KỶ YẾU HỘI NGHỊ KHOA HỌC TRẺ 2018
| 11/2018
PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC GIẾNG
KHU VỰC PHÍA ĐƠNG, VÙNG KINH TẾ DUNG QUẤT,
HUYỆN BÌNH SƠN, TỈNH QUẢNG NGÃI
NGUYỄN QUANG VIÊN1,*
HÀ THÙY TRANG , NGUYỄN ĐÌNH LUYỆN2
1
Học viên Cao học, Trường Đại học Sư phạm, Đại học Huế
2
Trường Đại học Sư phạm, Đại học Huế
*
Email:
1
Tóm tắt: Đã tiến hành lấy mẫu nước giếng ở một số xã khu vực phía Đơng vùng
kinh tế Dung Quất, huyện Bình Sơn tỉnh Quảng Ngãi để phân tích và đánh giá các
thơng số chất lượng nước: nhiệt độ, pH, DO, TDS, NO3-, PO43-, NH4+, độ cứng, tổng
coliform và hàm lượng một số kim loại nặng: Fe, Mn, As và Cd. Kết quả phân tích
cho thấy phần lớn các thơng số chất lượng nước đều thấp hơn quy chuẩn cho phép
về chất lượng nước ngầm theo QCVN 09-MT:2015/BTNMT. Các thông số N-NH4,
N-NO3 ở vị trí NN1, NN4 cao hơn các vị trí khác. Thơng số coliform ở các vị trí lấy
mẫu đều vượt quá quy chuẩn cho phép và cao nhất ở hai vị trí lấy mẫu NN2 và NN5
gần sát khu cơng nghiệp. Hàm lượng kim loại nặng trong cả 6 vị trí lấy mẫu hầu như
rất thấp và khơng khác nhau nhiều trong 3 đợt phân tích mẫu.
Từ khóa: Chất lượng nước, pH, DO, TDS, NO3-, PO43-, NH4+, độ cứng, tổng
coliform, Fe, Mn, As, Cd.
1. MỞ ĐẦU
Tài nguyên nước là một dạng tài nguyên thiên nhiên đáp ứng nhu cầu thiết yếu trong cuộc
sống của tồn nhân loại. Trong đó, nước ngầm cung cấp phân nửa lượng nước sinh hoạt trên
toàn cầu, và chiếm giữ 38% lượng nước tưới tiêu. Riêng tại Việt Nam, theo thống kê của Viện
Sức khỏe nghề nghiệp và Mơi trường năm 2013, nước ta có khoảng 21,5% dân số đang sử dụng
nguồn nước sinh hoạt từ giếng khoan mà chưa qua xử lý.
Tỉnh Quảng Ngãi là một trong các tỉnh tiêu biểu về sự chuyển đổi cơ cấu kinh tế trong
những năm gần đây, đặc biệt là việc hình thành Khu cơng nghiệp Dung Quất với nhà máy lọc
dầu số 1. Khu cơng nghiệp đã có ảnh hưởng rất nhiều đến đời sống người dân khu vực phía
Đơng vùng kinh tế Dung Quất [7]. Những chất thải công nghiệp cùng các hoạt động khai thác
nước ngầm quá mức của người dân khiến cho nguồn nước ngầm trong lịng đất ngày càng có
nguy cơ ơ nhiễm. Một số nguồn nước ngầm hiện nay đang phải đối mặt với vấn đề xâm nhập
mặn trên diện rộng, ô nhiễm vi sinh, ô nhiễm kim loại nặng, ô nhiễm amoni, nitrit, nước nhiễm
mặn, nước lợ… Sự ô nhiễm nguồn nước ngầm làm cho chất lượng nước giếng khoan ngày càng
kém đi và có nguy cơ bị ơ nhiễm cao, ảnh hưởng đến đời sống sinh hoạt của người dân trong
khu vực [1], [6].
Vì vậy, phân tích và đánh giá các thông số chất lượng nước giếng dùng trong sinh hoạt
của người dân khu vực phía Đơng vùng kinh tế Dung Quất, huyện Bình Sơn, tỉnh Quảng Ngãi
là việc làm rất cần thiết và có ý nghĩa.
