SỰ PHÂN BỐ NƯỚC DƯỚI ĐẤT BỊ NHIỄM FLUOR
Ở TỈNH KHÁNH HÒA VÀ CÁC GIẢI PHÁP XỬ LÝ

ÐỖ KIM HOAN1, VŨ NGỌC TRÂN1, NGUYỄN DUY BẢO1, NGUYỄN ÐÌNH TIẾN2

1Liên đoàn ĐCTV-ĐCCT Miền Trung, 2Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế

Tóm tắt: Từ lâu, người ta đã nhận thức được rằng sự thiếu hoặc thừa một nguyên tố vi lượng nào đó trong cơ thể thường gây ra một số bệnh cho con người. Sự thiếu hay thừa các nguyên tố vi lượng như vậy chỉ mang tính cục bộ, biểu hiện ở một số địa phương nào đó và gây ra các bệnh được gọi là “bệnh địa phương”. Trên cơ sở kết quả khảo sát, thăm dò và phân tích chất lượng nước dưới đất (>500 mẫu), kết hợp với các tiêu chuẩn giới hạn fluor trong nước sử dụng của Việt Nam, các tác giả đã xác định được các vùng phân bố nước dưới đất bị nhiễm fluor, nguyên nhân gây ô nhiễm trong địa phận tỉnh Khánh Hoà, đồng thời đề xuất một số giải pháp phòng tránh hiện tượng ô nhiễm fluor của nước dùng trong sinh hoạt của dân địa phương.


I. MỞ ĐẦU

Fluor là nguyên tố rất cần thiết cho cơ thể sống, tuy nhiên dư thừa hoặc thiếu hụt fluor trong môi trường đất, nước và thực vật đều ảnh hưởng đến sức khoẻ của con người, biểu hiện rõ rệt nhất là sự gây ra các bệnh về xương và răng. Kết quả của nhiều công trình nghiên cứu về tác hại của hàm lượng fluor cao (trong nước uống) cho thấy: khi sử dụng nước có hàm lượng fluor từ 1,5 đến 2 mg/l (trong ăn uống) có thể gây ra các bệnh về răng như đốm răng, mục răng, chết răng; còn khi hàm lượng fluor vượt quá 5 mg/l thì thường xảy ra các chứng nhiễm fluor (fluorisis) ở khung xương như xơ cứng khớp, xưng khớp, liệt chi [4]... Chính vì vậy ở nước ta, từ 1985 đến nay, đã có nhiều tiêu chuẩn về giới hạn hàm lượng fluor áp dụng cho nước uống, cho nước mặt và nước ngầm phục vụ cấp nước làm cơ sở cho việc đánh giá mức độ ô nhiễm nguồn nước (giới hạn tối đa hàm lượng fluor là 1,5 mg/l) (Bảng 1). 


Bảng 1. Giá trị giới hạn của hàm lượng fluor trong nước [5]

Tiêu chuẩn Việt Nam

Giới hạn tối đa hàm lượng fluor (mg/l)

TCN 33-85BXD

0,7 - 1,5

TCVN 5501-1991 (nước uống)

0,7 - 1,5

TCVN 5501-1991 (chất lượng nước dưới đất phục vụ cấp nước)

Mức chấp nhận
1,5

Mức mong muốn 0,75

TCVN 505BYT/QĐ-1992 (nước cấp cho ăn uống và sinh hoạt)

Giới hạn tối đa

1,5

TCVN 5942-1995 (chất lượng nước mặt)

1 - 1,5 (tùy mục đích sử dụng)

TCVN 5944-1995 (chất lượng nước dưới đất)

1,0

TCXD 233-1999 (nguồn nước mặt và nước dưới đất phục vụ cấp nước)

0,5 - <1,5

Hình 1. Bản đồ phân bố nước dưới đất bị nhiễm fluor trong tỉnh Khánh Hoà


Kết quả của một số công trình công bố gần đây cũng như số liệu nghiên cứu chất lượng nước dưới đất tại địa phận tỉnh Khánh Hoà cho thấy ở một số vùng nước dưới đất đã bị nhiễm fluor, tại đó khá phát triển các bệnh về răng và chứng nhiễm fluor ở khung xương. Chính vì vậy, việc nghiên cứu sự phân bố nước dưới đất bị nhiễm fluor, nguyên nhân gây ô nhiễm ở tỉnh Khánh Hoà và đề xuất các giải pháp phòng chống có thể giúp hạn chế được các bệnh liên quan đến răng và xương, nhằm bảo vệ sức khoẻ và ổn định đời sống nhân dân trong khu vực khi sử dụng nguồn nước dưới đất trong ăn uống và sinh hoạt.

