Nước ngầm thường được xem là nguồn nước tương đối sạch vì nằm sâu dưới lòng đất và ít chịu tác động trực tiếp từ các hoạt động trên bề mặt. Tuy nhiên, đây là một quan niệm chưa đầy đủ. Trong quá trình thấm qua đất và các tầng địa chất, nước có thể hòa tan, cuốn theo hoặc tích tụ nhiều chất khác nhau.

Đáng chú ý, nước ngầm bị ô nhiễm thường không có biểu hiện rõ ràng bằng mắt thường. Nước có thể vẫn trong, không có mùi hoặc màu bất thường nhưng vẫn chứa kim loại nặng, hợp chất nitơ, vi sinh vật hoặc các chất ô nhiễm có nguồn gốc từ hoạt động sản xuất và sinh hoạt.

Vì vậy, quan trắc chất lượng nước ngầm đóng vai trò quan trọng trong việc phát hiện những chất ô nhiễm mà các giác quan thông thường không thể nhận biết.

1. Vì sao chất ô nhiễm có thể “ẩn” trong nước ngầm?

Nước ngầm hình thành khi nước mưa, nước mặt hoặc nước từ các nguồn khác thấm qua đất và đi xuống các tầng chứa nước.

Trong quá trình này, đất và các lớp địa chất có thể giữ lại một phần chất ô nhiễm. Tuy nhiên, không phải tất cả các chất đều bị giữ lại.

Một số chất có khả năng:

• Hòa tan vào nước;
• Di chuyển theo dòng chảy ngầm;
• Tích tụ trong tầng chứa nước;
• Phản ứng với khoáng chất trong đất;
• Tồn tại trong thời gian dài.

Đặc biệt, nước ngầm có tốc độ trao đổi và lưu thông thường chậm hơn nước mặt, nên một số chất ô nhiễm khi đã xâm nhập có thể tồn tại trong thời gian dài và khó phát hiện nếu không thực hiện quan trắc.

Có thể hình dung:

Nguồn ô nhiễm trên mặt đất

↓

Thấm qua đất

↓

Di chuyển qua các tầng địa chất

↓

Xâm nhập tầng chứa nước

↓

Tích tụ hoặc lan truyền trong nước ngầm

Đây chính là lý do một nguồn ô nhiễm trên bề mặt có thể trở thành vấn đề đối với nguồn nước ngầm trong thời gian dài.

2. Nitrat và các hợp chất nitơ – nhóm chất cần đặc biệt lưu ý

Một trong những nhóm chất có thể xuất hiện trong nước ngầm là các hợp chất chứa nitơ, đặc biệt là nitrat.

Nguồn phát sinh có thể liên quan đến:

• Phân bón nông nghiệp;
• Phân chuồng;
• Nước thải sinh hoạt;
• Hệ thống tự hoại;
• Nước rỉ từ khu vực chăn nuôi;
• Một số hoạt động sản xuất.

Nitrat có khả năng di chuyển theo nước thấm xuống tầng chứa nước. Vì vậy, những khu vực có hoạt động nông nghiệp hoặc hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt không đảm bảo có thể có nguy cơ ảnh hưởng đến chất lượng nước ngầm.

Điểm đáng chú ý là nước có nồng độ nitrat cao không nhất thiết có màu hoặc mùi bất thường.

Do đó, chỉ quan sát bằng mắt thường không thể xác định được nước có chứa nitrat hay không.

3. Amoni – dấu hiệu cần được quan tâm

Amoni (NH₄⁺) cũng là một thông số thường được quan tâm khi đánh giá chất lượng nước ngầm.

Amoni có thể liên quan đến:

• Nước thải sinh hoạt;
• Chất thải chăn nuôi;
• Quá trình phân hủy chất hữu cơ;
• Nước rỉ từ các khu vực chứa chất thải;
• Điều kiện địa hóa tự nhiên của tầng chứa nước.

Trong một số trường hợp, sự xuất hiện của amoni có thể cung cấp thông tin về nguồn gốc và quá trình biến đổi của chất ô nhiễm trong nước ngầm.

Do đó, amoni không chỉ là một thông số chất lượng nước mà còn có thể được sử dụng cùng các thông số khác để đánh giá diễn biến ô nhiễm.

4. Kim loại nặng – những chất ô nhiễm khó nhận biết

Đây là một trong những nhóm chất đáng quan tâm nhất trong quan trắc nước ngầm.

