Ứng dụng Gis mô tả hàm lượng As trong nước ngầm trên địa bàn thành phố Thái Nguyên 1 / 5

Phan Thị Thu Hằng và Đtg<br /> <br /> Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ<br /> <br /> 102(02): 117 - 121<br /> <br /> ỨNG DỤNG GIS MÔ TẢ HÀM LƯỢNG As TRONG NƯỚC NGẦM<br /> TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ THÁI NGUYÊN<br /> Phan Thị Thu Hằng1*, Nguyễn Thu Thùy2<br /> 1<br /> <br /> 2<br /> <br /> Trường Đại học Nông Lâm – ĐH Thái Nguyên<br /> Trường Cao đẳng Kinh tế Kỹ thuật – ĐH Thái Nguyên<br /> <br /> TÓM TẮT<br /> Kết quả bước đầu xác định hàm lượng As trong nước ngầm khu vực thành phố Thái Nguyên và<br /> biểu diễn trên bản đồ bởi công nghệ GIS cho thấy trong số 168 mẫu được kiểm tra tại 28<br /> phường/xã thì có 129 mẫu (chiếm 77%) có hàm lượng As< 0.005mg/l, 30 mẫu (chiếm 18%) có<br /> hàm lượng As nằm trong khoảng 0.005 – 0,01mg/l, 8 mẫu (chiếm 5%) đã ở mức ô nhiễm tức là có<br /> hàm lượng As > 0,01mg/l và chỉ có 01 mẫu có hàm lượng As> 0,05mg/l, vượt QCVN 09:<br /> 2008/BTNMT và mức II của QCVN 02 :2009/BYT. Các mẫu ô nhiễm As đều tập trung tại khu<br /> vực trung tâm (5 mẫu) và phía Nam (3 mẫu) của thành phố Thái Nguyên. Khu vực phía Bắc của<br /> thành phố 100% mẫu nghiên cứu vẫn đảm bảo QCVN.<br /> Từ khóa: As, hàm lượng, nước ngầm, ô nhiễm, GIS<br /> <br /> ĐẶT VẤN ĐỀ*<br /> Hiện nay do sự phát triển nhanh chóng của<br /> công nghiệp, nông nghiệp và đô thị đã được<br /> ghi nhận đang trở thành vấn đề môi trường<br /> cấp bách, trong đó hiện tượng ô nhiễm As vào<br /> nguồn nước đã và đang trở nên rất nghiêm<br /> trọng. Khoảng 13,5% dân số Việt Nam đang<br /> sử dụng nước ăn từ nước giếng khoan bị<br /> nhiễm asen [1]. As là một nguyên tố vi lượng<br /> có tính độc hại cao đối với sức khoẻ con<br /> người. Nồng độ As cao trong nước đang là<br /> vấn đề đối với sức khoẻ cộng đồng trong<br /> nhiều năm gần đây. Là một trong những trung<br /> tâm công nghiệp lớn ở Việt Nam, thành phố<br /> Thái Nguyên cũng là một địa bàn có dấu hiệu<br /> ô nhiễm arsen tại một số khu vực. Nơi đây tập<br /> trung nhiều nhà máy xí nghiệp lớn như Nhà<br /> máy gang thép Thái Nguyên, Nhà máy Giấy<br /> Hoàng Văn Thụ, Nhà máy điện Cao Ngạn…<br /> vì vậy, lượng nước thải từ các nhà máy đổ ra<br /> môi trường hàng ngày khá lớn: Nhà máy giấy<br /> Hoàng Văn Thụ thải khoảng 400 m3/ngày,<br /> nước thải độc và bẩn làm ô nhiễm suối Mỏ<br /> Bạch và nguồn nước Sông Cầu, Nhà máy cán<br /> thép Gia Sàng và khu gang thép Cam Giá<br /> hàng ngày thải một lượng nước lớn không<br /> được xử lý vào suối Xương Rồng gây ô<br /> nhiễm khu vực phường Gia Sàng, phường<br /> Túc Duyên... Các Nhà máy Tấm lợp Amiăng,<br /> *<br /> <br /> Tel: 0912 430378, Email: thuhang495tn@yahoo.com.vn<br /> <br /> Khu gang thép Thái Nguyên hàng ngày thải ra<br /> lượng bụi lớn làm ô nhiễm khu vực Cam<br /> Giá... Thêm vào đó là nạn khai thác khoáng<br /> sản từ các vùng Sơn Dương, Quan Triều, Đại<br /> Từ, Phú Lương, Võ Nhai với 177 điểm quặng<br /> và mỏ bao gồm than đá, quặng titan, quặng<br /> chì, quặng thiếc chứa As… với công nghệ<br /> khai thác lạc hậu, không có hệ thống xử lý<br /> chất thải, đá thải hiệu quả đã làm cho môi<br /> trường sông, suối, hồ bị ô nhiễm nghiêm<br /> trọng bởi các chất độc hại như As, Pb, Cd...<br /> (UBND tỉnh Thái Nguyên, 2011) [3].<br /> Hệ thống thông tin địa lý (GIS) đã được công<br /> nhận là một hệ thống với nhiều lợi ích không<br /> chỉ trong các công tác thu thập đo đạc địa lý<br /> mà còn trong các công tác điều tra tài nguyên<br /> thiên nhiên, phân tích hiện trạng và dự báo xu<br /> hướng diễn biến môi trường. chúng tôi đã tiến<br /> hành bằng công nghệ GIS để đưa ra những<br /> dẫn liệu về tình hình ô nhiễm và sự phân bố<br /> hàm lượng As trong hệ thống nước ngầm tại<br /> thành phố Thái Nguyên để từ đó có biện pháp<br /> quản lý và sử dụng đảm bảo an toàn đối với<br /> sức khoẻ con người.<br /> VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP<br /> Địa điểm<br /> Thành phố Thái Nguyên, tỉnh Thái Nguyên<br /> gồm 28 đơn vị hành chính (19 phường và 9 xã)<br /> Đối tượng nghiên cứu<br /> Kim loại As trong nước ngầm<br /> 117<br /> <br /> Phan Thị Thu Hằng và Đtg<br /> <br /> Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ<br /> <br /> 102(02): 117 - 121<br /> <br /> Phương pháp nghiên cứu<br /> Liên kết dữ liệu không gian và dữ liệu<br /> thuộc tính<br /> - Tiến hành điều tra khảo sát thu mẫu ở các<br /> giếng khoan và giếng đào của các hộ gia đình<br /> Để xây dựng được các bản đồ nền phục vụ<br /> theo phương pháp ngẫu nhiên, 6 mẫu/phường<br /> cho việc mô tả hàm lượng As trong nước<br /> (xã). Tổng số 168 mẫu. Mẫu thu về được dự<br /> ngầm của khu vực nghiên cứu chúng ta cần<br /> trữ trong bình nhựa 0,5 lít, cố định bằng<br /> liên kết dữ liệu không gian với dữ liêụ thuộc<br /> HNO3 đậm đặc.<br /> tính. Qua đó ta sẽ có được bản đồ nền với đầy<br /> đủ<br /> các thông số phục vụ cho công việc mô tả.<br /> + Thời gian lấy mẫu: Mẫu được lấy vào tháng<br /> 12/2011và tháng 1 năm 2012.<br /> Mô tả hàm lượng As trong nước ngầm tại<br /> khu vực Thành phố Thái Nguyên<br /> + Phương pháp lấy mẫu: TCVN 6000: 1995<br /> (ISO 5667 - 11: 1992) Chất lượng nước - lấy<br /> Căn cứ để mô tả<br /> mẫu. Hướng dẫn lấy mẫu nước ngầm.<br /> Để mô tả hàm lượng As trong nước, chúng<br /> + Mẫu được phân tích tại Viện Khoa học sự<br /> tôi căn cứ vào 2 Qui chuẩn Việt Nam hiện<br /> sống trường Đại học Nông Lâm<br /> hành [2]:<br /> - Phương pháp xây dựng cơ sở dữ liệu: Sử<br /> + QCVN 09: 2008/BTNMT: Qui chuẩn kỹ<br /> dụng phần mềm của hệ thống GIS như cùng<br /> thuật quốc gia về chất lượng nước ngầm (giới<br /> các phần mềm tin học khác như Microstation,<br /> hạn tối đa: 0,05 mg As/l).