặt nước ngầm bị hạ thấp và chấm dứt khi mặt nước ngầm dâng cao. Nén chặt là quá trình không thuận nghịch. Khi hiện tượng nén chặt đã xảy ra thì dù nước ngầm có dang cao cũng không làm lớp trầm tích bị nén chặt trở nên TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH BÀI TẬP LỚN LỚP: 53K7QLTN&MT Trang: 23 SVTH NGUYỄN THANH PHONG trương lại. Vì vậy, sự hạ lún mặt đất có thể chấm dứt nhưng mặt đất không thể nâng cao trở lại. Hình 3: Vƣờn nhà bà Phạm Thị Lan (xóm Tân Sơn - xã Quang Thành, huyện Yên Thành) chiều 20/1 bỗng nhiên bị sụt sâu xuống 6 m Hiện nay do tốc độ phát triển kinh tế xã hội, CN hóa nhanh chóng, dân số tăng nhanh trong khi điều kiện nhận thức của con người đang còn hạn chế, tình trạng khai thác nước ngầm phục vụ cho nhiều nhu cầu ngày càng gia tăng, ở nhiều nơi đã diễn ra tình trạng khai thác nguồn nước ngầm trái phép, khai thác không tuân thủ đúng quy trình quy phạm dẫn đến nguồn nước ngầm đang đưng trước nguy cơ bị ảnh hưởng nghiêm trọng, tác dụng ngược lại đến môi trường sống của chúng ta.Việc khai thác nước ngầm một cách bừa bãi không theo quy hoạch cẩn thận trên cơ sở đó xét một cách toàn diện các ảnh hưởng và tác động qua lại giữa việc khai thác nước ngầm và môt trường địa chất là: Môi trƣờng nƣớc ngầm - Nước mặt là nguồn cung cấp nước cơ bản cho nước ngầm, vì thế sự ô nhiễm nước mặt sẽ dẫn đến ô nhiễm các tầng nước ngầm - Quá trình thi công đóng cọc, khoan, đào móng và trụ cầu… gây thủng tầng đất mặt làm cho có sự thay đổi trực tiếp giữa nước mặt bị ô nhiễm và nước ngầm, gây ô nhiễm tầng nước ngầm - Đối với các tầng nước ngầm nông, việc đào đắp, san ủi mặt bằng sẽ làm cho các mạch nước ngầm bị lộ ra, nước mặt và nước mưa chứa chất ô nhiễm xâm nhập vào tầng nước ngầm gây ô nhiễm nước ngầm Liên hệ thực tế TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH BÀI TẬP LỚN LỚP: 53K7QLTN&MT Trang: 24 SVTH NGUYỄN THANH PHONG  Làm đường giao thông cơ giới Can thiệp vào hệ thống nước ngầm: Ở chỗ đường ô tô cắt vào gương nước ngầm, nước ngầm chảy theo rãnh ven đường. Hàng loạt chỗ mạch nước rò rỉ xuất hiện trên taluy đường, làm mực nước ngầm ở chỗ bị rò rỉ bị hạ hạ thấp. Phần bồn nước ngầm phía dưới do bị cắt nguồn cung cấp cạn kiệt dần. Quá trình giảm mực nước ngầm dần dần sẽ lan tỏa, gây ảnh hưởng đến đời sống của sinh vật hoang dại Độ ổn định của sườn dốc. Taluy đường thường dốc và không ổn định, cùng với sự xuất lộ các mạch nước ngầm là 2 yếu tố thúc đẩy quá trình trượt lở. Quá trình gia tăng nếu ở phần taluy đường về phía đỉnh núi có một số đất đá có tính thấm cao. Hoạt động xói mòn, trượt lở, xói ngầm và rửa trôi gia tăng, tạo ra các trầm tích nhiều loại kích cỡ, bị lôi cuốn và trầm đọng ở như ngx chỗ không mong đợi (mặt đường, ruộng vườn, suối), làm thay đổi cảnh quan, thay đổi điều kiện dòng chảy, tăng cường lũ lụt, gây nhiễm bẩn các nguồn cung cấp nước sạch. Tạo ra nước axit. Việc mở đường có thể làm bộc lộ lên mặt đất các khoáng vật Sulfua, Sulfit,… Chúng dễ dàng bị oxy hóa và Hydrat hóa để giải phóng ion H+, làm xuất hiện nước axit. Hình 4: Xây dựng đƣờng TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH BÀI TẬP LỚN LỚP: 53K7QLTN&MT Trang: 25 SVTH NGUYỄN THANH PHONG Máy móc thi công hoạt động ở khu vực sát mép nước sẽ gây nhiễu loạn dòng nước ở bờ sông. Việc phá dỡ lớp cây cỏ và lớp đất màu sẽ làm mất thảm thực vật, trôi các trầm tích và các chất hữu cơ xuống nước, gây nhiễu loạn, tắc nghẽn dòng chảy… ảnh hưởng tới các thủy sinh vật , gây thiệt hại tài nguyên thủy sản. Việc nổ mìn dưới nước sẽ gây mất ổn