Một số kim loại có thể được xem xét tùy theo đặc điểm nguồn nước và khu vực, chẳng hạn:

• Sắt (Fe);
• Mangan (Mn);
• Chì (Pb);
• Cadimi (Cd);
• Asen (As);
• Thủy ngân (Hg);
• Crom (Cr).

Nguồn gốc có thể đến từ quá trình địa chất tự nhiên hoặc các hoạt động của con người như:

• Khai thác khoáng sản;
• Luyện kim;
• Sản xuất công nghiệp;
• Xi mạ;
• Chôn lấp chất thải;
• Hoạt động sản xuất và sử dụng hóa chất.

Đặc biệt, asen là một ví dụ điển hình cho chất có thể tồn tại trong nước ngầm mà không dễ nhận biết bằng cảm quan.

Nước chứa kim loại hoặc á kim ở mức đáng quan tâm có thể vẫn trong và không có mùi đặc trưng.

Đây chính là lý do các thông số kim loại cần được xác định bằng phương pháp phân tích phù hợp thay vì chỉ đánh giá bằng màu sắc hoặc mùi của nước.

5. Sắt và mangan – không phải lúc nào cũng chỉ có nguồn gốc từ ô nhiễm

Sắt và mangan thường được quan tâm trong đánh giá nước ngầm.

Tuy nhiên, cần phân biệt giữa nguồn gốc tự nhiên và nguồn gốc do hoạt động của con người.

Trong điều kiện địa chất nhất định, khoáng vật trong tầng chứa nước có thể giải phóng sắt và mangan vào nước.

Khi nồng độ cao, nước có thể xuất hiện:

• Màu vàng hoặc nâu;
• Cặn;
• Vị kim loại;
• Hiện tượng kết tủa.

Tuy nhiên, biểu hiện cảm quan không phải là căn cứ duy nhất để đánh giá chất lượng nước. Phân tích trong phòng thí nghiệm vẫn cần thiết để xác định chính xác nồng độ.

6. Vi sinh vật có thể xâm nhập vào nước ngầm

Không phải tất cả chất ô nhiễm trong nước ngầm đều là hóa chất.

Vi khuẩn, virus, ký sinh trùng và các chỉ thị vi sinh cũng có thể xâm nhập vào tầng chứa nước, đặc biệt tại những khu vực:

• Giếng khai thác không được bảo vệ;
• Hệ thống tự hoại bị rò rỉ;
• Khu vực chăn nuôi;
• Khu dân cư có hệ thống thoát nước không đảm bảo;
• Khu vực xảy ra ngập lụt;
• Công trình khai thác nước ngầm có kết cấu bảo vệ không phù hợp.

Các chỉ tiêu như Coliform và E. coli thường được quan tâm trong đánh giá ô nhiễm vi sinh, tùy mục đích sử dụng và yêu cầu của chương trình quan trắc.

Điểm đáng chú ý là nước có thể không đục, không có mùi nhưng vẫn có nguy cơ ô nhiễm vi sinh.

7. Hợp chất hữu cơ – “dấu vết” của hoạt động công nghiệp

Tại các khu vực có hoạt động công nghiệp, nước ngầm có thể chịu ảnh hưởng bởi nhiều nhóm hợp chất hữu cơ.

Nguồn phát sinh có thể liên quan đến:

• Dung môi;
• Nhiên liệu;
• Dầu mỡ;
• Hóa chất sản xuất;
• Thuốc bảo vệ thực vật;
• Hóa chất lưu trữ;
• Sự cố rò rỉ từ bồn chứa hoặc đường ống.

Một số hợp chất hữu cơ có khả năng di chuyển trong đất và nước ngầm, đặc biệt khi nguồn ô nhiễm tồn tại trong thời gian dài.

Trong trường hợp nghi ngờ ô nhiễm từ công nghiệp, việc lựa chọn thông số quan trắc cần dựa trên đặc điểm ngành nghề và các hóa chất có khả năng phát sinh, thay vì chỉ kiểm tra một nhóm thông số cố định.

8. Dầu mỡ và các sản phẩm từ dầu mỏ

Tại các khu vực như:

• Trạm xăng;
• Kho nhiên liệu;
• Xưởng sửa chữa;
• Nhà máy;
• Khu vực lưu trữ dầu;
• Cơ sở sản xuất có sử dụng nhiên liệu,

sự cố rò rỉ có thể tạo ra nguồn ô nhiễm đối với đất và nước ngầm.

