Nước ngầm là nguồn tài nguyên quan trọng được sử dụng cho sinh hoạt, sản xuất, nông nghiệp và nhiều mục đích khác. Tuy nhiên, do nằm sâu dưới lòng đất, nước ngầm có khả năng bị ảnh hưởng bởi các nguồn ô nhiễm từ bề mặt và các hoạt động khai thác, sản xuất, chăn nuôi, xử lý chất thải hoặc sử dụng hóa chất.

Khác với nước mặt, chất ô nhiễm khi xâm nhập vào tầng chứa nước ngầm có thể di chuyển chậm và tồn lưu trong thời gian dài. Vì vậy, quan trắc chất lượng nước ngầm đóng vai trò quan trọng trong việc phát hiện sớm dấu hiệu suy giảm chất lượng và theo dõi diễn biến của nguồn nước theo thời gian.

1. Thông số quan trắc nước ngầm là gì?

Thông số quan trắc nước ngầm là những chỉ tiêu được lựa chọn để đánh giá đặc điểm vật lý, hóa học và vi sinh của nước trong tầng chứa nước.

Tùy vào mục đích sử dụng nước, đặc điểm địa chất – thủy văn, nguồn có nguy cơ gây ô nhiễm và yêu cầu quản lý, chương trình quan trắc có thể bao gồm nhiều nhóm thông số khác nhau.

Có thể chia các thông số thành các nhóm chính:

• Thông số vật lý.
• Thông số hóa lý.
• Thông số dinh dưỡng.
• Thông số kim loại.
• Thông số hợp chất hữu cơ.
• Thông số vi sinh.
• Thông số liên quan đến điều kiện thủy văn.

Không phải tất cả các thông số đều cần được phân tích tại mọi điểm quan trắc. Việc lựa chọn cần dựa trên mục tiêu và đặc điểm cụ thể của khu vực.

2. Các thông số vật lý thường được quan trắc trong nước ngầm

2.1 pH

pH là một trong những thông số cơ bản thường được xác định khi đánh giá chất lượng nước ngầm.

Thông số này thể hiện mức độ axit hoặc kiềm của nước và có ảnh hưởng đến:

• Khả năng hòa tan của nhiều chất.
• Quá trình oxy hóa – khử.
• Sự tồn tại của kim loại trong nước.
• Hoạt động của vi sinh vật.
• Hiệu quả của một số quá trình xử lý nước.

Sự thay đổi pH bất thường có thể là dấu hiệu cho thấy nước ngầm đang chịu tác động từ các quá trình địa hóa tự nhiên hoặc nguồn ô nhiễm bên ngoài.

2.2 Nhiệt độ

Nhiệt độ nước ngầm thường biến động chậm hơn so với nước mặt do được cách ly tương đối với điều kiện khí quyển.

Tuy nhiên, nhiệt độ vẫn là thông số hữu ích để:

• Đánh giá đặc điểm nguồn nước.
• Kiểm tra sự thay đổi bất thường.
• Hỗ trợ diễn giải các kết quả hóa học và sinh học.
• Kiểm soát điều kiện lấy mẫu.

Nhiệt độ thường được đo trực tiếp tại hiện trường cùng với một số thông số hóa lý khác.

2.3 Độ đục

Độ đục thể hiện mức độ nước làm giảm khả năng truyền ánh sáng do sự hiện diện của các hạt lơ lửng hoặc vật chất dạng keo.

Nước ngầm thường có độ đục thấp hơn nhiều nguồn nước mặt, nhưng độ đục có thể tăng do:

• Bơm hút làm xáo trộn giếng.
• Hạt đất hoặc vật liệu địa chất đi vào giếng.
• Công trình giếng không đảm bảo.
• Hoạt động xây dựng hoặc tác động từ bên ngoài.
• Một số quá trình địa hóa.

Độ đục cũng cần được kiểm soát khi lấy mẫu vì việc lấy mẫu không đúng kỹ thuật có thể làm thay đổi kết quả.

