Các nội dung nghiên cứu gồm: Tổng hợp các điều kiện tự nhiên kinh tế xã hội khu vực Đông Anh - Mê Linh, Hà Nội. Nghiên cứu nguồn gốc của nước thông qua đặc điểm phân bố tổng lượng mưa hàng năm, phân tích đặc điểm của nước theo mẫu lấy từ sông, suối, hồ chính trong khu vực. So sánh sự biến đổi môi trường nước theo thời gian trong mạng lưới lỗ khoan quan trắc và các số liệu đo địa vật lý định kỳ nhằm đánh giá ảnh hưởng của hoạt động kinh tế trong khu vực để đề xuất mô hình nâng cao hiệu quả quản lý và khai thác nguồn nước bền vững.

Bằng cách tiếp cận thực tiễn là dựa vào sự biến đổi về chất và lượng nước dưới đấy theo số liệu đo địa vật lý và quan trắc trong lỗ khoan theo dõi thời gian để đề xuất các giải pháp quản lý, khai thác hiệu quả tầng chứa nước bền vững kết hợp bảo vệ môi trường. Từ cách tiếp cận này, nhóm nghiên cứu đã sử dụng các phương pháp để nghiên cứu bao gồm: Phương pháp phân tích nguồn gốc hình thái địa hình dựa trên các tài liệu địa mạo, địa chất, tân kiến tạo để tìm hiểu quy luật vận động của nước mặt, nước ngầm trong khu vực. Nghiên cứu đặc điểm phân bổ tổng lượng mưa hàng năm theo số liệu của 5 trạm đo mưa lân cận trong khoảng thời gian từ 2000 đến 2011, phân tích đặc điểm của nước theo 65 mẫu lấy từ sông Hồng, Cà Lô, suối Ngầm, hồ Đại Lải trong khu vực Đông Anh, Mê Linh, Phú Yên, Vĩnh Yên, Việt Trì, Sơn Tây, Yên Bái, Lào Cai; Phương pháp địa lý vật lý gồm lựa chọn tổ hợp công nghệ địa vật lý đo vẽ trên mặt đất chủ yếu là phương pháp điện-điện từ như đo sâu điện thẳng đứng (VES), đo sâu mặt cắt điện (EP), đo ảnh điện đa cực (ERI), đo điện từ tần số rất thấp (VLF), đo rada xuyên đất (GPR) và đo địa chất khúc xạ. Bằng phương pháp này, đề tài đã xây dựng được 6 mặt cắt cấu trúc địa chất tầng nông bằng số liệu đo địa chất điện-điện từ theo thời gian 4 lần /năm. Các phép đo địa vật lý được thực hiện 12 lần trong 3 năm để xác định tầng chứa nước dưới đất, khuynh hướng vận động và sự biến động của môi trường nước ngầm theo thời gian. Phương pháp lấy mẫu và phân tích mẫu nước mặt và nước ngầm ở 6 lỗ khoan quan trắc theo các tham số hóa lý và đồng vị tại các phòng thí nghiệm đạt chuẩn quốc tế tại Đại học Akita (Nhật Bản), Đại học Khoa học và Công nghệ AGH (Ba Lan).

Qua quá trình nghiên cứu, nhóm nghiên cứu nhận thấy nguồn nước dưới đất đang khai thác hàng ngày phục vụ hoạt động công nghiệp cho khu vực phía Bắc Hà Nội bao gồm diện tích khu công nghiệp Bắc Thăng Long và Quang Minh do nhà máy nước khai thác ở độ sâu 50-70m, còn nguồn nước dưới đất khai thác phục vụ cho 12.000 hộ ở độ sâu 8-25m. Bằng các phép khảo sát thích hợp nhóm nghiên cứu đánh giá được các thông số của nguồn nước như độ pH, độ dẫn điện (EC), tổng độ khoáng hóa (TDS), hàm lượng các cation và anion như Ca2+, Mg2+, K+, Na+, Cl-, HCO3-, SO42- có đối sánh với các giá trị chuẩn do Tổ chức Y tế Thế giới quy định. Khu vực nghiên cứu khá bằng phẳng có độ cao mặt đất 6-10m so với mặt nước biển. Quá trình tiến hóa của các trầm tích gần mặt diễn ra từ Peistocen đến Đệ tứ. Trong suốt thời kỳ Đệ tứ khu vực này đã trải qua gần 5 chu kỳ biển tiến và biển thoái. Chu kỳ thứ nhất xảy ra vào vào thời kỳ đầu của Pleistoncen bằng các vật liệu trầm tích như cuội sỏi và các hạt thô. Chu kỳ thứ hai và thứ ba ứng với Pleistocen và đầu Holocen, Chu kỳ thứ năm là thời kỳ Holocen muộn bằng các vật liệu liên quan đến cát bay, cát biển. Tuy nhiên vẫn còn nhiều quan điểm khác nhau về hệ tầng phụ của Holocen trong tiến hóa của vùng châu thổ sông Hồng. Như vậy, theo các nhà nghiên cứu mới đây cho biết, thời gian hình thành các trầm tích này khoảng 3000 năm trước công nguyên, các hoạt động tân kiến tạo ở đây đã tạo ra khu vực địa máng mà hệ tầng Vĩnh Phúc được coi như là ranh giới của Pleistocen/Holocen trong châu thổ sông Hồng. Đây là một đặc điểm địa chất quan trọng trong công tác minh giải tài liệu địa vật lý.

Các vùng thuận lợi cho phát triển đô thị là khu vực nằm giữa sông Hồng và sông Cà Lồ, huyện Gia Lâm và các xã bắc sông Đuống, cùng một số diện tích huyện Từ Liêm, các quận Tây Hồ và Cầu Giấy. Đây là các vùng có điều kiện nước mặt và nước dưới đất đảm bảo cho nhu cầu phát triển, có điều kiện địa chất công trình thuận lợi và ít bị ảnh hưởng của quá trình tai biến, thuận lợi về mặt giao thông. Các số liệu đo sâu điện, đo Georadar và đo VLF cho phép cho phép xây dựng các mặt cắt cấu trúc tầng nông vùng nghiên cứu với độ chính xác và độ phân giải chấp nhận, giúp liên kết để làm rõ được các đặc điểm cấu trúc bất thường và bất đồng nhất dải ven bờ phải sông Hồng cũng như dưới đáy sông thuộc Tây Hồ - Hà Nội. Hình thái cấu trúc của các lớp ở độ sâu lớn hơn 30m có bề mặt đa dạng là điều kiện thuận lợi cho việc chứa và liên thông của các tầng chứa nước ngầm trong vùng nghiên cứu. Việc hình thành các đới cấu trúc phân chia theo độ dẫn điện cũng là cơ sở cho việc phân chia theo cấu trúc địa chất thủy văn, nhất là cấu trúc ở độ sâu gần 100m.

Các kết quả nghiên cứu này là nền tảng cơ sở cho các giải pháp phát triển bền vững nguồn nước. Các kết quả giúp đánh giá để khai thác và phát triển các khu công nghiệp theo hướng bền vững, nhất là đối với các khu công nghiệp ở đồng bằng châu thổ sông Hồng và ngoại ô các thành phố lớn trên lãnh thổ Việt Nam.

Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu của Đề tài (Mã số 10888) tại Cục Thông tin khoa học và công nghệ quốc gia.