định trong mặt cắt của dòng nước tạo ra các mảnh vụn và các hạt trầm tích, gây hại thủy sinh vật Việc làm đê quai có thể làm xói lở, lắng đọng. Chất thải trong quá trình thi công rơi xuống gây tắc nghẽn, ô nhiễm dòng nước. Hình 5:Xây dựng cầu  Xe dã ngoại Xe dã ngoại là loại xe cơ giới không cần đường(mô tô, ô tô, xe xích). Các loại xe này khi vận hành thường cày xới mặt đất, phá nát thảm thực vật, tạo ra khe TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH BÀI TẬP LỚN LỚP: 53K7QLTN&MT Trang: 26 SVTH NGUYỄN THANH PHONG rãnh trên mặt đất, vì vậy đặc biệt gây tác hại trong các khu vực khí hậu khô nóng. Ở khu vực này tốc độ tạo đất cực kỳ chậm chạp, thực vật thưa thớt và chậm phát triển. Sau khi xe dã ngoại phá nát kết cấu của tầng đất mặt, gió và các dòng nước tạm thời gia tăng hoạt động xói mòn. Trầm tích được bốc đi xa, tải xuống các vùng khác, gây thiệt hại cho hệ sinh thái. Hình 6: Ảnh hƣởng của phƣơng tiện lƣu thông 3. Ảnh hƣởng của việc khai thác, bơm hút nƣớc ngầm Làm cho cao độ mực nước ngầm bị hạ xuống nếu không có nguồn cấp nước bù lại Do cao độ mực nước ngầm hạ xuống nên việc khai thác nước ngầm ngày càng khó khăn hơn Khi hạ mực nước ngầm, nước trong đất ở những cao độ vốn dưới mực nước ngầm nay trở thành trên mực nước ngầm sẽ chảy ra một cách ào ạt nên khoảng trống để các hạt đất ngày càng gần gũi nhau hơn dẫn đến thể tích đất bị co lại làm xuất hiện hiện tương lún. Sự hạ thấp mực nước ngầm cũng làm giảm độ ẩm, trạng thái, các chi tiêu cơ lí của đất TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH BÀI TẬP LỚN LỚP: 53K7QLTN&MT Trang: 27 SVTH NGUYỄN THANH PHONG Khi khai thác, tạo ra dòng thấm về tâm phễu ( giếng khai thác), khi dòng thấm này có áp lực thấm đủ lớn để “lôi cuốn” các hạt vật liệu mịn trong đất ra khỏi vị trí nó vẫn đứng đi chỗ khác, làm rỗng dần ra, hiện tượng này gọi là xói mòn ngầm, thường xảy ra với đất cát, cát pha, thường kèm theo hiện tượng đất chảy. Gây lún mặt đất. Điều này liên quan tới ứng suất hiệu quả. Mực nước ngầm hạ, làm hiệu quả tăng, khi ứng suất này vượt quá độ bền của đất thì đất sụt. ảnh hưởng này còn hay xảy ra với việc khai thác nước trong các hanh catxtơ, dẫn tới sập hang rất nguy hiểm. Nếu quá trình lún sụt kéo dài sẽ gây biến dạng, hư hỏng nhà cửa, các công trình dân dụng và công nghiệp cũng như hạ tầng cơ sở cầu, đường, hầm. Đất bị lún cũng làm tăng ma sát âm trong cọc và làm giảm khả năng chịu tải các dạng móng sâu của công trình xây dựng. Gây ô nhiễm nước dưới đất do quá trình đẩy nhanh quá trình thấm nước mặt xuống nước ngầm đồng nghĩa với lôi cả chất ô nhiễm xuống một cách nhanh hơn, thành phần khoáng hóa trong đất cũng thay đổi. Gây xâm nhập mặn ở những vùng ven biển, thậm chí gây khô cả lớp đất mặt. Nước mặn xâm chiếm: Mực nước ngầm ở trạng thái cân bằng tự nhiên khi có một áp lực cân bằng giữa nước mặn và nước ngọt. Nếu tầng nước ngầm bị hạ thấp, làm mất cân bằng áp lực thì nước mặn sẽ lấn tầng chứa nước ngầm. Sự sụt giảm nước ngọt càng nhiều thì nước mặn xâm nhập càng sâu. Đó là chưa kể, mực nước ngầm tại các giếng khai thác bị hạ thấp, nếu gần biển cũng sẽ tạo xâm nhập mặn cao ở các tầng chứa nước. Gây sụt giảm nguông nước ngầm và suy thoái chất lượng nước nhất là ở thành phố,thị trấn,khu tập trung dân cư dẫn đến khan hiếm nước ngầm VD: Nguồn nước (nước ngầm) của Nghệ An ở trong tình trạng suy thoái và có dấu hiệu ô nhiễm gây ảnh hưởng đến chất lượng nguồn nước. Mực nước ngầm hạ thấp, dự báo sẽ rất khó khăn trong công tác sản xuất, khai thác nguồn nước