2. THỰC NGHIỆM
2.1. Chuẩn bị mẫu
- Lấy mẫu và bảo quản mẫu: Mẫu nghiên cứu là nước giếng khoan của các hộ dân ở
khu vực phía Đơng vùng kinh tế Dung Quất huyện Bình Sơn, tỉnh Quảng Ngãi. Mẫu được lấy
255
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM, ĐẠI HỌC HUẾ
| HNKHT 2018
vào 3 đợt, mỗi đợt lấy ở 3 xã, mỗi xã lấy ở 2 địa điểm (mẫu của 3 đợt được lấy cùng một địa
điểm) được thể hiện trên hình 1. Mẫu sau khi lấy được bảo quản bằng cách thêm 10 mL dung
dịch HNO3 65% vào mỗi can nước dung tích 5 lít, đậy nắp kín, bảo quản nơi thống mát và
nhiệt độ thường [1], [2].
- Chuẩn bị mẫu phân tích: Mẫu nước trước khi đem vào phân tích được lọc bằng giấy
băng xanh và được làm giàu bằng cách cô đặc như sau: Lấy 200 mL mẫu nước vào cốc thủy
tinh dung tích 250 mL, cơ cạn trên bếp cách thủy, nhiệt độ bếp được giữ ổn định khoảng 75800C. Nước trong mẫu bay hơi từ từ đến lúc còn lại khoảng dưới 20 mL, để nguội rồi pha thêm
nước cất hai lần đến vạch 20 mL [1], [10].
Hình 1. Bản đồ vị trí lấy mẫu nước giếng khu vực phía Đơng khu kinh tế Dung Quất
2.2. Phương pháp đo, phân tích các thơng số chất lượng nước
- Thiết bị đo nhanh (sensor 156 HACH/Mỹ): nhiệt độ, pH, tổng muối tan (TDS), oxy hòa
tan (DO), được đo tại hiện trường.
- Các thơng số cịn lại được phân tích trong phịng thí nghiệm theo các phương pháp chuẩn:
+ Phương pháp trắc quang [1], [2], [8]: amoni (viết tắt là NH4), nitrat (viết tắt là NO3),
photphat (viết tắt là PO4).
+ Xác định độ cứng (theo CaCO3) bằng phương pháp chuẩn độ complexon dùng
complexon III với chỉ thị Eriocrom T đen [1], [2].
+ Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) [5], [9]: Fe, As, Mn, Cd.
3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. Kết quả phân tích một số thơng số chất lượng nước giếng
Áp dụng thiết bị và phương pháp phân tích hiện đại trên để phân tích 13 thơng số chất
lượng nước giếng tại 6 địa điểm trong 3 đợt, kết quả được trình bày ở bảng 1 và bảng 2.