II. SỰ PHÂN BỐ NƯỚC DƯỚI ĐẤT BỊ NHIỄM FLUOR TRONG TỈNH KHÁNH HOÀ

Kết quả khảo sát, thu thập và phân tích hàm lượng fluor một số lớn mẫu nước dưới đất (> 500 mẫu) trong tỉnh Khánh Hoà [1, 3, 8, 9] cho phép chúng tôi xác định được sự phân bố nước dưới đất bị nhiễm fluor trong tỉnh như sau (Hình 1).

1. Vùng Vạn Ninh: Vùng Vạn Ninh nằm ở phía bắc của tỉnh. Diện tích vùng nước dưới đất bị nhiễm fluor khoảng 15 km2, phân bố từ Vạn Thắng xuống Vạn Lương, theo phương ĐB-TN. Các địa phương có nguồn nước dưới đất bị nhiễm fluor bao gồm Vạn Thắng, Vạn Bình, Vạn Phú, Vạn Lương và thị trấn Vạn Giã. Nước dưới đất trong các giếng ở đây có hàm lượng fluor dao động từ 1,7 đến 2,8 mg/l. Đặc biệt, một số mẫu nước giếng trên địa bàn xã Vạn Thắng có hàm lượng fluor rất cao, đạt tới 6,4 mg/l.

2. Vùng Ninh Hòa: Vùng Ninh Hòa có nước dưới đất bị nhiễm fluor ở 11 xã, với tổng diện tích khoảng 25 km2. Các xã bị ảnh hưởng nặng nề nhất là Ninh Thượng, Ninh Trung, Ninh Thân, Ninh Phụng, Ninh Xuân và Ninh Quang. Theo kết quả nghiên cứu trước đây (Đoàn Địa chất Việt-Tiệp), hàm lượng fluor trong nước giếng thường gặp là 2,5 - 3 mg/l, thậm chí có nơi lên đến 9,4 mg/l (thôn Đồng Xuân, xã Ninh Thượng).

3. Vùng bắc Khánh Vĩnh: Vùng nước dưới đất bị nhiễm fluor có diện tích khoảng 3,5 km2 thuộc địa bàn 2 xã Khánh Bình và Khánh Hiệp. Hàm lượng fluor trong nước dưới đất thường gặp của vùng là 1,8 - 2,2 mg/l. Cá biệt có một giếng nước thuộc thôn Nước Nóng, xã Khánh Hiệp có hàm lượng fluor lên đến 6,2 mg/l.

4. Vùng bắc Diên Khánh: Vùng nước dưới đất bị nhiễm fluor phân bố tập trung trên địa bàn của 2 xã Diên Xuân và Diên Đồng với diện tích khoảng 9 km2. Hàm lượng fluor trong nước thường gặp từ 2,4 đến 7,7 mg/l. Đặc biệt, ở vùng này gặp rất nhiều giếng có hàm lượng fluor rất cao từ 5,1 đến 9,4 mg/l, có giếng đạt đến 10,26 mg/l (cao nhất trong 500 mẫu điều tra thuộc đề tài Điều tra các vùng trọng điểm có nguồn nước dưới đất nhiễm fluor cao của tỉnh Khánh Hòa [1]).

5. Vùng nam Diên Khánh: Vùng nước dưới đất bị nhiễm fluor phân bố thành 2 dải nhỏ. Dải 1 từ Diên Lộc sang Suối Hiệp với diện tích chừng 1,5 km2; dải 2 từ Suối Tiên xuống Suối Cát và Suối Tân, với diện tích khoảng 2,5 km2. Các giếng trong 2 dải này có hàm lượng fluor trong khoảng 1,6 - 2,9 mg/l. Tại thôn Tân Phú 2, xã Suối Tiên có một giếng nước có hàm lượng fluor cao nhất là 5,7 mg/l.