ngầm. TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH BÀI TẬP LỚN LỚP: 53K7QLTN&MT Trang: 28 SVTH NGUYỄN THANH PHONG Hình 7: Ngƣời dân phải cử ngƣời hứng nƣớc hàng ngày. Tạo ra các “cửa sổ thủy văn” :do khai thác nước ngầm một cách tự phát nên viêc khoan thăm dò,quản lý các lỗ khoan không đúng quy định, việc sử dụng giếng khoan bừa bãi, và việc các lỗ khoan giếng nước sau khi dùng hay sau khi thăm dò không xử lý đúng phương pháp làm cho nước thải dễ dàng ngấm trực tiếp đến các túi nước ngầm trong đất, làm cho tình trạng nhiễm độc nước trầm trọng và lây lan diện rộng, cực kỳ khó khắc phục và gây hậu họa khôn lường. => ô nhiễm nước TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH BÀI TẬP LỚN LỚP: 53K7QLTN&MT Trang: 29 SVTH NGUYỄN THANH PHONG CHƢƠNG III: MỘT SỐ GIẢI PHÁP NHẰM BẢO VỆ NGUỒN TÀI NGUYÊN NƢỚC DƢỚI ĐẤT Ở NGHỆ AN 1. Cơ sở đề xuất các giải pháp Nước dưới đất có ý nghĩa vô cùng quan trọng trong đời sống tự nhiên và xã hội con người. Ở những nơi khí hậu khô hạn, vào mùa cạn khi nước trên bề mặt rất hiếm thì nước dưới đất trở nên nguồn cung cấp cực kỳ quý giá. Nước dưới đất thực chất là một loại khoáng sản lỏng, cung cấp cho các ngành công nghiệp, cho sinh hoạt dân dụng, phục vụ cho nông nghiệp. Quy lụât hoạt động và di chuyển của nước dưới đất có ảnh hưởng đến các công trình khai thác, kiến trúc xây dựng, giao thông .v.v.. Nước dưới đất có thể chứa một lượng muối có lợi cho sức khoẻ. Khi nước dưới đất có chứa các nguyên tố hoá học với hàm lượng thích hợp thì nó trở thành một loại nước khoáng chữa bệnh hoặc giải khát có lợi cho sức khoẻ con người. Nước có nhiệt độ cao cũng là nguồn năng lượng quan trọng. Theo thống kê, nguồn năng lượng nhiệt của nước dưới đất tương đương với năng lượng của 2900 tỷ tấn than. Tình trạng suy giảm nguồn nước đòi hỏi chúng ta phải nhận rõ những tồn tại, bất cập và đề ra những giải pháp tổng thể, toàn diện và có hệ thống để bảo vệ, quản lý, sử dụng hợp lý, hiệu quả, tiết kiệm và đa mục tiêu nguồn nước vốn hữu hạn lại dễ bị tổn thương. Nguy cơ thiếu nước, hiếm nước ngày càng tăng vào những tháng cuối mùa khô. Sản xuất nông nghiệp ở nhiều vùng bị ngưng trệ và chịu thiệt hại nặng. Một số vùng thiếu nước sản xuất lúa, phải chuyển đổi cây trồng, mùa vụ. Bảo đảm đủ nguồn nước cho đời sống, cho sản xuất đang là vấn đề thời sự ở nhiều vùng ở Nghệ An. Khi nguồn nước dưới đất suy giảm nghiêm trọng sẽ tác động đến đời sống, sức khỏe mọi người dân, gia cầm, gia súc, mùa màng vùng bị ảnh hưởng, tới tốc độ tăng trưởng, thậm chí gây đình trệ sản xuất, phát triển, dẫn tới buộc người dân phải di cư khỏi nơi đã sinh sống lâu nay. Thiếu nước nghiêm trọng, lâu dài khó giải quyết có thể dẫn tới xung đột giữa các cộng đồng dân cư; gia tăng nguy cơ kém bền vững trong tăng trưởng và phát triển kinh tế, xã hội TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH BÀI TẬP LỚN LỚP: 53K7QLTN&MT Trang: 30 SVTH NGUYỄN THANH PHONG Nếu xã hội tiếp tục sử dụng tài nguyên nước ngầm quý hiếm mà không có bồi hoàn, thảm hoạ cạn kiệt nước dưới đất sẽ gia tăng. Chúng ta cần phải nhận thức đầy đủ về sự quý giá của nguồn tài nguyên nước dưới đất và cần chung tay quản lý sử dụng có hiệu quả và bền vững nguồn tài nguyên quý giá này. 2. Giải pháp bảo vệ tài nguyên nƣớc dƣới đất cho phát triển đô thị  Các cơ quan tổ chức cẩn phản lý chặt chẽ hơn viêc bơm nước bừa bãi cũng như việc khai thác nguồn nước ngầm từ các giếng khoan,giếng đào.  Các giếng khoan tư nhân,giếng đào hộ gia đình có thể được nối với các ông thoát nước mưa từ mái nhà bổ sung trực tiếp cho mực nước ngầm.  