<br /> Excel… để xây dựng cơ sở dữ liệu không<br /> + QCVN 02: 2009/BYT: Chất lượng nước<br /> gian, dữ liệu thuộc tính của bản đồ mô tả<br /> sinh hoạt: - Giới hạn tối đa cho phép I, hàm<br /> hàm lượng As trong nước ngầm tại khu vực<br /> lượng As 0,01mg /l: Áp dụng đối với các cơ<br /> nghiên cứu.<br /> sở cung cấp nước. Giới hạn tối đa cho phép<br /> KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU<br /> II, hàm lượng As 0,05 mg /l: Áp dụng đối với<br /> các hình thức khai thác nước của cá nhân, hộ<br /> Xây dựng bản đồ nền (dữ liệu không gian)<br /> gia đình (các hình thức cấp nước bằng<br /> Phục vụ xây dựng các loại bản đồ mô tả, đánh<br /> đường ống chỉ qua xử lý đơn giản như<br /> giá mức độ ô nhiễm As trong nước ngầm của<br /> giếng khoan, giếng đào, bể mưa, máng lần,<br /> khu vực nghiên cứu chúng tôi tiến hành xây<br /> đường ống tự chảy).<br /> dựng bản đồ nền (bản đồ gốc). Đấy là bản đồ<br /> mà sau này khi liên kết các dữ liệu thuộc tính<br /> (các số liệu phân tích As) nó sẽ trở thành các<br /> bản đồ có đủ các dữ liệu để phục vụ công tác<br /> mô tả đánh giá hàm lượng As trong nước ngầm<br /> tại 28 phường/xã của thành phố Thái Nguyên.<br /> Xây dựng bản đồ vị trí lấy mẫu<br /> Toàn bộ khu vực nghiên cứu đã được điều tra<br /> ngoài thực địa và lấy mẫu nước để phân tích,<br /> mẫu được lấy tại các giếng<br /> khoan và giếng đào của các hộ gia đình tổng<br /> số 168 mẫu theo phương pháp ngẫu nhiên, 6<br /> mẫu/phường,xã.<br /> Thống kê số mẫu có hàm lượng As trong nước ngầm theo các mức đã phân loại<br /> tại Thành phố Thái Nguyên<br /> TT<br /> <br /> Khu vực<br /> <br /> Hàm lượng As (mg/l)<br /> <br /> Số mẫu<br /> 30<br /> <br /> ≥0,005<br /> 5<br /> <br /> 0,03 - 0,05<br /> <br /> Phía Bắc<br /> <br /> 0,05<br /> <br /> 1<br /> 1<br /> <br /> 1<br /> <br /> Phan Thị Thu Hằng và Đtg<br /> <br /> Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ<br /> <br /> Trên bản đồ mô tả hàm lượng As trong nước<br /> ngầm, chúng tôi tạm chia nồng độ As thành 5<br /> mức theo cách biểu diễn các màu sắc khác<br /> nhau:<br /> - Mầu đỏ biểu diễn vị trí các điểm có hàm<br /> lượng As ≥ 0,05 mg/l – Ô nhiễm vượt quá<br /> giới hạn tối đa cho phép 2 theo QCVN–<br /> 02:2009/BYT<br /> và<br /> vượt<br /> QCVN<br /> 09:<br /> 2008/BTNMT.<br /> - Mầu da cam biểu diễn vị trí các điểm có<br /> hàm lượng 0,03 ≤ As ≤ 0,05 mg/l – Ô nhiễm<br /> vượt quá giới hạn tối đa cho phép 1 ở mức<br /> cao theo QCVN – 02:2009/BYT;<br /> - Màu tím biểu diễn vị trí các điểm có hàm<br /> lượng 0,01≤ As< 0,03 mg/l – Ô nhiễm vượt<br /> quá giới hạn tối đa cho phép 1 theo QCVN<br /> – 02:2009/BYT.