6. Vùng Cam Ranh: Vùng nước dưới đất bị nhiễm fluor phân bố theo phương TB-ĐN, từ Cam Phước Tây xuống Cam Phước Đông ra đến các phường Cam Thuận, Cam Phú thuộc thị xã Cam Ranh, với diện tích khoảng 10 km2. Hàm lượng fluor trong nước dưới đất ở vùng này thường gặp là 1,8 - 3,5 mg/l. Trong vùng có một mẫu nước giếng khoan thuộc khóm Trà Long, phường Ba Ngòi có hàm lượng fluor thuộc nhóm rất cao tới 5,55 mg/l.

Nhận xét chung: Trên cơ sở nghiên cứu sự phân bố các vùng nước dưới đất bị nhiễm fluor tại tỉnh Khánh Hoà, liên hệ với các điều kiện về đặc điểm địa chất, địa hóa, thủy hóa, chúng tôi có một số nhận xét về quy luật phân bố của nước dưới đất bị nhiễm fluor như sau:

- Phần lớn diện tích các vùng nước dưới đất nhiễm fluor phân bố gần trùng với diện tích phân bố của các đá trầm tích tuổi Jura, bao gồm cát kết, bột kết, sét kết và một ít đá phiến sét thuộc hệ tầng Đray Linh (J1 đl) và hệ tầng La Ngà (J2 ln). Đặc biệt, đối với các vùng Ninh Hòa, Bắc Khánh Vĩnh và Bắc Diên Khánh, gần như các giếng bị nhiễm fluor cao đều lấy nước từ tầng đeluvi, eluvi phong hóa từ các đá này hoặc nước được lấy trực tiếp từ đới nứt nẻ của các loại đá phiến sét, sét kết. Đây cũng là các vùng có tỉ lệ mẫu nước có hàm lượng fluor từ cao (1,5-5 mg/l) đến rất cao (> 5 mg/l). Tại xã Cam Phước Tây thuộc huyện Cam Ranh, một số giếng có hàm lượng fluor cao cũng lấy nước từ các thành tạo trên. Điều đó cho thấy các vùng phân bố nước dưới đất nhiễm fluor cao có một mối quan hệ nhất định với trầm tích tuổi Jura.

- Vùng nước ngầm bị nhiễm fluor thường trùng với phương kéo dài và vị trí giao thoa của các đới nứt nẻ kiến tạo. Các đứt gãy đó chính là những kênh dẫn nước từ dưới sâu lên, qua tương tác với các thành phần khoáng vật chứa fluor trong các loại đất đá, làm tăng cao hàm lượng fluor trong nước xâm nhập vào các tầng chứa nước bên trên. Mặc khác các đứt gãy này có liên quan với các điểm nước khoáng - nước nóng (Tu Bông, Hóc Chim, Khánh Hiệp). Điều này thể hiện rất rõ ở các vùng Ninh Hòa, Vạn Ninh và Khánh Vĩnh, là những vùng nằm trong phạm vi khống chế của đứt gãy Bà Rịa - Đà Lạt - Xuân Tự. Điều đó cho thấy các vùng phân bố nước dưới đất bị nhiễm fluor có một mối quan hệ nhất định với các đứt gãy trong khu vực [7].

- Qua hai nhận xét trên, có thể nước dưới đất bị nhiễm fluor ở tỉnh Khánh Hoà phân bố chủ yếu ở các vùng có hệ thống đứt gãy sâu cắt qua và thành phần thạch học của tầng chứa nước dưới đất là các trầm tích lục nguyên tuổi Jura hoặc sản phẩm phong hoá của chúng.

III. NGUYÊN NHÂN GÂY Ô NHIỄM FLUOR CAO TRONG NƯỚC DƯỚI ĐẤT

Sự hình thành hàm lượng fluor cao trong nước dưới đất ở Khánh Hoà đến nay chưa được khẳng định, có thể có nhiều nguyên nhân: nước thải công nghiệp, phân hoá học trong nông nghiệp, chất thải công nghiệp hoặc từ các nghĩa trang, thành phần đất đá, từ các mỏ fluor và nước khoáng - nước nóng giàu fluor.

