ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA



NGUYỄN HOÀNG PHƯƠNG NGÂN

ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC DƯỚI ĐẤT PHỤC VỤ
MỤC ĐÍCH ĂN UỐNG TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH AN GIANG

Chuyên ngành: Quản lý Tài Nguyên và Môi trường
Mã số: 8 85 01 01

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 07 năm 2023


Cơng trình được hồn thành tại: Trường Đại học Bách Khoa – ĐHGQ-HCM
Cán bộ hướng dẫn khoa học 1: PGS.TS VÕ LÊ PHÚ
Cán bộ hướng dẫn khoa học 2: TS.HÀ QUANG KHẢI
Cán bộ chấm nhận xét 1: PSG.TS HOÀNG THỊ THANH THỦY
Cán bộ chấm nhận xét 2: PSG.TS TRƯƠNG THANH CẢNH
Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp. HCM
ngày 27 tháng 07 năm 2023
Thành phần Hội đồng đánh giá Luận văn thạc sĩ gồm:
1. Chủ tịch: PGS.TS LÊ VĂN KHOA
2. Thư ký: TS. VÕ THANH HẰNG
3. Phản biện 1: PSG.TS HOÀNG THỊ THANH THỦY
4. Phản biện 2: PSG.TS TRƯƠNG THANH CẢNH
5. Ủy viên: ThS. LƯU ĐÌNH HIỆP

Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trưởng Khoa quản lý chuyên
ngành sau khi Luận văn đã được sửa chữa (nếu có)
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

PGS.TS LÊ VĂN KHOA

TRƯỞNG KHOA MÔI
TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN


ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
--------oOo--------

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
--------oOo--------

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ và tên: NGUYỄN HOÀNG PHƯƠNG NGÂN
MSHV: 1970313
Ngày, tháng, năm sinh: 26/08/1995
Nơi sinh: Bình Dương
Chun ngành: Quản lý Tài ngun và Mơi trường
Mã số: 8 85 01 01
I. TÊN ĐỀ TÀI
Đánh giá chất lượng nước dưới đất phục vụ mục đích ăn uống trên địa bàn tỉnh An
Giang
An assessment of groundwater quality for drinking purpose in An Giang province.
NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG

Nhiệm vụ: Đánh giá chất lượng nước dưới đất phục vụ mục đích ăn uống bằng
phương pháp chỉ số GWQI, rủi ro đối với sức khỏe con người do ô nhiễm kim loại
nặng và đề xuất các giải pháp quản lý chất lượng nước dưới đất tại tỉnh An Giang.
Nội dung:
1. Tổng quan sử dụng tài nguyên nước dưới đất tại tỉnh An Giang
2. Đánh giá đặc điểm chất lượng nước dưới đất và sự phù hợp cho mục đích ăn uống
tại tỉnh An Giang
3. Đánh giá nguy cơ ô nhiễm của kim loại nặng trong nước dưới đất đối với sức khỏe
con người tại An Giang
4. Đề xuất các giải pháp quản lý chất lượng nước dưới đất phục vụ mục đích ăn uống
tại An Giang
II. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 05/09/2022
III. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 30/06/2023
IV. CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS.TS Võ Lê Phú và TS Hà Quang Khải
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
Cán bộ hướng dẫn 1

Cán bộ hướng dẫn 2

PGS.TS Võ Lê Phú

TS. Hà Quang Khải

Tp. HCM, ngày tháng năm 2023
CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO

TRƯỞNG KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN


i

LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên, tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn đến Ban Giám hiệu và quý
Thầy Cô khoa Môi trường và Tài nguyên, Trường Đại học Bách Khoa – ĐHQG
Tp.HCM đã tạo điều kiện cho tôi được thực hiện Luận văn này. Trong quá trình thực
hiện Đề tài Luận văn, tôi đã nhận được sự hỗ trợ về thơng tin, cơ sở vật chất, giúp đỡ
và góp ý quý báu từ quý Thầy Cô của Khoa cà nhà Trường.
Nghiên cứu này được tài trợ bởi Quỹ Phát triển Khoa học và Công nghệ Quốc
gia (NAFOSTED) cho Đề tài mã số IZVSZ2.203299. Tôi xin gửi lời cảm ơn chân
thành nhất đến PGS.TS Võ Lê Phú và TS. Hà Quang Khải đã tận tình hướng dẫn,
dành nhiều thời gian giúp tơi định hướng đề tài và hồn thành Luận văn tốt nghiệp.
Xin cảm ơn tồn thể q Thầy Cơ của Khoa Mơi trường và Tài ngun đã tận
tình giảng dạy và truyền đạt những kiến thức, kỹ năng quý báu làm nền tảng cho tôi
thực hiện Luận văn.
Cuối cùng, tôi xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến gia đình và bạn bè, những người
ln sẵn sàng chia sẻ, động viên và giúp đỡ tơi trong suốt q trình học tập và nghiên
cứu tại Trường Đại học Bách Khoa – ĐHQG Tp.HCM.
Xin dành những lời chúc tốt đẹp nhất đến q Thầy/Cơ, gia đình và bạn bè.