Bảng 1. Kết quả phân tích các thơng số chất lượng nước giếng đo tại hiện trường
Thời gian
Đợt 1
Ký hiệu
NN1
NN2
Nhiệt độ (oC)
29,0
28,4
pH
6,4
6,7
256
TDS (mg/L)
58,31
49,04
DO (mg/L)
2,72
6,51
KỶ YẾU HỘI NGHỊ KHOA HỌC TRẺ 2018
Đợt 2
Đợt 3
NN3
NN4
NN5
NN6
NN1
NN2
NN3
NN4
NN5
NN6
NN1
NN2
NN3
NN4
NN5
NN6
| 11/2018
28,8
28,9
28,3
28,6
30,5
28,6
29,0
29,7
28,5
29,0
31,1
29,0
29,6
29,9
28,9
29,5
4,1
6,2
6,5
4,1
6,5
6,6
4,4
6,3
6,4
4,3
6,6
6,8
4,8
6,5
6,6
4,7
46,12
57,60
48,18
45,29
56,20
46,22
46,51
55,85
44,98
45,65
55,15
45,55
47,05
54,68
45,05
47,02
4,71
2,43
6,12
4,39
2,12
6,31
4,90
2,06
6,05
4,79
2,09
6,28
5,10
2,03
6,11
5,08
Bảng 2. Kết quả phân tích các thơng số chất lượng nước giếng trong phịng thí nghiệm
PO43Độ
Coliform
Ký
NH4+
NO3Fe
Mn
As
(mg/ cứng (MPN/100
hiệu (mg/L) (mg/L)
(mg/L) (mg/L) (mg/L)
L) (mg/L)
mL)
NN1 0,018
9,01
0,01
4,22
40
0,014 0,017 0,0010
1,61
0,01 12,75
290
0,016 0,019 0,0010
Đợt 1 NN2 0,019
NN3 0,017
1,52
0,01
0,53
36
0,015 0,042 0,0010
NN4 0,019
9,65
0,01
5,85
79
0,013 0,016 0,0009
NN5 0,020
1,76
0,01 11,89
275
0,016 0,020 0,0010
NN6 0,018
1,42
0,01
1,56
39
0,016 0,036 0,0008
NN1 0,032
4,61
0,01
8,72
60
0,019 0,020 0,0009
NN2 0,020
1,81
0,01 13,50
310
0,020 0,020 0,0010
NN3 0,019
1,72
0,01
0,63
50
0,019 0,050 0,0010
Đợt 2
NN4 0,039
7,85
0,01
8,23
85
0,018 0,019 0,0008
NN5 0,020
2,62
0,01 12,90
295
0,020 0,020 0,0010
NN6 0,015
2,05
0,01
2,01
62
0,019 0,041 0,0009
NN1 0,019
8,62
0,01
8,90
75
0,019 0,020 0,0009
NN2 0,020
1,90
0,01 13,79
315
0,017 0,020 0,0010
NN3 0,019
1,89
0,01
0,67
67
0,019 0,020 0,0010
Đợt 3
NN4 0,018
7,51
0,01
9,32
91
0,019 0,020 0,0009
NN5 0,020
2,14
0,01 13,05
287
0,018 0,020 0,0010
NN6 0,016
1,95
0,01
1,47
73
0,018 0,019 0,0009
Thời
gian
Cd
(mg/L)
0,0005
0,0006
0,0006
0,0005
0,0006
0,0006
0,0005
0,0006
0,0006
0,0005
0,0006
0,0006
0,0004
0,0006
0,0005
0,0005
0,0006
0,0005
3.2. Đánh giá các thông số vật lý
- Giá trị pH của tất cả các mẫu (ở bảng 1) hầu hết đều nằm trong giá trị giới hạn theo
QCVN 09-MT:2015/BTNMT (5,5 - 8,5). Các mẫu lấy tại địa điểm NN2 có pH cao nhất và địa
điểm NN6 có pH thấp nhất.
- Oxy hịa tan (DO): Kết quả được biểu diễn ở hình 1a cho thấy các mẫu ở vị trí NN1 và
NN4 thuộc xã Bình Thuận đều nằm trong giới hạn của QCVN 09-MT:2015/BTNMT. Các mẫu
tại 4 vị trí NN2, NN5 thuộc xã Bình Trị và NN3, NN6 thuộc xã Bình Hải có giá trị DO vượt
quá giới hạn cho phép của QCVN 09-MT:2015/BTNMT [2].
257
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM, ĐẠI HỌC HUẾ
| HNKHT 2018
- Tổng chất rắn tan (TDS) ở bảng 1 và biểu diễn ở hình 1b đều rất thấp và nằm trong giới
hạn cho phép theo QCVN 09-MT:2015/BTNMT. Mẫu đo tại địa điểm NN1 và NN4 có TDS
cao nhất do các vị trí này gần biển nên một phần do nhiễm mặn từ biển.
(a)
(b)
Hình 1. Diễn biến hàm lượng DO (a) và tổng muối tan TDS (b)
3.3. Đánh giá mức độ ô nhiễm chất dinh dưỡng
Diễn biến hàm lượng N-NH4, N-NO3 và P-PO4 trong các mẫu nước giếng được biểu diễn
ở hình 2, kết quả cho thấy hàm lượng cả 3 thông số trên ở tất cả các mẫu phân tích đều thấp hơn
giới hạn cho phép theo QCVN 09-MT:2015/BTNMT [2] và QCVN 01:2009/BYT [3].
