Chương 2: NƯỚC NGẦM 1. KHÁI NIỆM: Nước có mặt ở mọi nơi có thể ở các dạng khác nhau như thể hơi (hơi nùc) thể lỏng, thể rắn (băng đá). Nước không ở một trạng thái nhất đònh mà họat động theo một chu kì khép kín: nước ở các sông suối ao hồ, biển bốc hơi ngưng tụ thành mây và mưa xuống mặt đất ngấm xuống mặt đất một phần tạo nên thành nước ngầm. Phần còn lại thì bay hơi và chứa trong các hồ ao sông xuối và đổ ra biển. 2. THÀNH PHẦN CỦA NƯỚC NGẦM: - Sau khi mưa xuống thấm vào các lớp đất đá, và các tầng đòa chất, nên giữa chúng có sự tương tác và hòa tan rất nhiều khóang chất, kim loại. - Quá trình trao đổi ion, thủy phân, quá trình tương tác giữa các ion OH - và OH + với bề mặt các hạt đất đá và phản ứng giãu các Ion tin tinh thể nằm trong mạng lưới tinh thể Silicat với các Ion H + , đóng vai trò quan trọng trong việc tạo nên thành phần hóa học của của nùc ngầm. Các Ion thường gặp trong nước ngầm là: CL - , CO 2- ,HCO 3 - , HPO 2- 4 , HSO 4 - các Anion này kết hợp với cation tạo thành những hợp chất có độ hòa tan khác nhau. Khả năng hòa tan tốt nhất là hợp chất với Clo, đa số các hợp chất Sunfat( trừ CaSO 4 , BaSO 4 , SrSO 4 ,) - Các hợp chất có độ hòa tan thấp nhất là Sunfit, cácbonat, Hroxit kim loại. Hàm lượng các Ion ở trên phụ thuộc vào độ PH và độ CO 2 hòa tan trong nước ngầm. Nước ngầm chia làm nhiều loại phụ thuộc vào độ PH của môi trường : o Môi trường Axit (PH< 2) : dạng này ít gặp, thường chúa Axít mạnh như H 2 SO 4 phát sinh từ quá trình Oxi hóa khử. o Môi trường thủy phân 1(pH 2- 5): o đây là môi trường thủy phân Axít thành phần chính gồm muối thủy phân lưỡng tính mang gốc anion dẫn xuất từ các axit mạnh, ví dụ như:FeSO 4 , Al(SO 4 ) 3 o o Môi trường đệm (pH 5-8): đây là vùng pH đệm phổ biến nhiều nơi có khuynh hướng chưa là Sunfat hóa. Nước ngầm ở Tp.HCM chủ yếu là loại này o o Môi trường thủy phân kiềm :môi trường này tạo thành chủ yếu với sự hiện diện của nhóm khóang kiềm và kiềm thổ nhóm IA và IIA . điện thế oxy hóa khử (Eh) của nước ngầm dao động từ 0.6 tới 1.2V. theo điện thế oxi hóa khử nước ngầm có các loại như sau: o  Môi trường oxi hóa Eh>0,1 - 0,5 trong nước tồn tại oxy tự do. Do đó chỉ có ion kim loại giá trò cao (Fe 3+ , Cu 2+ ,Pb 2+ , )  Môi trường trung gian Oxi hóa khử Eh=0 – 0.1V  Môi trøng khử Eh<0. - Trong nước ngầm tồn tại Sunfua và các kim loại hóa trò thấp (Fe 2+ , Mg 2+ , ), các liên kết kim loại với các chất hữu cơ chiếm một vò trí quan trong trong liên kết phức và đa số các phức chất trong nùc ngầm là loại đơn hạt nhân. Trong việc tạo thành các liên kết kim loại hữu cơ và các Axít Fulvo và Humíc đóng vai trò đặc biệt., độ bền vững của các liên kết được tạo nên từ sự bền vững của các thành phần hữu cơ. Một trong những đặc điểm của nước ngầm ở nhiều vùng là nhiễm sắt. Sắt được tạo thành trong nước ngầm trong quá trình hòa tan các loại quặng sắt như : Fe 2 0 3 , Fe 3 o 4, Fe(OH) 2 - Việt Nam nói chung và TP.HCM nói riêng chất lượng nước nói riêng chất lượng nước ngầm thay đổi theo từng vùng và theo từng đòa tầng nhưng hàm lượng sắt cao là đặc tính cho hầu hết các loại nước ngầm. Tại thành phố Hồ chí minh hàm lượng sắt dao đồng 8,44 mg/l, pH rất thấp 4, 6 – 6, lượng CO 2 tự do có nơi lên đến 330mg/l, do vậy dạng bicarbonnate sắt(III) Fe(HCO) 