Tp. Hồ Chí Minh, ngày

tháng

năm 2023

Học viên

Nguyễn Hoàng Phương Ngân


ii

TĨM TẮT
Tài ngun nước dưới đất có vai trị hết sức quan trọng cho sự sống và phát triển
của con người cũng như các loài sinh vật. Tuy nhiên nguồn tài nguyên này là hữu
hạn. Việc gia tăng ô nhiễm, nóng lên tồn cầu, cơng nghiệp hóa và các q trình phát
triển kinh tế - xã hội đã làm cạn kiệt tài nguyên nước dưới đất. Sử dụng nguồn nước
bị ô nhiễm sẽ gây nên các tác hại nghiêm trọng đến sức khỏe cộng đồng. Vì vậy, việc
đánh giá phân loại chất lượng nước được xem là nhiệm vụ rất quan trọng nhằm giúp
chính quyền địa phương xây dựng giải pháp quản lý thích hợp để sử dụng bền vững
nguồn tài nguyên này. Đề tài nghiên cứu của Luận văn tập trung vào đánh giá chất
lượng nước dưới đất tại tỉnh An Giang – được biết đến là điểm nóng ô nhiễm của khu
vực Đồng bằng sông Cửu Long.
Đề tài “Đánh giá chất lượng nước dưới đất phục vụ mục đích ăn uống trên địa
bàn tỉnh An Giang” đã sử dụng phương pháp tính chỉ số chất lượng nước dưới đất
(GWQI), chỉ số ô nhiễm kim loại nặng (HPI) và các chỉ số rủi ro sức khỏe (HQ, CR)
để đánh giá chất lượng và ảnh hưởng đến sức khỏe của việc sử dụng nguồn nước tại
khu vực nghiên cứu.
Đề tài nghiên cứu đã thu thập dữ liệu thành phần hóa học của 55 mẫu nước dưới
đất tại 55 giếng khoan trong năm 2020. Kết quả cho thấy 45%, 60%, 33%, 33%, 29%,
18%, 9%, 36% và 11% mẫu nước dưới đất có nồng độ Na+, Mn, Cl-, Fe, TDS, As,
Cd, NH4+ và NO3- vượt quá tiêu chuẩn nước sinh hoạt cho phép. Các giá trị tính tốn
GWQI có 38% tổng số mẫu nước dưới đất không phù hợp cho sinh hoạt (24%, 38%,
18%, 7%, 13% tổng số mẫu được phân loại thành rất tốt, tốt, xấu, rất xấu và không
phù hợp) các khu vực ô nhiễm cao tập trung tại các huyện An Phú; Phú Tân; Châu
Phú và thị xã Tân Châu. Kết quả tính tốn chỉ số ơ nhiễm kim loại nặng HPI cho thấy
có 38% tổng số mẫu nước bị ô nhiễm kim loại tập trung tại các huyện Châu Thành,
Châu Phú, Chợ Mới, An Phú, Phú Tân, thị xã Tân Châu và thành phố Long Xuyên.
Đánh giá rủi ro sức khỏe của kim loại nặng Arsen ở các khu vực có giá trị HQ, HI và
CR vượt qua giá trị tham chiếu thấy rằng người dân trong các khu vực này ở mọi lứa
tuổi đều có rủi ro về sức khỏe khi sử dụng nguồn nước dưới đất. Từ các kết quả trên,



iii
Đề tài Luận văn đề xuất một số giải pháp quản lý và giải pháp kỹ thuật đối với tài
nguyên nước dưới đất bao gồm xây dựng, cải thiện các chính sách, chiến lược quản
lý sử dụng tài nguyên nước dưới đất hiện tại; áp dụng các phương pháp kỹ thuật xử
lý nước giếng khoan trong khu vực trước khi sử dụng.
Từ khóa: Arsen, chất lượng nước dưới đất, rủi ro về sức khỏe


iv
ABSTRACT

Groundwater resource is crucial for human life, living things and socioeconomic development. However, groundwater is a finite resource. An increase in
pollution, global warming, industrialization and other socio-economic activities
resulted in the depletion and contamination of groundwater resources. Using polluted
groundwater will cause serious harm for human health. Therefore, groundwater
quality assessment is a very important task to assist local authorities in formulating
proper solutions for protecting this resource sustainably. The thesis research focuses
on groundwater quality assessment in An Giang province in the Mekong Delta for
drinking purpose by using: Groundwater Quality Index (GWQI), Heavy Metal
Pollution Index (HPI) and health risk indicators (HQ, CR).
The groundwater geochemical data of 55 groundwater samples were collected
from 55 private wells in 2020. The results showed that 45%, 60%, 33%, 33%, 29%,
18%, 9%, 36% and 11% of groundwater samples have concentration of Na+, Mn, Cl, Fe, TDS, As, Cd, NH4+ và NO3- exceeding the drinking water standard. GWQI
values reveal that 38% of total groundwater samples is not suitable for drinking (24%,
38%, 18%, 7%, 13% of total samples classified into excellent, good, poor, very poor
and unsuitable). The highly polluted areas locate in An Phu; Phu Tan; Chau Phu
districts and Tan Chau town. Heavy Metal Pollution Index (HPI) illustrateds that 38%
of the total water samples are polluted and distributed on Chau Thanh, Chau Phu,
Cho Moi, An Phu, Phu Tan, Tan Chau districts and Long Xuyen city. HQ, HI and CR

values calculated for As concentration mostly show higher than the reference values.
The results also indicated that local people are likely to have human health risks.
Therefore, some measures were proposed to manage and protect groundwater
resource in the study are including management and technical solutions, developing
and improving current policies and strategies as well as; the application of technical
methods to treat groundwater before using for drinking purpose.
Key word: Arsenic, groundwater quality, health risks


v
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan Luận văn Thạc sĩ với Đề tài “ Đánh giá chất lượng nước
dưới đất phục vụ mục đích ăn uống trên địa bàn tỉnh An Giang ” là kết quả sau quá
trình nỗ lực học tập và nghiên cứu của bản thân dưới sự hướng dẫn của PGS.TS Võ
Lê Phú và TS Hà Quang Khải. Ngoại trừ những nội dung đã được trích dấn, các kết
quả được trình bày trong Luận văn này là hồn tồn chính xác, trung thực và chưa
được cơng bố trong các cơng trình nghiên cứu nào khác trước đây. Mọi sao chép
không hợp lệ, vi phạm quy chế đào tạo, tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm.
Học viên

Nguyễn Hồng Phương Ngân


v
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN .............................................................................................................. i
TÓM TẮT ...................................................................................................................ii
ABSTRACT ...............................................................................................................iv
LỜI CAM ĐOAN ....................................................................................................... v
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT .........................................................................vii

DANH MỤC BẢNG BIỂU .................................................................................... viii
DANH MỤC HÌNH ẢNH .......................................................................................... x
MỞ ĐẦU ...................................................................................................................... 1
1.