3. Độ dẫn điện và tổng chất rắn hòa tan

3.1 Độ dẫn điện – EC

Độ dẫn điện (EC – Electrical Conductivity) phản ánh khả năng dẫn điện của nước, có liên quan đến lượng ion hòa tan trong nước.

EC có thể tăng khi nước chứa nhiều ion như:

• Ca²⁺.
• Mg²⁺.
• Na⁺.
• K⁺.
• Cl^–.
• SO₄^2-.
• HCO₃^–.

EC là thông số hữu ích để theo dõi sự thay đổi tổng thể của thành phần ion trong nước ngầm.

Nếu một giếng có EC tăng bất thường so với dữ liệu nền, đây có thể là dấu hiệu cần tiếp tục kiểm tra nguyên nhân.

3.2 Tổng chất rắn hòa tan – TDS

TDS (Total Dissolved Solids) biểu thị tổng lượng chất rắn hòa tan trong nước.

TDS thường liên quan đến hàm lượng các ion và khoáng chất hòa tan.

Thông số này có thể được sử dụng để:

• Đánh giá mức độ khoáng hóa của nước.
• Theo dõi sự biến động chất lượng nước.
• Hỗ trợ đánh giá khả năng sử dụng nước.
• Phát hiện xu hướng gia tăng chất hòa tan.

EC và TDS thường được xem xét cùng nhau để có thêm thông tin về đặc điểm nước ngầm.

4. Các thông số oxy hóa – khử

4.1 Oxy hòa tan – DO

DO là lượng oxy hòa tan trong nước.

So với nước mặt, nước ngầm thường có điều kiện oxy hóa – khử khác biệt do môi trường dưới đất ít tiếp xúc trực tiếp với khí quyển.

DO có thể ảnh hưởng đến quá trình chuyển hóa của:

• Nitơ.
• Sắt.
• Mangan.
• Lưu huỳnh.
• Một số hợp chất hữu cơ.

Khi kết hợp DO với pH và các thông số hóa học khác, có thể hiểu rõ hơn về điều kiện địa hóa của tầng chứa nước.

4.2 ORP

ORP là thế oxy hóa – khử của môi trường nước.

Thông số này giúp đánh giá xu hướng môi trường nước theo hướng:

Oxy hóa ↔ Khử

ORP đặc biệt hữu ích trong các nghiên cứu chuyên sâu về quá trình địa hóa nước ngầm và sự chuyển hóa của các chất trong tầng chứa nước.

5. Các thông số dinh dưỡng

Nhóm hợp chất chứa nitơ là một trong những nhóm thông số quan trọng khi đánh giá nguy cơ ô nhiễm nước ngầm.

5.1 Amoni – NH₄⁺

Amoni có thể xuất hiện trong nước ngầm do:

• Phân hủy chất hữu cơ.
• Nước thải sinh hoạt.
• Chất thải chăn nuôi.
• Phân bón.
• Nguồn ô nhiễm thấm từ bề mặt.

Sự xuất hiện hoặc gia tăng amoni có thể cung cấp dấu hiệu về tác động của các nguồn chứa chất hữu cơ hoặc nitơ.

5.2 Nitrat – NO₃^–

Nitrat có khả năng di chuyển tương đối dễ trong môi trường nước dưới đất.

Nguồn nitrat có thể liên quan đến:

• Phân bón nông nghiệp.
• Nước thải.
• Chất thải chăn nuôi.
• Quá trình phân hủy hợp chất chứa nitơ.

Do đó, nitrat là thông số quan trọng trong các khu vực có hoạt động nông nghiệp hoặc có nguy cơ thấm nước thải.

5.3 Nitrit – NO₂^–

Nitrit là dạng trung gian trong quá trình chuyển hóa nitơ.

Sự xuất hiện của nitrit có thể liên quan đến các quá trình chuyển hóa giữa amoni và nitrat, đồng thời chịu ảnh hưởng của điều kiện oxy hóa – khử trong tầng chứa nước.

Vì vậy, việc đánh giá NH₄⁺ – NO₂^– – NO₃^– cùng nhau thường có giá trị hơn việc xem xét riêng lẻ một thông số.