Qua kết quả của các công trình nghiên cứu đã công bố, các nhà khoa học đã phân tích nguyên nhân hình thành hàm lượng fluor cao trong nước ngầm như sau: theo Đề án khảo sát lập bản đồ đẳng trị fluor vùng huyện Ninh Hòa tỉ lệ 1/50.000 năm 1990 [3], các tác giả đề án cho rằng “Sự tăng cao hàm lượng ion fluor trong nước tại một số nơi ở huyện Ninh Hòa có nguồn gốc từ các nguồn nước ngầm dưới sâu đưa lên và liên quan chặt chẽ với các đứt gãy kiến tạo, các đới phá hủy và đới khe nứt. Các đới phá hủy này đóng vai trò như những hệ thống kênh dẫn có áp”. Theo Đề án điều tra thành lập loạt bản đồ địa chất môi trường tỉnh Khánh Hoà tỉ lệ 1/100.000 năm 2001 [9], các tác giả đề án cho rằng “Qua quan sát thực tế và căn cứ vào bản đồ địa chất thì thấy có sự liên hệ giữa phương kéo dài, vị trí giao thoa của các đới nứt nẻ kiến tạo với sự gia tăng hàm lượng fluor trong nước ngầm; nước khoáng nóng thường chứa một hàm lượng fluor cao cũng có thể được coi là một nguồn nảy sinh hiện trạng gia tăng hàm lượng fluor trong nước giếng ở những vùng này”. Trong báo cáo tại Hội nghị Khoa học lần 15 trường Đại học Mỏ - Địa chất Hà Nội năm 2002 [2], các tác giả báo cáo cho rằng nguyên nhân chủ yếu để gây nhiễm fluor ở vùng Phú Yên, Khánh Hoà là nguyên nhân địa chất (nước khoáng - nước nóng, sự phong hoá của các đá magma xâm nhập và phun trào axit). Theo ý kiến của B. Ratanasthien thuộc Khoa Địa chất, trường Đại học Tổng hợp Chiang Mai, Thái Lan về sự nhiễm độc do sử dụng nước dưới đất chứa nhiều fluor ở bồn trũng Chiang Mai [4], bằng những dẫn chứng sinh động, cụ thể, tác giả đã kết luận “Các hoạt động kiến tạo và địa chấn đã gây nên sự xâm nhập của nước nóng giàu fluor vào trong hệ thống tầng chứa nước sinh hoạt dẫn đến các bệnh nhiễm độc fluor ở địa phương”.

Trên cơ sở tham khảo nhận định nguyên nhân của các công trình trước đây và qua nghiên cứu quy luật phân bố của nước dưới đất bị nhiễm fluor và các điều kiện kinh tế, xã hội của vùng, chúng tôi nhận định về nguyên nhân hình thành hàm lượng fluor cao trong nước dưới đất ở Khánh Hòa như sau:

- Trong các vùng phân bố nước dưới đất bị nhiễm fluor, các hoạt động công nghiệp, việc sử dụng phân hoá học trong nông nghiệp, chất thải công nghiệp hoặc chất bẩn từ các nghĩa trang không nhiều, nên nguyên nhân nhân tạo không có khả năng gây ra sự ô nhiễm fluor cho nước dưới đất.

- Các vùng phân bố nước dưới đất bị nhiễm fluor là vùng phân bố các trầm tích lục nguyên tuổi Jura. Đây là các đá cát kết, bột kết, sét kết, nên thành phần thạch học đất đá chứa nước dưới đất cũng có khả năng có mối liên hệ nào đó với hàm lượng fluor cao trong nước dưới đất.

- Qua nghiên cứu sự phân bố nước dưới đất nhiễm fluor, chúng tôi thấy vùng nước dưới đất bị nhiễm fluor thường trùng với phương kéo dài và vị trí giao thoa của các đới nứt nẻ kiến tạo. Chúng chính là những kênh dẫn nước từ dưới sâu lên, qua tương tác với các thành phần đất đá, khoáng vật chứa fluor làm tăng cao hàm lượng fluor trong các tầng chứa nước dưới đất bên trên. Như vậy, các đới phá hủy kiến tạo đóng vai trò như những hệ thống kênh dẫn có áp, còn nước khoáng, nước nóng (Bảng 2) và các đá magma xâm nhập và phun trào axit có chứa một hàm lượng fluor cao là nguyên nhân chính làm nước dưới đất bị nhiễm fluor trong tỉnh Khánh Hoà.