Một số thành phần của nhiên liệu có khả năng di chuyển trong môi trường đất và nước dưới đất.

Điều đáng lo ngại là nguồn ô nhiễm có thể nằm dưới bề mặt, khiến việc phát hiện bằng quan sát trực tiếp rất khó khăn.

Khi nghi ngờ có sự cố, chương trình khảo sát cần được thiết kế để xác định:

Nguồn phát sinh → Hướng lan truyền → Phạm vi ảnh hưởng → Mức độ ô nhiễm

9. Thuốc bảo vệ thực vật và hóa chất nông nghiệp

Hoạt động nông nghiệp có thể tạo ra nhiều nguồn chất ô nhiễm tiềm tàng cho nước ngầm.

Việc sử dụng:

• Phân bón;
• Thuốc trừ sâu;
• Thuốc diệt cỏ;
• Thuốc diệt nấm;

có thể tạo ra dư lượng trong đất. Một phần các chất này có thể theo nước mưa hoặc nước tưới thấm xuống tầng đất sâu.

Nguy cơ phụ thuộc vào:

• Loại hóa chất;
• Đặc tính hóa học;
• Điều kiện đất;
• Lượng sử dụng;
• Lượng mưa;
• Độ sâu tầng chứa nước;
• Điều kiện địa chất.

Vì vậy, tại các khu vực sản xuất nông nghiệp, việc lựa chọn thông số quan trắc cần xem xét đặc điểm hóa chất được sử dụng thực tế.

10. Chất hữu cơ và các chỉ tiêu phản ánh mức độ ô nhiễm

Ngoài việc tìm kiếm từng chất cụ thể, quan trắc nước ngầm còn có thể sử dụng các chỉ tiêu tổng hợp để đánh giá tình trạng nước.

Một số thông số thường được xem xét gồm:

• COD;
• BOD;
• TOC;
• Độ oxy hóa;
• Một số chỉ tiêu hóa lý khác.

Những thông số này có thể cung cấp thông tin về sự hiện diện của chất hữu cơ hoặc tình trạng biến đổi hóa học trong nước.

Tuy nhiên, cần lựa chọn thông số phù hợp với mục tiêu quan trắc và đặc điểm nguồn ô nhiễm.

11. Độ pH, độ dẫn điện và TDS cũng “kể câu chuyện” về nước ngầm

Không phải thông số nào được quan trắc cũng là một chất ô nhiễm.

Các thông số như:

pH – EC – TDS – nhiệt độ

có thể giúp đánh giá điều kiện hóa lý và sự biến đổi của nước ngầm.

Ví dụ, độ dẫn điện tăng bất thường có thể gợi ý sự gia tăng các chất ion hòa tan. Khi kết hợp EC với các thông số khác, người quan trắc có thể có thêm cơ sở để đánh giá nguyên nhân biến động.

Do đó, các thông số cơ bản thường đóng vai trò quan trọng trong việc sàng lọc và nhận diện dấu hiệu bất thường.

12. Ô nhiễm nước ngầm có thể đến từ đâu?

Có thể chia nguồn ô nhiễm nước ngầm thành hai nhóm lớn.

Nguồn tự nhiên

Bao gồm:

• Khoáng chất trong đất đá;
• Quá trình phong hóa;
• Điều kiện địa hóa;
• Thành phần tự nhiên của tầng chứa nước.

Ví dụ, một số khu vực có thể có hàm lượng sắt, mangan hoặc asen tự nhiên cao.

Nguồn nhân tạo

Có thể bao gồm:

• Nước thải sinh hoạt;
• Hoạt động nông nghiệp;
• Khu công nghiệp;
• Bãi chôn lấp;
• Kho chứa hóa chất;
• Trạm nhiên liệu;
• Khai thác khoáng sản;
• Hệ thống tự hoại;
• Rò rỉ đường ống hoặc bể chứa.

Điều quan trọng là cùng một thông số có thể xuất phát từ nhiều nguồn khác nhau, vì vậy cần kết hợp dữ liệu quan trắc với thông tin về địa chất, sử dụng đất và hoạt động kinh tế – xã hội tại khu vực.