6. Các thông số kim loại

Nước ngầm có thể chứa kim loại từ cả nguồn tự nhiên và nguồn nhân sinh.

Một số kim loại thường được quan tâm gồm:

• Sắt (Fe).
• Mangan (Mn).
• Asen (As).
• Chì (Pb).
• Cadimi (Cd).
• Thủy ngân (Hg).
• Đồng (Cu).
• Kẽm (Zn).
• Crom (Cr).
• Niken (Ni).

6.1 Sắt và mangan

Sắt và mangan có thể xuất hiện tự nhiên trong nước ngầm do quá trình hòa tan khoáng vật trong tầng chứa nước.

Nồng độ cao có thể gây:

• Màu vàng hoặc nâu.
• Mùi hoặc vị không mong muốn.
• Kết tủa.
• Đóng cặn đường ống.
• Ảnh hưởng đến chất lượng sử dụng nước.

Sự tồn tại của Fe và Mn cũng chịu ảnh hưởng bởi pH và điều kiện oxy hóa – khử.

6.2 Asen

Asen là một trong những thông số đặc biệt cần quan tâm tại một số tầng chứa nước.

Asen có thể có nguồn gốc địa chất tự nhiên nhưng cũng có thể liên quan đến hoạt động của con người.

Do đó, tại các khu vực có nguy cơ địa hóa hoặc nguồn phát thải phù hợp, As có thể được đưa vào chương trình quan trắc.

6.3 Chì, cadimi, thủy ngân và các kim loại khác

Các kim loại như Pb, Cd và Hg có thể liên quan đến hoạt động công nghiệp, chất thải, hóa chất hoặc các nguồn ô nhiễm khác.

Việc lựa chọn từng kim loại cần dựa trên đặc điểm nguồn phát thải và nguy cơ ô nhiễm của khu vực, thay vì phân tích toàn bộ kim loại một cách máy móc.

7. Các thông số hữu cơ

Một số khu vực có nguy cơ ô nhiễm bởi các hợp chất hữu cơ từ hoạt động công nghiệp, nhiên liệu, dung môi hoặc hóa chất.

Các nhóm có thể được xem xét gồm:

• VOC.
• BTEX.
• Phenol.
• Một số hợp chất hữu cơ đặc trưng của ngành sản xuất.
• Dầu mỡ và hydrocarbon.

7.1 VOC

VOC là nhóm hợp chất hữu cơ dễ bay hơi. Một số VOC có thể xâm nhập vào đất và tiếp tục di chuyển xuống tầng nước ngầm.

Các nguồn có nguy cơ bao gồm:

• Sản xuất hóa chất.
• Sử dụng dung môi.
• Kho chứa hóa chất.
• Trạm nhiên liệu.
• Khu vực lưu chứa chất thải.
• Hoạt động công nghiệp.

Trong những khu vực có nguy cơ cụ thể, việc phân tích VOC có thể giúp phát hiện ô nhiễm mà các thông số cơ bản không thể phản ánh.

7.2 Dầu mỡ và hydrocarbon

Khu vực có hoạt động liên quan đến:

• Dầu mỏ.
• Nhiên liệu.
• Dầu bôi trơn.
• Máy móc.
• Kho chứa dầu.
• Sửa chữa phương tiện.

có thể cần quan tâm đến các chỉ tiêu liên quan đến hydrocarbon hoặc dầu mỡ.

Nếu xảy ra rò rỉ, chất ô nhiễm có thể thấm qua đất và tạo thành nguồn ô nhiễm nước dưới đất kéo dài.

8. Các thông số vi sinh

Mặc dù nước ngầm thường được bảo vệ tương đối khỏi tác động trực tiếp của môi trường bên ngoài, nước vẫn có thể bị nhiễm vi sinh nếu tầng chứa nước hoặc công trình giếng bị ảnh hưởng.

Một số thông số thường được quan tâm gồm:

• Coliform.
• E. coli.
• Các chỉ tiêu vi sinh phù hợp với mục đích sử dụng nước.