Bảng 2. Hàm lượng fluor của một số nguồn nước khoáng - nước nóng ở tỉnh Khánh Hoà

 

TT

Tên nguồn nước khoáng,
nước nóng

Hàm lượng fluor (mg/l)

Phân tích tại Viện
Pasteur Tp. Hồ Chí Minh

Phân tích tại Viện
Pasteur Nha Trang

1

Tu Bông (Vạn Ninh)

1,7

3,5

2

Hóc Chim (Vạn Ninh)

 

3,0

3

Trường Xuân (Ninh Hòa)

6,7

5,2

4

Đảnh Thạnh (Diên Khánh)

3,4

2,1

5

Suối Dầu

4,37

2,07

6

Ba Ngòi (Trà Long - Cam Ranh)

 

7,2

IV. CÁC GIẢI PHÁP XỬ LÝ NƯỚC NHIỄM FLUOR

Như chúng tôi đã đề cập ở phần Mở đầu, nếu sử dụng lâu ngày nước ăn, uống có hàm lượng fluor cao sẽ dẫn đến bệnh đốm răng, mục răng, chết răng và các chứng nhiễm fluor ở khung xương, như xơ cứng khớp, xưng khớp, liệt chi. Bệnh gây ra do dùng quá liều fluor được gọi là bệnh nhiễm fluor và hiện chưa có phương thức chữa trị. Trong tỉnh Khánh Hoà, qua phân tích ở trên thì nguyên nhân gây ô nhiễm fluor trong nước dưới đất là do nhân tố tự nhiên, vì vậy biện pháp chủ yếu để đề phòng các bệnh này là sử dụng nguồn nước không nhiễm bẩn fluor cho ăn uống và sinh hoạt. Ngoài ra, cũng có thể sử dụng một số biện pháp gián tiếp khác, cụ thể như sau:

1. Các vùng đang sử dụng nguồn nước dưới đất bị nhiễm fluor cho ăn uống sinh hoạt thì giải pháp tối ưu là thay đổi và dùng nguồn nước đáp ứng các tiêu chuẩn cho nước ăn uống. Do vậy, cần xây dựng các phương án khai thác nước tập trung hoặc hình thành các dịch vụ cung cấp nước sạch với các nguồn nước mặt đáp ứng tiêu chuẩn cấp nước.

2. Đối với những vùng không thể thay đổi nguồn nước để sử dụng thì giải pháp duy nhất là phải lọc bỏ lượng fluor dư. Các phương pháp có thể sử dụng là:

- Phương pháp trao đổi ion fluor bằng oxyt nhôm hoạt tính, nhờ thiết bị lọc Flowat (của Phân viện Vật liệu Hồ Chí Minh). Bộ lọc Flowat có khả năng xử lý fluor đến hàm lượng thích hợp sử dụng cho việc ăn uống (<1,0 mg/l).

- Các phương pháp truyền thống lâu nay nhân dân vẫn sử dụng là phương pháp keo tụ bằng vôi + phèn; phương pháp hấp phụ bằng than xương.

3. Ngoài các biện pháp trực tiếp trên cũng nên sử dụng một số biện pháp gián tiếp:

- Tăng cường công tác tuyên truyền tại các địa phương để người dân thấy rõ tác hại của việc sử dụng nguồn nước nhiễm fluor cao, tác hại của việc dư thừa fluor và các bệnh liên quan, từ đó giúp họ có ý thức cao trong việc xử lý nguồn nước và chủ động tìm kiếm nguồn nước thay thế.

- Thay đổi thành phần thực phẩm hằng ngày có hàm lượng fluor cao bằng các loại thực phấm có hàm lượng fluor thấp nhằm giảm lượng tích luỹ fluor cao trong cơ thể.