Tính cấp thiết của Đề tài .............................................................................. 1

2.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ............................................................... 3

3.

Mục tiêu của Đề tài ....................................................................................... 3

4.

Nội dung nghiên cứu..................................................................................... 3

5.

Phương pháp nghiên cứu ............................................................................. 3

6.

Ý nghĩa của đề tài ......................................................................................... 6

7.

Bố cục của Luận văn .................................................................................... 7


CHƯƠNG 1 ................................................................................................................. 8
TỔNG QUAN.............................................................................................................. 8
1.1.

TỔNG QUAN VỀ NƯỚC DƯỚI ĐẤT ...................................................... 8
1.1.1

Khái niệm chung về nước dưới đất...................................................... 8

1.1.2

Vai trò quan trọng của tài nguyên nước dưới đất .............................. 10

1.1.3. Rủi ro sức khỏe khi sử dụng nước dưới đất bị ô nhiễm ......................... 12
1.2.

CÁC YẾU TỐ TÁC ĐỘNG LÊN CHẤT LƯỢNG NƯỚC DƯỚI ĐẤT..
18

1.3.

1.2.1.

Yếu tố tự nhiên ................................................................................... 18

1.2.2.

Yếu tố nhân tạo .................................................................................. 19


CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC DƯỚI ĐẤT

VÀ ĐÁNH GIÁ RỦI RO SỨC KHỎE ................................................................... 21
1.4.

TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC .................. 24
1.4.1.

Tổng quan các nghiên cứu trên thế giới ............................................ 24


vi
1.4.2.
1.5.

Tổng quan tình hình nghiên cứu trong nước ..................................... 27

GIỚI THIỆU TỈNH AN GIANG .............................................................. 29
1.5.1.

Điều kiện tự nhiên .............................................................................. 29

1.5.2.

Tổng quan Kinh tế - xã hội ................................................................ 36

1.5.3.

Tài nguyên nước dưới đất tại An Giang ............................................ 38


CHƯƠNG 2 ............................................................................................................... 49
NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .............................................. 49
CHƯƠNG 3 ............................................................................................................... 64
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN.................................................................................. 64
1.1.

Đánh giá chung về chất lượng nước dưới đất ......................................... 64

1.2.

Đánh giá chỉ số chất lượng nước dưới đất GWQI .................................. 67

1.3.

Đánh giá ô nhiễm kim loại nặng trong nước dưới đất ........................... 72

1.4.

Đánh giá rủi ro sức khỏe của kim loại nặng trong nước dưới đất An

Giang ....................................................................................................................... 76

1.5.

1.4.1.

Đánh giá nguy cơ không gây ung thư của các kim loại nặng ........... 77

1.4.2.


Đánh giá nguy cơ gây ung thư (CR) của kim loại Arsen .................. 79

Đề xuất giải pháp quản lý tài nguyên nước dưới đất tại An Giang ...... 81

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................. 89
TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................... 91
PHỤ LỤC .................................................................................................................. 97


vii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
BĐKH

: Biến đổi khí hậu

BYT

: Bộ Y Tế

CDI

: Lượng tiêu thụ hằng ngày mãn tính

CLN

: Chất lượng nước

CS

: Chỉ số


CR

: Nguy cơ gây ung thư

ĐBSCL

: Đồng bằng sông Cửu Long

GWQI

: Chỉ số chất lượng nước dưới đất

KT-XH

: Kinh tế - Xã hội

KLN

: Kim loại nặng

HPI

: Chỉ số ô nhiễm kim loại nặng

HQ

: Chỉ số nguy cơ

HRA


: Đánh giá rủi ro sức khỏe

NDĐ

: Nước dưới đất

QĐ

: Quyết định

QCVN

: Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia

TP

: Thành phố

TX

: Thị xã

TNN

: Tài nguyên nước

TCVN

: Tiêu chuẩn Quốc gia


TCN

: Tầng chứa nước

UBND

: Ủy Ban Nhân Dân

UNICEF

: Quỹ Nhi đồng Liên Hiệp Quốc

US EPA

: Cục Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ

WHO

: Tổ chức Y tế thế giới


viii
DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 0. 1 Phân loại chất lượng nước theo GWQI .....................................................57
Bảng 0. 2 Phân loại mức độ rủi ro ô nhiễm kim loại nặng theo HPI ........................59
Bảng 1. 1 Mức Arsen trong các mô cơ thể người……………………………………14
Bảng 1. 2 Các nhóm đất của tỉnh An Giang ..............................................................34
Bảng 1. 3 Diện tích, dân số và mật độ dân số năm 2021 phân theo huyện, thành phố