3 là thành phần của sắt chứa trong nước ngầm. - Ngoài ra trong nước ngầm chứa các SO 4 2- , CI , một vài nơi nước ngầm bò nhiễm mặn nặng, hàm lượng muối lên đến 6000-8000mg/l, hàm lượng mangan chứa trong nước ngầm thường nhỏ hơn 0,5-1,6 mg/l. - - tính chất nước ngầm thay đổi theo thờigian trong ngày, theo mùa đôi khi theo cả công suất khai thác. Nhìn chung chất lượng nước ngầm về độ màu, độ đục, vi sinh tối thiểu đủ tiêu chuẩn dùng cho sinh hoạt. Tuy nhiên những vùng nước ngập bò nhiễm mặn việc xử lý mặn hiện nay giá thành còn cao chưa khả thi cho việc cấp nước. Do vấn đề chủ yếu là phải khử sắt đạt đến hàm lượng cho phép tiêu chuẩn. 1.TIÊU CHUẨN CHẤT LƯNG NƯỚC CẤP CHO ĂN UỐNG VÀ SINH HOẠT Nước cấp cho sinh hoạt và ăn uống phải không màu không mùi vò không chứa các chất độc hại các vi trùng và tác nhân gây bệnh. Hàm lượng các chất hoà tan không được vượt qúa tiêu chuẩn cho phép. Theo tiêu chuẩn chất lượng nứơc cấp cho sinh hoạt phải có các chỉ tiêu chất lượng về lý hoá như trong bảng(bảng 1.13 cấp nước trang 37 [ I ] ) : Bảng 2.1 Tiêu Chuẩn Vệ Sinh Đối Với Chất Lượng Nước Cấp Cho n Uống TT Yếu tố (đơn vò) Đ ơn vò Đối với đô thò Đối với trạm lẻ và nông thôn Độ trong sneller C m >30 >25 Độ màu, thang màu, cobalt Đ ộ <10 <10 Mùi vò(đây kín sau khi đun 50 - 60 0 C Đ iểm 0 0 Hàm lượng không tan M g/l 5 20 Hàm lượng cặn sấy khô M 500 1000 g/l Độ Ph M g/l 6,5 – 8,5 6,5 – 8,5 Đô cứng ( tính theo CaCO 3 ) M g/l 500 500 Muối mặn (Cl - ) - vùng ven biển - nước ngầm M g/l M g/l 0 3,0 0 3,0 1 Nitrit M g/l 0 0 2 Nitrat M g/l 10,0 10,0 3 Nhôm M g/l 0,0 0,2 4 Đồng M g/l 1,0 1,0 5 Sắt M g/l 0,3 0,5 6 Mangan M g/l 0,1 0,1 7 Natri M g/l 200 200 8 Sunfat M g/l 400 400 9 Kẽm M g/l 5,0 5,0 0 Hydrosunfua 0 1 Clorobenzen và clorophenol M g 0 0 2 Detergents( chất tẩ rửa) M g/l 0 0 3 Asen As M g/l 0,05 0,05 4 Cadimi Cd M g/l 0,005 0,005 5 Crom Cr M g/l 0,05 0,05 6 Xyanua CN - M g/l 0,0 0,05 7 Florua F - M g/l 1,5 1,5 8 Chì Pb M g/l 0,05 0,05 9 Thuỷ ngân M g/l 0,001 0,001 0 Selen Se M g/l 0,001 0,001 1 rin và đienlđrin  g/l 0,03 0,03 2 Benzen  g/l 10 10 3 Benzo(a) pyren  g/l 0,01 0,01 4 Cacbontetraclorua  g/l 3,0 3,0 5 Clan  g/l 0,3 0,3 6 Clorofom  g/l 30 30 7 2,4 D  g/l 100 100 8 DDT  g/l 1,0 1,0 9 1,2-Dicloroetan  g/l 10 10 0 1,1-Dicloroetan  g/l 0,3 0,3 1 Heptaclo vaø heptacloepoxit  g/l 0,1 0,1 2 Liñan(  - hexacloxiclohexan,666; C 6 H 6 Cl 6 )  g/l 3,0 3,0 3 Hexaclorobezen  g/l 0,01 0,01 4 Metoxyclo  g/l 30 30 5 Pentaclorophenol  g/l 10 10 6 Tetracloroeten  g/l 10 10 7 Tricloroeten  g/l 30 30 8 2,4,6- triclorophenol  g/l 10 10 9 Trihalomothenes  g/l 30 30 0 Toång hoaït ñoä alpha(  ) Toång hoaït ñoä beta(  ) B q/l 0,1 1,0 0,1 1,0 . chứa trong nước ngầm. - Ngoài ra trong nước ngầm chứa các SO 4 2- , CI , một vài nơi nước ngầm bò nhiễm mặn nặng, hàm lượng muối lên đến 6000-8000mg/l, hàm lượng mangan chứa trong nước. (Fe 3+ , Cu 2+ ,Pb 2+ , )  Môi trường trung gian Oxi hóa khử Eh=0 – 0.1V  Môi trøng khử Eh<0. - Trong nước ngầm tồn tại Sunfua và các kim loại hóa trò thấp (Fe 2+ , Mg 2+ , ), các liên kết kim. các Ion tin tinh thể nằm trong mạng lưới tinh thể Silicat với các Ion H + , đóng vai trò quan trọng trong việc tạo nên thành phần hóa học của của nùc ngầm. Các Ion thường gặp trong nước ngầm