(a)
(b)
(c)
Hình 2. Diễn biến hàm lượng N-NH4 (a), N-NO3 (b) và P-PO4 (c)
Hàm lượng N-NH4 và P-PO4 trong các mẫu rất thấp và gần như bằng nhau trong các đợt
phân tích. Tuy nhiên, mẫu đo đợt 2 ở vị trí NN1 và NN4 có hàm lượng N-NH4 cao hơn nhiều
258
KỶ YẾU HỘI NGHỊ KHOA HỌC TRẺ 2018
| 11/2018
các mẫu khác, có thể do sự thay đổi thời tiết hoặc do sự tác động của con người và một số yếu
tố khách quan khác.
Hàm lượng N-NO3 ở vị trí NN1 và NN4 cao nhất do hai vị trí này gần biển và tập trung
nhiều nhà máy công nghiệp nặng nên quá trình xâm thực vào nước ngầm nhanh và mạnh hơn.
3.4. Đánh giá mức độ ô nhiễm vi sinh, độ cứng
Diễn biến hàm lượng coliform biểu diễn ở hình 3a cho thấy nồng độ coliform rất lớn và
vượt quá giới hạn cho phép theo QCVN 09-MT:2015/BTNMT [2]. Nồng độ coliform cao nhất
tại hai địa điểm NN2 và NN5 thuộc xã Bình Trị do hai vị trí này gần với Khu kinh tế Dung
Quất hơn các vị trí cịn lại nên mức độ ô nhiễm cao hơn.
Độ cứng (CaCO3) của các mẫu nước giếng huyện Bình Sơn, tỉnh Quảng Ngãi được biểu
diễn ở hình 3b, cho thấy độ cứng nằm trong giới hạn cho phép theo QCVN 09MT:2015/BTNMT. Tại địa điểm NN1, NN2, NN5, NN6 độ cứng có xu hướng tăng dần qua 3
đợt phân tích và độ cứng lớn hơn nhiều so với hai vị trí NN3 và NN6. Do hai vị trí NN3 và
NN6 ở xa Khu kinh tế Dung Quất hơn bốn vị trí cịn lại.
(a)
(b)
Hình 3. Diễn biến hàm lượng Coliform (a) và độ cứng (b)
3.5. Đánh giá hàm lượng kim loại nặng Fe, Mn, As, Cd
Kết quả xác định hàm lượng Fe, Mn, As và Cd trong 18 mẫu nước giếng tại 6 địa điểm
trong 3 đợt được biểu diễn trên hình 4. Kết quả cho thấy hàm lượng Fe luôn cao hơn hàm lượng
Mn, As và Cd; tuy nhiên, hàm lượng bốn kim loại này đều nằm trong giới hạn cho phép theo
QCVN 09-MT:2015/BTNMT [2].
Hàm lượng As và Cd trong các mẫu ở nhiều địa điểm gần như khơng thay đổi trong 3 đợt
phân tích. Hàm lượng Mn trong các mẫu đo ở đợt 1 và đợt 2 ở vị trí NN3 và NN6 cao hơn các
mẫu cịn lại. Do hai vị trí này thuộc cùng xã Bình Hải và có thể có thành phần đặc trưng của
nước ngầm (phụ thuộc vào thành phần hóa học của các tầng đất, nham thạch chứa nó, khí hậu,
thời tiết) khác so với hai xã Bình Thuận và Bình Trị.