thuộc tỉnh An Giang ...................................................................................................36
Bảng 1. 4 Đặc điểm các tầng chứa nước khai thác tại An Giang ..............................39
Bảng 1. 5 Hiện trạng khai thác theo đơn vị hành chính tỉnh An Giang ....................42
Bảng 1. 6 Tổng hợp tình hình nhiễm As trong nước dưới đất toàn tỉnh An Giang ..47
Bảng 2. 1 Phương pháp lấy mẫu và phân tích mẫu ..................................................51
Bảng 2. 2 Giá trị trọng số của từng thông số phân tích tính tốn GWQI trong các
nghiên cứu trước đây và Luận văn .............................................................................56
Bảng 2. 3 Bảng mơ tả cách tính GWQI tại vị trí An Phú 01 (AP1) ..........................57
Bảng 2. 4 Bảng mơ tả cách tính HPI tại vị trí An Phú 01 (AP1)...............................59
Bảng 2. 5 Bảng mô tả cách tính các chỉ số CDI, HQ, HI, CR tại vị trí An Phú 01
(AP1)...........................................................................................................................62
Bảng 3. 1 Đặc điểm thành phần hóa học 55 mẫu nước dưới đất tỉnh An Giang……65
Bảng 3. 2 Trọng số tương quan và giá trị quy chuẩn cho nước sinh hoạt.................68
Bảng 3. 3 Phân loại chất lượng nước dưới đất tại An Giang theo chỉ số GWQI ......68
Bảng 3. 4 Trọng số tương quan và giá trị quy chuẩn của kim loại nặng...................72
Bảng 3. 5 Phân loại mức độ ô nhiễm kim loại nặng trong nước dưới đất tại An Giang
theo chỉ số HPI ...........................................................................................................72
Bảng 3. 6 Lượng tiêu thụ hằng ngày mãn tính (CDI) của 04 kim loại nặng Fe, As, Cd,
Mn trong 55 mẫu nước dưới đất tỉnh An Giang ........................................................76
Bảng 3. 7 Thống kê kết quả nguy cơ không gây ung thư HQ và HI tại vùng nghiên
cứu ..............................................................................................................................77
Bảng 3. 8 Kết quả nguy cơ gây ung thư (CR) của kim loại As tại vùng nghiên cứu
.....................................................................................................................................80


ix
Bảng PL.1 55 vị trí lấy mẫu nước dưới đất tại tỉnh An Giang năm 2020 ............... 97
Bảng PL.2 Thống kê kết quả nước dưới đất và giá trị tiêu chuẩn nước sinh hoạt 103
Bảng PL.3 Kết quả GWQI và phân loại chất lượng nước tại 55 vị trí lấy mẫu tỉnh An
Giang ....................................................................................................................... 106

Bảng PL.4 Kết quả HPI và phân loại ô nhiễm kim loại nặng tại 55 vị trí lấy mẫu tỉnh
An Giang ................................................................................................................. 110
Bảng PL.5 Kết quả HQ và HI của người lớn và trẻ em tại 55 vị trí lấy mẫu tỉnh An
Giang........................................................................................................................ 113
Bảng PL.6 Nguy cơ ung thư (CR) của kim loại As tại vùng nghiên cứu .............. 115


x
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1. 1 Vịng tuần hồn nước và nguồn gốc của nước dưới đất (Nguồn: American
Ground Water Trust) ....................................................................................................9
Hình 1. 2 Thành phần hóa học của nước dưới đất (Poeter và cộng sự, 2020) ..........10
Hình 1. 3 Dày sừng Arsen trên lòng bàn tay của bệnh nhân hấp thụ Arsen từ giếng bị
ô nhiễm trong một thời gian dài ( Nguồn ATSDR) ...................................................15
Hình 1. 4 Ung thư da trên lòng bàn tay của một bệnh nhân hấp thụ As trong một thời
gian dài từ giếng bị ô nhiễm ( Nguồn ATSDR) .........................................................15
Hình 1. 5 Những tác động chính của BĐKH đến tài nguyên nước dưới đất ( Nguồn:
UNESCO, 2022) .........................................................................................................19
Hình 1. 6 Các nguồn nhân tạo gây ô nhiễm nước dưới đất ( Nguồn: Groundwater
foundation, 2000) .......................................................................................................21
Hình 1. 7 Bản đồ khu vực nghiên cứu .......................................................................30
Hình 1. 8 Biểu đồ hiện trạng khai thác theo đơn vị hành chính tỉnh An Giang ........43
Hình 1. 9 Bản đồ phân vùng nồng độ Arsen trong các giếng nước dưới đất. ...........48
Hình 2. 1 55 vị trí lấy mẫu nước dưới đất tại An Giang ............................................ 50
Hình 3. 1 Biểu đồ phân loại chất lượng nước dưới đất tại tỉnh An Giang ................ 69
Hình 3. 2 Bản đồ phân bố không gian GWQI của các mẫu nước dưới đất khu vực
nghiên cứu .................................................................................................................. 71
Hình 3. 3 Biểu đồ phân loại mức độ ô nhiễm kim loại nặng tại An Giang ............... 74
Hình 3. 4 Bản đồ phân bố khơng gian ô nhiễm kim loại nặng HPI các mẫu nước dưới
đất khu vực nghiên cứu .............................................................................................. 75

Hình 3. 5 Bản đồ phân bố không gian đánh giá nguy cơ không gây ung thư (HI) của
các kim loại nặng trong nước đối với người lớn và trẻ em tại tỉnh An Giang .......... 79
Hình 3. 6 Bản đồ phân bố khơng gian đánh giá nguy cơ ung thư (CR) của kim loại
As trong nước đối với người lớn và trẻ em tại tỉnh An Giang .................................. 81
Hình 3. 7 Máy lọc RO cơng suất hộ gia đình 1m3/h (Nguồn: UCE Company) ........ 83
Hình 3. 8 Hệ thống thu nước mưa khử trùng bằng Ozone và UV (Nguồn: Spartan
Enviromental Technologies (online)) ........................................................................ 84


xi
Hình 3. 9 Hệ thống giàn phun mưa kết hợp với bể vật liệu lọc cho nước nhiễm kim
loại Fe, Mn (Nguồn: SunnyEco, 2017) ...................................................................... 85
Hình 3. 10 Ví dụ về máy lọc cát gia đình, thường được sử dụng ở vùng nông thôn
đồng bằng sông Hồng, miền Bắc Việt Nam (Nguồn:Nitzche và cộng sự, 2015). .... 87
Hình 3. 11 Công nghệ loại bỏ Arsen 2BTU (xử lý 2 thùng) của viện Stevens
Bangladesh (Nguồn: RaJu, 2021) .............................................................................. 88
Hình 3. 12 Hệ thống loại bỏ As gắn vào giếng ống (được thiết kế và xây dựng tại Ấn
Độ) (Nguồn: RaJu, 2021) ........................................................................................... 88