13. Vì sao không thể đánh giá nước ngầm chỉ bằng mắt thường?

Một số dấu hiệu như:

Nước vàng → Có thể liên quan đến sắt

Nước có mùi → Có thể liên quan đến chất hữu cơ hoặc các hợp chất khác

Nước đục → Có thể liên quan đến chất rắn lơ lửng

có thể cung cấp thông tin ban đầu.

Nhưng:

Nước trong không đồng nghĩa với nước sạch.

Các chất như nitrat, amoni, kim loại nặng, một số hợp chất hữu cơ hoặc vi sinh vật có thể không làm nước thay đổi rõ rệt về màu sắc và mùi.

Vì vậy, muốn biết chính xác nước ngầm có đang bị ảnh hưởng hay không, cần lấy mẫu và phân tích theo phương pháp phù hợp.

14. Quan trắc nước ngầm giúp phát hiện các chất “ẩn” như thế nào?

15. Có thể sử dụng hệ thống quan trắc online cho nước ngầm không?

Có, nhưng cần lựa chọn thông số phù hợp.

Một số thông số có thể được theo dõi tự động bằng cảm biến, chẳng hạn:

• Mực nước;
• Nhiệt độ;
• pH;
• Độ dẫn điện;
• ORP;
• Một số thông số khác tùy thiết bị.

Trong khi đó, nhiều chất ô nhiễm chuyên sâu vẫn cần lấy mẫu và phân tích bằng phương pháp phòng thí nghiệm.

Do đó, mô hình phù hợp có thể là:

Quan trắc tự động

→ Theo dõi liên tục các thông số có thể đo online

Quan trắc định kỳ

→ Phân tích chuyên sâu các chất ô nhiễm

→ Đánh giá toàn diện chất lượng nước ngầm

Cách tiếp cận này vừa giúp theo dõi biến động liên tục, vừa có khả năng phát hiện những chất mà cảm biến online thông thường chưa thể đo trực tiếp.

16. Làm thế nào để xây dựng chương trình quan trắc nước ngầm hiệu quả?

Một chương trình tốt không nên bắt đầu bằng câu hỏi:

“Có bao nhiêu thông số cần đo?”

Mà nên bắt đầu bằng:

“Khu vực này có nguy cơ ô nhiễm từ đâu?”

Sau đó xây dựng chuỗi:

Nguồn nguy cơ

↓

Cơ chế lan truyền

↓

Tầng chứa nước có khả năng bị ảnh hưởng

↓

Thông số cần quan trắc

↓

Vị trí lấy mẫu

↓

Tần suất quan trắc

↓

Phân tích dữ liệu

↓

Đánh giá nguy cơ

Đây là cách tiếp cận giúp chương trình quan trắc tập trung vào đúng nguồn nguy cơ và đúng nhóm chất cần theo dõi.

Kết luận

Nước ngầm có thể chứa nhiều nhóm chất mà mắt thường không thể nhận biết, từ nitrat, amoni, kim loại và á kim, vi sinh vật cho đến các hợp chất hữu cơ, dầu mỡ hoặc dư lượng hóa chất nông nghiệp.

Đặc biệt, nguồn ô nhiễm có thể xuất phát từ cả quá trình tự nhiên và hoạt động của con người, đồng thời có khả năng di chuyển và tồn tại trong tầng chứa nước trong thời gian dài.

Vì vậy, quan trắc nước ngầm không chỉ đơn thuần là lấy mẫu và phân tích nước, mà cần được xây dựng dựa trên sự hiểu biết về địa chất, thủy văn, nguồn ô nhiễm và cơ chế lan truyền chất ô nhiễm.

Có thể khái quát:

Nguồn ô nhiễm → Thấm xuống đất → Lan truyền trong tầng chứa nước → Tích tụ/biến đổi → Quan trắc → Phân tích → Đánh giá nguy cơ

Và quan trọng nhất:

Một nguồn nước có thể trông hoàn toàn trong sạch nhưng vẫn cần được kiểm tra để biết bên trong thực sự có gì.

Đó chính là giá trị của quan trắc chất lượng nước ngầm: giúp phát hiện những vấn đề mà mắt thường không thể nhìn thấy, từ đó hỗ trợ bảo vệ nguồn nước và chủ động kiểm soát nguy cơ ô nhiễm ngay từ sớm.

---

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.