<br /> - Màu xanh da trời biểu diễn vị trí các điểm<br /> có hàm lượng 0,005 mg/l ≤ As < 0,01mg/l –<br /> mức cảnh báo;<br /> - Màu xanh lá cây biểu diễn vị trí các điểm có<br /> hàm lượng As 0,05mg/l, vượt QCVN 09:<br /> 2008/BTNMT và mức II của QCVN 02<br /> :2009/BYT. Các mẫu ô nhiễm As đều tập<br /> trung tại khu vực trung tâm (5 mẫu) và phía<br /> Nam (3 mẫu) của thành phố Thái Nguyên.<br /> Khu vực phía Bắc 100% mẫu nghiên cứu vẫn<br /> đảm bảo QCVN.<br /> <br /> Phan Thị Thu Hằng và Đtg<br /> <br /> Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ<br /> <br /> KẾT LUẬN<br /> Bước đầu nghiên cứu hàm lượng As trong<br /> nước ngầm tại thành phố Thái Nguyên cho<br /> thấy đã có dấu hiệu bị ô nhiễm As tại Thành<br /> phố Thái Nguyên mặc dù chiếm tỷ lệ nhỏ và<br /> hàm lượng As không quá cao, với 9/168 mẫu<br /> kiểm tra có hàm lượng As đã ở mức ô nhiễm,<br /> trong đó hai khu vực cần lưu ý là khu trung<br /> tâm và phía Nam thành phố có tỷ lệ mẫu ô<br /> nhiễm cao hơn các khu vực khác.<br /> Cần có các kết quả nghiên cứu tiếp tục với số<br /> mẫu nhiều hơn và kiểm tra nhiều đợt trong năm<br /> để có thể kết luận một cách chắc chắn hơn.<br /> <br /> 102(02): 117 - 121<br /> <br /> TÀI LIỆU THAM KHẢO<br /> [1]. Nguyễn Kinh Quốc, Nguyễn Quỳnh Anh<br /> (2000), "Đánh giá sơ bộ về độ chứa As và khoanh<br /> vùng dự báo dị thường As liên quan đến các thành<br /> tạo địa chất ở Việt Nam", Tuyển tập Hội thảo<br /> quốc tế “Ô nhiễm Arsen: Hiện trạng tác động đến<br /> sức khỏe và giải pháp phòng ngừa”, Hà Nội<br /> 12/2000.<br /> [2]. QCVN 09: 2008/BTNMT: Qui chuẩn kỹ thuật<br /> quốc gia về chất lượng nước ngầm và QCVN 02:<br /> 2009/BYT: Chất lượng nước sinh hoạt,<br /> [3]. UBND tỉnh Thái Nguyên (2012), “Đề án bảo<br /> vệ môi trường tỉnh Thái Nguyên, giai đoạn 2011 2015.<br /> <br /> SUMMARY<br /> APPLICATION OF GEOGRAPHICAL INFORMATION SYSTEMS (GIS)<br /> IN MAPPING OF AS IN GROUND -WATERS<br /> IN THE THAINGUYEN CITY<br /> Phan Thi Thu Hang1*, Nguyen Thu Thuy2<br /> 1<br /> <br /> 2<br /> <br /> College of Agriculture and Forestry – TNU<br /> College of Ecomomics and Technology - TNU<br /> <br /> By Geographical Information Systems (GIS) was descreptioned content metal heavy As in ground<br /> - water in Thainguyen city. The test 168 samples at In bored wells and the dug well of the<br /> household at 28 wards/commune in the Thainguyen city was contents of As in ground - water are<br /> low, there is 129 samples (77%) concentration As < 0.005 ppm, 30 samples (18%) is from<br /> 0.005ppm to 0,01 ppm, 8 samples (5%) are over accepted level and 1 sample was concentration<br /> As> 0.05ppm. This pollution samples have chiefly situated concentration is Northern and<br /> Southern of Thainguyen city.<br /> Key words: Arsenic, ground – water, concentration, pollution, GIS<br /> <br /> Ngày nhận bài:18/1/2013, ngày phản biện: 06/2/2013, ngày duyệt đăng:26/3/2013<br /> *<br /> <br /> Tel: 0912 430378, Email: thuhang495tn@yahoo.com.vn<br /> <br /> 121<br /> <br />