1

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của Đề tài
Nước dưới đất (NDĐ) có vai trị hết sức quan trọng cho sự sống và phát triển
của con người cũng như các loài sinh vật, con người đã khai thác nguồn tài nguyên
này hàng ngàn năm nay để phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt và sản xuất. Hiện nay nước
dưới đất được sử dụng cho khoảng 2 tỉ người trên thế giới cho mục đích sinh hoạt ăn
uống, có khoảng 40% lượng lương thực trên thế giới có sử dụng nước dưới đất để
tưới (Morris và cộng sự, 2003). Nước dưới đất là nguồn tài nguyên vô cùng quý giá

nhưng không phải là vơ tận. Biến đổi khí hậu ngày càng cực đoan, xâm nhập mặn,
hạn hán, thiên tai gia tăng về tần suất và mức độ đã gây tác động lớn đến an ninh
nguồn nước, an ninh lương thực. Đồng thời, dân số thế giới ngày càng gia tăng, tốc
độ đô thị hóa – cơng nghiệp hóa nhanh, ơ nhiễm mơi trường từ các hoạt động dân
sinh, nông nghiệp, … là những tác nhân gây ra sự thiếu hụt về lương thực, mất cân
bằng sinh thái, gia tăng ô nhiễm môi trường và cạn kiệt tài nguyên, trong đó có nguồn
tài ngun nước dưới đất.
Ơ nhiễm nước dưới đất là tình trạng các chất ơ nhiễm như nước thải, rác thải,
hóa chất,…thải ra ngấm vào đất và xâm nhập vào mạch nước dưới đất gây biến đổi
thành phần, tính chất của nước và gây tác động tiêu cực cho các sinh vật, con người
khi sử dụng nguồn nước ô nhiễm này. Ơ nhiễm NDĐ rất phức tạp, vơ hình và có tác
động lâu dài. Hiện nay tình trạng suy giảm nguồn nước, chất lượng nước dưới đất
đang diễn ra nghiêm trọng khi nồng độ các chất hữu cơ, hợp chất Nitơ, các kim loại
nặng trong nước vượt mức cho phép, không thích hợp cho mục đích sinh hoạt. Sử
dụng nguồn NDĐ bị ô nhiễm lâu dài sẽ gây nên các tác hại nghiêm trọng đến sức
khỏe cộng đồng, mắc các bệnh mãn tính và cấp tính như viêm da, bệnh truyền nhiễm,
nhiễm độc kim loại nặng, đột biến gen, ung thư, ….Bảo vệ nguồn nước dưới đất chính
là bảo vệ sức khỏe và sự tồn tại của sự sống con người và sinh vật trên trái đất này.
Khơng nằm ngồi xu thế phát triển chung của thế giới và khu vực, thời gian qua
tỉnh An Giang không ngừng đầu tư phát triển kinh tế - xã hội, sự gia tăng dân số và
đơ thị hóa nhanh đã gây sức ép lớn đến nhu cầu sử dụng nguồn NDĐ phục vụ cho ăn
uống, sinh hoạt và sản xuất. Theo kết quả điều tra hiện trạng khai thác, sử dụng NDĐ


2

trên địa bàn, tồn tỉnh An Giang có 4.723 cơng trình khai thác NDĐ với tổng lượng
khai thác là 29.729m3/ngày (Trung tâm quy hoạch và điều tra tài nguyên nước quốc
gia, 2019). Đặc biệt, trong những năm gần đây tỉnh An Giang đang chịu ảnh hưởng
của hạn hán, xâm nhập mặn do ảnh hưởng biến đổi khí hậu, cũng như việc quản lý

tài nguyên nước trên địa bàn chưa được quan tâm đúng mức, tình trạng khai thác, sử
dụng tài nguyên nước chưa được quản lý chặt chẽ đã làm ảnh hưởng đến nguồn nước
cả về số lượng và chất lượng, hậu quả thấy rõ hiện nay là mực nước dưới đất bị hạ
thấp, chất lượng nước dưới đất khai thác khơng đảm bảo an tồn, gây nên những tác
động tiêu cực đến sức khỏe của người dân khi nguồn NDĐ hiện nay là nguồn cung
cấp nước sinh hoạt, ăn uống chủ yếu. Đã có rất nhiều dự án, nghiên cứu triển khai
thực hiện đánh giá phân vùng chất lượng nguồn NDĐ, đánh giá ô nhiễm kim loại
nặng Arsen tại An Giang. Các số liệu nghiên cứu rất hữu ích, tuy nhiên thơng tin cịn
nhiều hạn chế, số liệu trình bày khoa học do đó chưa được phổ cập đến cộng đồng
dân sinh cùng hiểu và đồng thực hiện. Cũng như chưa có nghiên cứu chuyên sâu về
ảnh hưởng của Arsen trong nước dưới đất đối với sức khỏe của cộng đồng dân cư địa
phương.
Phương pháp chỉ số đánh giá chất lượng nước dưới đất (Groundwater Quality
Index – GWQI) đã được sử dụng rộng rãi trên thế giới để đánh giá, phân loại mức độ
ô nhiễm từ các thông số chất lượng nước dưới đất, từ đó phân loại chất lượng nước
phù hợp với mục đích sử dụng. Nghiên cứu này áp dụng phương pháp chỉ số GWQI
để đánh giá chất lượng và tính phù hợp của nguồn NDĐ tỉnh An Giang đối với mục
đích ăn uống của cộng đồng dân sinh. Bên cạnh đó, hiện trạng ơ nhiễm Arsen và kim
loại nặng trong NDĐ là vấn đề đáng quan tâm tại một số khu vực trên địa bàn tỉnh
An Giang. Do đó, tính tốn chỉ số ơ nhiễm kim loại nặng (Heavy Metal Pollution
Index – HPI) đã được tính toán. Đồng thời các chỉ số nguy cơ sức khỏe (HQ, CR)
được tham khảo từ các nghiên cứu trên thế giới và trong nước để đánh giá nguy cơ
sức khỏe từ Arsen khi sử dụng NDĐ tại khu vực nghiên cứu.
Xuất phát từ các lý do trên, đề tài “Đánh giá chất lượng nước dưới đất phục vụ
mục đích ăn uống trên địa bàn tỉnh An Giang” đã được học viên lựa chọn thực hiện.
Kết quả nghiên cứu sẽ là cơ sở cần thiết cho việc quản lý chất lượng nguồn NDĐ