Nguồn gây nhiễm có thể liên quan đến:

• Nước thải sinh hoạt.
• Chất thải chăn nuôi.
• Hệ thống vệ sinh không đảm bảo.
• Giếng bị hư hỏng.
• Nước mặt xâm nhập vào giếng.

Đối với nước ngầm được sử dụng cho mục đích sinh hoạt, nhóm vi sinh có ý nghĩa đặc biệt trong đánh giá an toàn nguồn nước.

9. Một số thông số khác có thể được quan trắc

Tùy vào đặc điểm khu vực, chương trình quan trắc có thể mở rộng thêm các thông số như:

• Clorua (Cl^–).
• Sulfat (SO₄^2-).
• Florua (F^–).
• Tổng photpho.
• Tổng nitơ.
• Độ cứng.
• Kiềm.
• Tổng chất hữu cơ hoặc các chỉ tiêu hữu cơ phù hợp.
• Một số chất ô nhiễm đặc trưng theo ngành nghề.

Các thông số này có thể giúp làm rõ hơn nguồn gốc, đặc điểm hóa học và mức độ biến đổi của nước ngầm.

10. Mực nước ngầm cũng là thông số cần theo dõi

Khi nói đến quan trắc nước ngầm, nhiều người chỉ tập trung vào chất lượng nước mà bỏ qua mực nước.

Trong thực tế, mực nước ngầm là thông tin quan trọng để hiểu sự biến động của tầng chứa nước.

Có thể theo dõi:

• Cao độ mực nước.
• Độ sâu mực nước so với mặt đất.
• Biến động theo mùa.
• Biến động theo lượng mưa.
• Ảnh hưởng của hoạt động khai thác nước.

Khi kết hợp mực nước + chất lượng nước, có thể phân tích sâu hơn về sự thay đổi của tầng chứa nước và khả năng lan truyền chất ô nhiễm.

Kết luận

Các thông số thường được quan trắc trong nước ngầm rất đa dạng, bao gồm nhóm vật lý, hóa lý, dinh dưỡng, kim loại, hợp chất hữu cơ, vi sinh, ion vô cơ và các thông số liên quan đến mực nước.

Một số thông số cơ bản thường gặp gồm pH, nhiệt độ, độ đục, EC, TDS, DO, NH₄⁺, NO₂^–, NO₃^–, Fe, Mn, As, Pb, Cd, Hg, Coliform, E. coli cùng các thông số đặc trưng khác tùy khu vực.

Tuy nhiên, không nên áp dụng một bộ thông số giống nhau cho mọi điểm quan trắc. Việc lựa chọn cần xuất phát từ mục tiêu quan trắc, đặc điểm tầng chứa nước, nguồn có nguy cơ gây ô nhiễm, mục đích sử dụng nước và yêu cầu quản lý.

Đặc biệt, việc kết hợp chất lượng nước + mực nước + dữ liệu theo thời gian sẽ giúp chương trình quan trắc có giá trị hơn nhiều so với việc chỉ thực hiện các lần lấy mẫu riêng lẻ.

Đối với doanh nghiệp, việc xây dựng đúng bộ thông số ngay từ đầu không chỉ giúp tối ưu chi phí phân tích mà còn đảm bảo dữ liệu thu được thực sự có giá trị trong đánh giá, cảnh báo và quản lý chất lượng nguồn nước ngầm.

Xem thêm: Các tin tức, thông báo về Mecie

---

CÔNG TY TNHH MÁY VÀ THIẾT BỊ CÔNG NGHIỆP HÓA CHẤT - MÔI TRƯỜNG MECIE 
☎ Hotline: 0961.628.998 
✉ Email: [email protected] 
 KV Miền Bắc: Số 57 đường Louis XII - LK45, KĐT mới Hoàng Văn Thụ, Phường Hoàng Mai, TP Hà Nội, Việt Nam.
 KV Miền Nam: Tòa nhà Fideco, 28 Phùng Khắc Khoan, phường Tân Định, Thành phố Hồ Chí Minh.