Bổ sung diện tích thấm nước mưa trên mặt đất thay vì bê tông hóa ở các đô thị lớn một cách hợp lý bằng các thảm thực vật.  Tuyên truyền cho người dân về ảnh hưởng của việc khai thác nước ngầm, nâng cao ý thức người dân.  Các hành vi gây ô nhiễm nước dưới đất phải được phát hiện, ngăn chặn, xử lý kịp thời thích đáng theo quy định của pháp luật. Nước dưới đất đã trở thành nguồn tài nguyên quý giá và được bảo vệ nghiêm ngặt. Với Nghệ An, đã đến lúc thắt chặt hơn nữa công tác bảo vệ nguồn tài nguyên này. Hiện nay, giải pháp khai thác nước mặt thay thế nước ngầm đang được triển khai. Các nhà máy khai thác nước mặt đã được xây dựng,như là tại thị trấn các huyện Anh Sơn, Con Cuông, Đô Lương, Quỳ Châu, Quỳ Hợp và Tân Kỳ được đầu tư 6 nhà máy cấp nước sạch với công nghệ hiện đại của Châu Âu. Cùng với đó, bằng nhiều nguồn vốn khác nhau, tại thị trấn của các huyện Tương Dương, Kỳ Sơn, Thanh Chương đã xây dựng thêm các nhà máy nước sạch đáp ứng kịp thời nhu cầu của người dân. TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH BÀI TẬP LỚN LỚP: 53K7QLTN&MT Trang: 31 SVTH NGUYỄN THANH PHONG Hình 8: Bể hợp khối xử lý nƣớc sạch tại Nhà máy nƣớc Quỳ Hợp Ở các vùng có nhiều công trình khai thác nước dưới đất cần nhanh chóng thực hiện việc rà soát, xử lý trám lấp các giếng không sử dụng; khoanh định các vùng hạn chế/cấm khai thác; lập quy hoạch khai thác sử dụng, bảo vệ nước dưới đất và từng bước xây dựng mạng quan trắc nước dưới đất địa phương, khu vực. Các vùng có hiện tượng suy giảm mực nước, chất lượng nước cần xây dựng phương án giảm thiểu hoặc nghiên cứu giải pháp cấp nước khác thay thế. Ngoài ra, cần sớm đầu tư, hoàn thiện hệ thống cấp nước ở các đô thị để hạn chế việc xây dựng các công trình khai thác nước dưới đất quy mô nhỏ lẻ nhằm bảo vệ tài nguyên nước. Nước trong đời sống kinh tế vô cùng quan trọng. Con người sống được phải có nước. Để có nước phục vụ sinh hoạt, buộc các đô thị phải sử dụng nguồn nước ngầm. Đã có những đô thị trên thế giới phải lấy nuớc ngầm xa hàng trăm cây số bởi hệ thống nước ngầm trong và ven đô thị của họ đã cạn kiệt. Đó không phải là bài học mới, nhưng có lẽ vẫn chưa cũ trong bối cảnh phát triển đô thị quá nhanh, thiếu quy hoạch ở Nghệ An. TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH BÀI TẬP LỚN LỚP: 53K7QLTN&MT Trang: 32 SVTH NGUYỄN THANH PHONG KẾT LUẬN Những đóng góp của đề tài  Phân tích đánh giá thực trạng và tình hình sử dụng nguồn tài nguyên nước dưới đất để có hướng đi hợp lý phục vụ cho sinh hoạt cho cá hoạt động đời sống,kinh tế xã hội của người dan Nghệ An.  Phân tích đánh giá tác động của bơm hút nước ngầm trên môi trường địa chất ở Nghệ An để từ đó có biện pháp khắc phục những hậu quả do bơm hút nước ngầm quá mức một cách bừa bãi.  Từ kết quả nghiên cứu đề ra một số giải pháp, ý kiến nhằm bảo về nguồn nước sạch sử dụng hợp lý cho cuộc sống của nhân dân và sự lành mạnh về sinh thái của Nghệ An nói riêng, Việt Nam nói chung Công tác điều tra đánh giá địa chất thủy văn tiến hành theo nhiều cấp độ cho thấy nước dưới đất ở Nghệ An có tiềm năng lớn, có thể khai thác phục vụ cho nhiều mục tiêu. Tuy nhiên, các kết quả này chưa được tổng hợp thống nhất và đầy đủ trên phạm vi toàn tỉnh. Bài báo này nhằm thể hiện một cách tổng thể trữ lượng tiềm năng nước dưới đất vùng đồng bằng và trung du thuộc tỉnh Nghệ An, đồng thời nêu lên hiện trạng khai thác và sử dụng nước dưới đất trong địa bàn tỉnh, trên cơ sở đó đề xuất phương án quy hoạch khai thác và sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên nước phục vụ các mục đích phát triển kinh tế - xã hội. TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH BÀI TẬP LỚN LỚP: 53K7QLTN&MT Trang: 33 SVTH NGUYỄN THANH PHONG TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Giáo trình "địa phương học" trường Đại Học Vinh 2. Địa chất môi trường,Nguyễn Đình Hòe,nhà xuất bản Đại học quốc gia Hà Nội 3. internet    dat-va-nhung-van-de-can-quan-tam-913/ TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH BÀI TẬP LỚN LỚP: 53K7QLTN&MT Trang: 34 SVTH NGUYỄN THANH PHONG MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU .................................................................................................................................. 1 1. Lý do chọn đề tài ................................................................................................................. 1 2. Mục đích và mục tiêu nghiên cứu ...................................................................................... 1 2.1. Mục đích nghiên cứu ....................................................................................................... 1 2.2 Mục tiêu nghiên cứu ......................................................................................................... 2 3. Giới hạn nghiên cứu ........................................................................................................... 2 3.1. Giới hạn phạm vi lãnh thổ ............................................................................................... 2 3.2.Giới hạn nội dung nghiên cứu ......................................................................................... 2 4. Đối tƣợng nghiên cứu ......................................................................................................... 2 5. Quan điểm và phƣơng pháp nghiên cứu ........................................................................... 2 5.1. Quan điểm nghiên cứu .................................................................................................. 2 5.2. Phƣơng pháp nghiên cứu .............................................................................................. 2 6. Bố cục đề tài ........................................................................................................................ 3 NỘI DUNG .............................................................................................................................. 4 CHƢƠNG I: KHÁI QUÁT ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN - KINH TẾ, XÃ HỘI Ở TỈNH NGHỆ AN ............................................................................................................................... 4 I. ĐIỀU KIỆN ĐỊA LÍ TỰ NHIÊN ....................................................................................... 4 1. Vị trí địa lí ............................................................................................................................ 4 2. Địa hình ............................................................................................................................... 5 3. Mạng lƣới thủy văn ............................................................................................................ 5 4. Khí hậu khí tƣợng ............................................................................................................... 5 5. Tài nguyên nƣớc ................................................................................................................. 