3


phục vụ mục đích ăn uống trong tương lai nhằm góp phần vào chiến lược phát triển
mơi trường bền vững của tỉnh An Giang.
2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
a. Đối tượng nghiên cứu
Chất lượng nước dưới đất
b. Phạm vi nghiên cứu
Địa bàn tỉnh An Giang
3. Mục tiêu của Đề tài
Đánh giá chất lượng nước dưới đất phục vụ mục đích ăn uống bằng phương pháp
chỉ số GWQI, đánh giá ô nhiễm kim loại nặng và nguy cơ ảnh hưởng của Arsen trong
nước đối với sức khỏe con người từ đó đề xuất các giải pháp quản lý chất lượng nước
tại tỉnh An Giang.
4. Nội dung nghiên cứu
Để đạt được mục tiêu nghiên cứu nêu trên, các nội dung nghiên cứu sau đã được
thực hiện:
Nội dung 1: Tổng quan sử dụng tài nguyên nước dưới đất tại tỉnh An Giang
Nội dung 2: Đánh giá đặc điểm chất lượng nước dưới đất và sự phù hợp cho
mục đích ăn uống tại tỉnh An Giang thơng qua tính tốn chỉ số chất lượng NDĐ
GWQI
Nội dung 3: Đánh giá ô nhiễm Kim loại nặng trong NDĐ thông qua chỉ số ô
nhiễm KLN HPI và đánh giá rủi ro sức khỏe của KLN Arsen.
Nội dung 4: Đề xuất các giải pháp quản lý chất lượng tài nguyên NDĐ phục vụ
mục đích ăn uống tại An Giang.
5. Phương pháp nghiên cứu
Để đạt được các nội dung nghiên cứu nêu trên, các phương pháp sau đây đã
được áp dụng:
a. Phương pháp thu thập, tổng quan tài liệu
Phương pháp này dùng để tổng hợp thông tin tài liệu về vấn đề nghiên cứu trong
Luận văn (thông tin, số liệu, kết quả,...) từ các nguồn thông tin đáng tin cậy trên mạng



4

Internet và một số cơ quan có liên quan. Phương pháp này được thực hiện ở tất cả các
nội dung nghiên cứu của đề tài.
Các thông tin và số liệu trong Luận văn liên quan đến các vấn đề sau:
-

Các nghiên cứu về đánh giá chất lượng nước dưới đất trong và ngồi nước

-

Số liệu, thơng tin tổng quan về tỉnh An Giang, phân bố và hiện trạng khai thác
nước dưới đất , đặc điểm nguồn ô nhiễm,….

-

Dữ liệu quan trắc 55 mẫu nước dưới đất trong chương trình đã thực hiện năm
2020 kế thừa từ nghiên cứu trước đã thu thập trong đề tài mã số
IZVSZ2.203299.

-

Các chính sách, giải pháp quản lý chất lượng nước dưới đất trong và ngồi
nước.

b. Phương pháp tính tốn chỉ số chất lượng nước dưới đất (GWQI)
Chỉ số chất lượng nước nước dưới đất (GWQI – Groundwater Quality Index) là
kỹ thuật đánh giá, cung cấp sự ảnh hưởng tổng hợp của từng thông số chất lượng
nước riêng lẻ trên toàn bộ chất lượng nước. GWQI là phương pháp mô tả định lượng

về chất lượng nước và khả năng sử dụng, chỉ số được biểu diễn qua thang điểm, là
thông số quan trọng để phân vùng chất lượng NDĐ, đánh giá tiềm năng phù hợp với
mục đích cụ thể, trong nghiên cứu này GWQI sẽ đánh giá cho mục đích cấp nước
sinh hoạt.
c. Phương pháp tính chỉ số ơ nhiễm kim loại nặng (HPI)
Chỉ số ô nhiễm kim loại nặng HPI (Heavy Metal Pollution Index) là một
phương pháp đánh giá, cung cấp ảnh hưởng tổng hợp của từng kim loại nặng đến chất
lượng tổng thể của nước, chất lượng nước dưới đất được đánh giá phân loại mức độ
ô nhiễm KLN qua thang điểm. 04 kim loại nặng (As, Cd, Mn, Fe) từ kết quả quan
trắc 55 vị trí được sử dụng để tính tốn chỉ số HPI tại An Giang.
d. Phương pháp tính các chỉ số đánh giá rủi ro sức khỏe của nguồn nước
Luận văn đánh giá các chỉ số đánh giá rủi ro sức khỏe (rủi ro không gây ung
thư) của kim loại Arsen, Sắt, Mangan và nguy cơ ung thư của kim loại Arsen trong
nguồn nước dưới đất tại địa phương ảnh hưởng đến sức khỏe của người dân thông
qua con đường sinh hoạt ăn uống. Các chỉ số đánh giá bao gồm


5

• Chỉ số lượng tiêu thụ hằng ngày mãn tính (CDI)
Chỉ số CDI (Chronic Daily Intake) dùng để đánh giá tỉ lệ hấp thu của các chất ô
nhiễm trong một cơ thể con người thơng qua nước uống, tính riêng cho hai nhóm lứa
tuổi là người lớn (CDIA) và trẻ em (CDIC). CDI là một chỉ số trong bộ chỉ số đánh
giá rủi ro sức khỏe không gây ung thư đo bằng quy trình tiêu chuẩn do USEPA
(1991b) đề xuất.
• Chỉ số nguy cơ (HQ) đánh giá nguy cơ không gây ung thư
Chỉ số nguy cơ HQ (Hazard quotient) được áp dụng để đánh giá nguy cơ không
gây ung thư, là thương số giữa khả năng tiếp xúc với một chất và nồng độ tham chiếu
không gây tác dụng phụ cho cơ thể. HQ được tính bằng cơng thức sau (USEPA 2004).
• Chỉ số nguy hiểm (HI) đánh giá nguy cơ không gây ung thư