259
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM, ĐẠI HỌC HUẾ
| HNKHT 2018
(a)
(b)
(c)
(d)
Hình 4. Diễn biến hàm lượng Fe (a), hàm lượng As (b), hàm lượng Mn (c), hàm lượng Cd (d)
4. KẾT LUẬN
Đã tiến hành phân tích 13 thơng số chất lượng nước giếng bằng các thiết bị đo và phương
pháp chuẩn trong nước giếng tại 6 địa điểm (NN1, NN2, NN3, NN4, NN5, NN6) ở khu vực
phía Đơng, vùng kinh tế Dung Quất, huyện Bình Sơn, tỉnh Quảng Ngãi trong 3 đợt: tháng 4,
tháng 6 và tháng 8 năm 2018.
Đã tiến hành đánh giá chất lượng nước giếng theo thời gian và không gian, kết quả cho
thấy: mức độ ô nhiễm chất dinh dưỡng do hàm lượng N-NO3, N-NH4 và P-PO4 thấp và đều đạt
tiêu chuẩn QCVN 09-MT:2015/BTNMT; hàm lượng coliform vượt quá quy chuẩn cho phép
nên mức độ ô nhiễm vi sinh cao; độ cứng và hàm lượng bốn kim loại nặng Fe, As, Mn, Cd thu
được rất thấp và đều đạt tiêu chuẩn theo các quy chuẩn hiện hành của Việt Nam.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Bộ Khoa học Công nghệ và Môi trường, Trung tâm Tiêu chuẩn chất lượng (2002). Các tiêu chuẩn
nhà nước Việt Nam về môi trường, tập 3,4: Chất lượng nước, Hà Nội.
[2] Bộ Tài nguyên và Môi trường (2015). Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia về chất lượng nước dưới
đất QCVN 09-MT:2015/BTNMT, Hà Nội.
[3] Bộ Y tế (2009). Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước ăn uống QCVN 01:2009/BYT,
Hà Nội.
260
KỶ YẾU HỘI NGHỊ KHOA HỌC TRẺ 2018
| 11/2018
[4] Nguyễn Đức Khiển (2017). Báo cáo về tác hại ô nhiễm môi trường nước ở các khu công nghiệp,
thành phố Hồ Chí Minh.
[5] Phạm Luận (1987). Phương pháp phân tích phổ nguyên tử, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội.
[6] Trịnh Thị Thanh (2003). Độc học môi trường và sức khỏe con người, NXB Đại học Quốc gia
Hà Nội.
[7] Ủy ban Nhân dân huyện Bình Sơn (2014). Báo cáo về thơng tin Nhà máy lọc dầu Dung Quất
gây ô nhiêm môi trường trên địa bàn huyện Bình Sơn, Quảng Ngãi.
[8] Clescesi L.S., Greenberg A.E., Eaton A.D. (1998). Standard methods for the examination of
water and wastewater, 20th Ed., APPHA, USA.
[9] Deborah Chapman (1992). Water Quality Assessments, 1St Ed, Chapman & Hall, WHO,
UNESCO, UNEP.
[10] Somenath Mitra (2003). Sample preparation Techniques in Analytical Chemistry, John Wileyinterscience, publication, Hoboken,New Jesey.
Title: ANALYSIS AND EVALUATION THE QUALITY OF WELL WATER IN EASTERN
REGION OF DUNG QUAT ECONOMIC ZONE, BNH SON DISTRICT, QUANG NGAI PROVINCE
Abstract: Well water samples in several suburbs in the East of Dung Quat economic zone, Binh Son
District, Quang Ngai Province have been obtained for analysis and evaluation in terms of water quality
parameters: temperature, pH, DO, TDS, NO3-, PO43-, NH4+, water-hardness, coliform, and heavy metals’
concentration: Fe, Mn, As and Cd. The results show that the majority of the water quality parameters
are lower than the allowable amount for groundwater quality based on QCVN 09-MT: 2015 / BTNMT.
The N-NH4, N-NO3 parameters at NN1 and NN4 positions are higher than the others. The coliform
parameters of all samples exceed the allowable limits and the two highest records are at NN2 and NN5
positions, close to the industrial park. Heavy metal contents in all six samples are very low and not
significantly different from three times analyzing the samples.
Keywords: Quality of water, pH, DO, TDS, NO3-, PO43-, NH4+, water-hardness, tổng coliform, Fe, Mn,
As, Cd.
261