V. KẾT LUẬN

Kết quả nghiên cứu cho phép đi đến một số kết luận sau:

1- Nước dưới đất bị nhiễm fluor ở tỉnh Khánh Hoà phân bố khá rộng trên nhiều địa phương, tuy nhiên diện phân bố nằm chủ yếu ở các vùng có hệ thống đứt gãy sâu cắt qua và thành phần thạch học của tầng chứa nước dưới đất là các trầm tích lục nguyên tuổi Jura hoặc sản phẩm phong hoá của chúng.

2- Nguyên nhân chủ yếu làm nước dưới đất bị nhiễm fluor liên quan với nước khoáng, nước nóng và các đá magma xâm nhập và phun trào axit có chứa một hàm lượng fluor cao. Còn các đới phá hủy kiến tạo đóng vai trò như những hệ thống kênh dẫn làm tăng cao hàm lượng fluor trong các tầng chứa nước dưới đất phía trên.

3- Hàm lượng fluor cao trong nước ăn uống, sinh hoạt sẽ dẫn đến các bệnh về răng và xương. Do vậy, biện pháp chủ yếu để tránh các căn bệnh này là sử dụng nguồn nước không nhiễm bẩn fluor. Tại các vùng nguồn nước dưới đất bị nhiễm fluor cần phải lọc bỏ lượng fluor dư hoặc sử dụng nguồn nước mặt đáp ứng tiêu chuẩn thay thế. Đồng thời cũng cần có các biện pháp gián tiếp để người dân trong vùng tự giảm thiểu khả năng xâm nhập của fluor vào cơ thể.

VĂN LIỆU

1. Đỗ Kim Hoan, Vũ Ngọc Trân, Nguyễn Duy Bảo, Võ Hồng Tuân, 2002. Báo cáo Điều tra các vùng trọng điểm có nguồn nước dưới đất nhiễm fluor của tỉnh Khánh Hòa. Lưu trữ Sở KHCN Khánh Hòa, Nha Trang.

2. Đỗ Thị Vân Thanh, Đặng Trung Thuận, Nguyễn Ngọc Trường, 2002. Sự phân bố flo trong đá gốc, đất, nước của một số vùng ở Phú Yên, Khánh Hoà và bệnh tật liên quan trong cư dân địa phương. Tuyển tập báo cáo HNKH XV Trường Đại học Mỏ - Địa chất Hà Nội.

3. Nguyễn Thiên Lý, Hồ Trọng Tý, Đỗ Kim Hoan, Nguyễn Duy Bảo, Nguyễn Văn Đăng, 1990. Báo cáo Khảo sát lập bản đồ đẳng trị fluor khu vực huyện Ninh Hòa, tỉ lệ 1/50.000 làm sáng tỏ các yếu tố địa chất liên quan. Lưu trữ Sở KHCN  Nha Trang.

4. Ratanasthien B., 1993. Bệnh nhiễm độc do sử dụng nước dưới đất chứa nhiều fluor ở bồn trũng Chiang Mai (Thái Lan). Thông tin Khoa học kĩ thuật địa chất, Chuyên đề: Những vấn đề địa chất đô thị, I, Hà Nội.

5. Tiêu chuẩn Việt Nam, 2001. Yêu cầu kĩ thuật nước uống, nước sinh hoạt và phương pháp thử. Nxb Xây dựng, Hà Nội.

6. Vaish A. K, Gyani K. C., 1999. Bệnh nhiễm fluor - mối đe dọa kinh niên và các biện pháp khắc phục: ví dụ nghiên cứu điển hình ở bang Rajasthan, Ấn Độ. Thông tin khoa học kĩ thuật địa chất, Chuyên đề: Những vấn đề địa chất sinh thái, 2, Hà Nội.

7. Võ Công Nghiệp (Chủ biên), 1998. Danh bạ các nguồn nước khoáng và nước nóng Việt Nam. Cục ĐC&KS Việt Nam, Hà Nội.

8. Võ Hồng Tuân (Chủ biên), 2000. Báo cáo Lập bản đồ phân bố vùng bị nhiễm fluor huyện Ninh Hòa, tỉnh Khánh Hòa. Lưu trữ Sở KHCN  Nha Trang.

9. Vũ Ngọc Trân (Chủ biên), 2001. Điều tra thành lập loạt bản đồ địa chất môi trường tỉnh Khánh Hoà, tỉ lệ 1/100.000. Lưu trữ Sở KHCN  Nha Trang.