Chỉ số nguy hiểm HI (Hazard Index) là tổng của các CS nguy cơ HQ của các
chất gây ảnh hưởng đến cùng một cơ quan hoặc hệ thống cơ quan đích.
• Chỉ số nguy cơ ung thư (CR)
CR (Carcinogenic risk) là giá trị nguy cơ ung thư được tính bằng cách nhân giá
trị liều trung bình hàng ngày (CDI, mg/Kg/ngày) với hệ số góc của ung thư (SF,
mg/kg/ngày) (USEPA 2004) của As. Chỉ số CR được tính riêng cho người lớn (CRA)
và trẻ em (CRC)
e. Phương pháp sử dụng phần mềm ArcGIS
GIS là một hệ thống thông tin gắn kết địa lý và bao gồm các công cụ phần cứng
và phần mềm với chức năng: thu thập, lưu trữ, chỉnh sửa, truy cập, phân tích và mơ
hình hóa phục vụ các bài tốn quy hoạch và quản lý. Kết hợp công nghệ viễn thám
và phần mềm GIS với nhiều ưu điểm như tiết kiệm thời gian, nhân lực và kinh phí.
Các phép xử lý ảnh số kết hợp tính tốn các chỉ số thành phần sẽ là phương pháp chủ
đạo để thực hiện các bước nghiên cứu của Luận văn. Phần mềm ArcGIS (10.8) được
sử dụng cho nghiên cứu này để trình bày kết quả, thành lập bản đồ phân vùng các chỉ
số tính tốn được (bản đồ GWQI, bản đồ HPI, bản đồ HQAdult, bản đồ HQchild, bản đồ
CRAdult và bản đồ CRChild).


6

f. Phương pháp tổng hợp và xử lý số liệu
Các thơng tin, số liệu thu thập được tổng hợp, tính toán, xử lý bằng bảng biểu,
excel, word.
Khung định hướng nghiên cứu
Thu thập tài liệu, số liệu sẵn có

Tổng hợp, thống kê, xử lý số liệu

Tính tốn các chỉ số (GWQI, HPI, CDI,

HQ, HI, CR)

Đánh giá kết quả
tính tốn chỉ số

Lấy kết quả làm báo cáo
Hình 0. 1 Quy trình nghiên cứu của Luận văn
6. Ý nghĩa của đề tài
a. Ý nghĩa khoa học
Kết quả nghiên cứu của đề tài cung cấp đánh giá tổng thể về hiện trạng chất
lượng nước dưới đất và ô nhiễm KLN tại tỉnh An Giang. Đây là nguồn dữ liệu nền
giúp các cơ quan chức năng của tỉnh nhận biết thực trạng vấn đề và có định hướng
khắc phục kịp thời. Kết quả nghiên cứu của đề tài là cơ sở khoa học đáng tin cậy cho
UBND tỉnh An Giang tham khảo nhằm tăng cường công tác quản lý chất lượng nước,
quản lý khai thác sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên nước dưới đất của khu vực. Đề tài
là tiền đề để khuyến khích xây dựng các đề tài, dự án khác triển khai áp dụng các giải
pháp quản lý, kỹ thuật phù hợp góp phần bảo vệ chất lượng nước dưới đất tại khu vực
theo hướng bền vững. Phương pháp tính chỉ số GWQI, các chỉ số ô nhiễm KLN và


7

các giải pháp đề xuất có thể tham khảo ứng dụng cho các địa phương khác tương
đồng về điều kiện tự nhiên và kinh tế - xã hội.
b. Ý nghĩa thực tiễn
Sức khỏe dân sinh phụ thuộc nhiều vào chất lượng NDĐ khai thác vì đây là nhu
cầu nước thiết yếu sử dụng hằng ngày. Đề tài cung cấp thêm thông tin thực tế về chất
lượng nước dưới đất tại các huyện và thị xã trên địa bàn tỉnh, đánh giá khả năng phục
vụ mục đích ăn uống tại An Giang từ đó góp phần thúc đẩy cơng tác bảo vệ và cải
thiện chất lượng nước, hướng đến quản lý bền vững nguồn tài nguyên trong tương

lai, bảo vệ và giảm thiểu rủi ro sức khỏe cho người dân sống trong khu vực nghiên
cứu.
7. Bố cục của Luận văn
Luận văn bao gồm phần Mở đầu, ba (03) chương, Kết luận – Kiến nghị được bố
cục như sau: Phần Mở đầu trình bày tóm tắt các nội dung về tính cấp thiết, đối tượng,
phạm vi, mục tiêu, nội dung và phương pháp, ý nghĩa và bố cục của Luận văn. Các
tổng quan về tài nguyên nước dưới đất, các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng nước
dưới đất, các phương pháp đánh giá chất lượng nước dưới đất và tổng quan về khu
vực nghiên cứu (tỉnh An Giang) được trình bày trong Chương 1. Phương pháp luận
và phương pháp nghiên cứu được trình bày chi tiết trong Chương 2. Các kết quả
nghiên cứu, thảo luận và các giải pháp quản lý, bảo vệ tài nguyên nước dưới đất được
đề xuất trong Chương 3. Một số kết luận và kiến nghị định hướng nghiên cứu tiếp
theo được trình bày trong phần Kết luận và Kiến nghị.