6 II. ĐẶC ĐIỂM KINH TẾ XÃ HỘI ...................................................................................... 10 1. Dân cƣ ............................................................................................................................... 10 2. Cơ sở hạ tầng .................................................................................................................... 10 TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH BÀI TẬP LỚN LỚP: 53K7QLTN&MT Trang: 35 SVTH NGUYỄN THANH PHONG 2.1. Hệ thống giao thông ...................................................................................................... 10 2.2. Hệ thống điện ................................................................................................................. 11 2.3. Hệ thống cấp nƣớc ......................................................................................................... 11 2.4. Hệ thống thông tin liên lạc ............................................................................................ 12 2.5. Giáo dục và đào tạo ........................................................................................................ 12 CHƢƠNG II: HOẠT ĐỘNG CỦA NƢỚC DƢỚI ĐẤT VÀ TÁC ĐỘNG BƠM HÚT NƢỚC NGẦM Ở TỈNH NGHỆ AN ..................................................................................... 13 A. ĐỘNG LỰC NGOẠI SINH - HOẠT ĐỘNG CỦA NƢỚC DƢỚI ĐẤT ........................ 13 1. Hoạt động của nƣớc dƣới đất ........................................................................................... 13 1.1. Hoạt động rửa lũa .......................................................................................................... 13 1.2. Hoạt động hòa tan ......................................................................................................... 13 1.3. Hoạt động xói ngầm ....................................................................................................... 14 1.4. Tích tụ vật liệu ............................................................................................................... 15 B. ĐỘNG LỰC NHÂN SINH - TÁC ĐỘNG BƠM HÚT NƢỚC NGẦM TRÊN MÔI TRƢỜNG ĐỊA CHẤT ........................................................................................................... 15 1. Thực trạng khai thác, bơm hút nƣớc ngầm hiện nay. Sự biến đổi chất lƣợng nguồn nƣớc và sự tác động lên môi trƣờng địa chất. ..................................................................... 15 1.1. Thực trạng môi trƣờng nƣớc ngầm hiện nay ............................................................... 15 1.2. Giải thích cơ chế nén chặt các lớp trầm tích trong bồn nƣớc ngầm ........................... 20 2. Nguyên nhân nguồn nƣớc ngầm bị giảm sút nghiêm trọng ........................................... 21 3. Ảnh hƣởng của việc khai thác, bơm hút nƣớc ngầm ...................................................... 25 CHƢƠNG III: MỘT SỐ GIẢI PHÁP NHẰM BẢO VỆ NGUỒN TÀI NGUYÊN NƢỚC DƢỚI ĐẤT Ở NGHỆ AN ..................................................................................................... 28 1. Cơ sở đề xuất các giải pháp .............................................................................................. 28 2. Giải pháp bảo vệ tài nguyên nƣớc dƣới đất cho phát triển đô thị .................................. 29 KẾT LUẬN ............................................................................................................................ 31 TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................................... 32