8

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN
1.1. TỔNG QUAN VỀ NƯỚC DƯỚI ĐẤT
1.1.1 Khái niệm chung về nước dưới đất
Luật Tài Nguyên Nước Việt Nam (2012, Điều 2) 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 của các thành tạo đá và các không gian rỗng này có sự liên thơng với
nhau. Nước dưới đất là một thành phần quan trọng trong vịng tuần hồn nước cùng
với các yếu tố thủy văn khác.
Một số nguồn NDĐ có niên đại hàng chục nghìn năm, Nước dưới đất chiếm
khoảng 1,7% tổng lượng nước trên hành tinh và nó cũng chiếm khoảng 30,1% tổng
lượng nước ngọt. Trên Trái đất, có khoảng 5.614.000 dặm khối nước dưới đất
(23.400.000 km3 ). 54% nước dưới đất là nước mặn và tồn tại chủ yếu ở dưới đại

dương. 46% nước dưới đất còn lại là nước ngọt tồn tại dưới bề mặt đất liền (Dempsey,
2022).
Đầu vào của NDĐ một phần do rò rỉ từ sơng hồ nhưng mưa và tuyết tan thấm
vào lịng đất mới là nguồn nạp vào chính của NDĐ. Nếu nước khơng bị mất đi do bốc
hơi, thốt hơi nước hoặc dịng chảy, nước từ các nguồn này có thể thấm vào lịng đất.
Nước dưới đất cũng có thể được nạp lại khi cây trồng được tưới, nhưng nếu sử dụng
thuốc trừ sâu và/hoặc phân bón có hại, những chất gây ô nhiễm này có thể truyền vào
nguồn nước. Lượng nước ban đầu từ lượng mưa rơi xuống đất khô được giữ rất chặt
dưới dạng màng trên bề mặt và trong các lỗ nhỏ của các hạt đất trong một vành đai
hỗn hợp đất. Ở mức độ trung gian, màng nước bao phủ các hạt rắn, nhưng khơng khí
vẫn hiện diện trong các khoảng trống của đất. Vùng này được gọi là vùng chưa bão
hịa hoặc vùng sục khí. Ở độ sâu thấp hơn và có đủ lượng nước, tất cả các khoảng
trống sẽ được lấp đầy để tạo ra vùng bão hòa, mực nước trên là mực NDĐ. Nước tồn
tại ở vùng bão hòa gọi là nước dưới đất (Manahan, 2005).


9

Ngưng tụ
Thoát hơi nước
Bay hơi

Biển

Bay hơi và
thoát hơi nước

Bay hơi

Tuyết tan &

dòng chảy mặt
Thấm

Mực
NDĐ

chuyển động của NDĐ đến suối, hồ,
vùng đất hoang và đại dương

Hình 1. 1 Vịng tuần hồn nước và nguồn gốc của nước dưới đất (Nguồn: American
Ground Water Trust)
Nước dưới đất có diện phân bố rộng rãi từ vùng ẩm ướt cho đến các sa mạc, ở
núi cao, vùng cực của trái đất và có ý nghĩa đặc biệt quan trọng đối với hệ thực vật
và hệ sinh vật đất bởi đa phần các cá thể này khơng thể tự vận động đi tìm nước được
như con người và động vật khác. Nước dưới đất là nguồn cung cấp, duy trì sự tồn tại
của các thuỷ vực mặt trong thời kỳ không mưa kéo dài. Nhiều nơi, trong q trình
thăm dị tìm kiếm nguồn nước đã phát hiện ra những nguồn khống sản q hiếm
khác có vai trò thay đổi nền kinh tế của cả một địa phương, một quốc gia, như sự tìm
ra dầu và khí đốt ở Brunây (N.T.P. Loan, 2005) Nước dưới đất chiếm khoảng 1,7%
tổng lượng nước trên hành tinh và nó cũng chiếm khoảng 30,1% tổng lượng nước
ngọt. Trên Trái đất, có khoảng 5.614.000 dặm khối nước dưới đất (23.400.000 km3 ).
54% nước dưới đất là nước mặn và tồn tại chủ yếu ở dưới đại dương. 46% nước dưới
đất còn lại là nước ngọt tồn tại dưới bề mặt đất liền.
Nhiều thành phần hóa học được hịa tan trong NDĐ như minh họa trong Hình
1.1 .Sáu thành phần thường có nồng độ cao nhất trong nước dưới đất được gọi là các
ion chính: bao gồm các ion tích điện dương gọi là cation (Na+ ; Ca2+ ; Mg2+ ) và các


10


ion tích điện âm gọi là anion (HCO3– ; SO42- ; Cl– ). Chúng thường chiếm gần như
toàn bộ khối lượng trong giá trị TDS đo được. Các thành phần phụ có thể có mặt bao
gồm: K+ ; Mn2+ ; Fe2+ ; Si4+; NO3 – ; F– và cacbon hữu cơ hịa tan DOC. Những thành
phần nhỏ này thường có nồng độ trong khoảng từ 0,1 đến 5 mg/L. Nhiều nguyên tố
vi lượng hiện diện ở nồng độ thấp hơn, đôi khi dưới mức khả năng phát hiện của
chúng ta bằng các phương pháp phân tích thường được sử dụng. Các thành phần khác
của chất lượng nước là nhiệt độ, màu sắc, mùi, độ đục và hàm lượng vi sinh vật. Một
số thành phần tự nhiên trong NDĐ có thể gây hại ở nồng độ cao hơn, nhưng góp phần
mang lại sức khỏe tốt khi ở nồng độ thấp (ví dụ Iốt, Florua và Selen) (Poeter và cộng
sự, 2020)

Hình 1. 2 Thành phần hóa học của nước dưới đất (Poeter và cộng sự, 2020)
1.1.2 Vai trò quan trọng của tài nguyên nước dưới đất
Nước dưới đất là loại tài nguyên ngầm được con người khai thác vào loại sớm
nhất và lâu dài nhất. Nước dưới đất là nguồn cung cấp nước quan trọng cho nhân loại,
là nguồn tài nguyên thiên nhiên hồn hảo có mục đích quan trọng đối với nền kinh tế