Số hóa - giải pháp triển vọng quản lý bền vững nguồn nước sạch

Bài viết Số hóa - giải pháp triển vọng quản lý bền vững nguồn nước sạch trình bày thực trạng nguồn nước sạch cho cộng đồng; Giải pháp số hóa hỗ trợ quản lý bền vững nguồn nước sạch; Triển vọng áp dụng giải pháp số hóa trong quản lý nguồn nước sạch ở Việt Nam.

SỐ HÓA - GIẢI PHÁP TRIỂN VỌNG QUẢN LÝ BỀN VỮNG NGUỒN NƯỚC SẠCH Nguyễn Thị Lâm Phân hiệu Trường Đại học Tài nguyên Môi trường tỉnh Thanh Hóa Tóm tắt Nước quan trọng cần thiết sống người Sử dụng nguồn nước sinh hoạt để đáp ứng nhu cầu sống người, yếu tố định đến sức khỏe người cộng đồng Tuy nhiên, nguồn nước giới nói chung Việt Nam nói riêng bị suy giảm số lượng chất lượng tác động hoạt động tự nhiên, nhân tạo biến đổi khí hậu Sự phát triển số hóa tạo hội để giải thách thức liên quan đến vấn đề quản lý nguồn nước hiệu bền vững Số hóa giải pháp áp dụng công nghệ thông minh kết nối với internet vạn vật tạo hội để giải thách thức mang lại nhiều lợi ích to lớn việc quản lý bề vững nguồn nước sạch, đảm bảo cung cấp nước cho cộng đồng Từ khóa: Số hóa; Nguồn nước sạch; Bền vững; Quản lý; Cộng đồng Abstract Digitization - A promising solution for sustainable management of clean water sources Clean water is important and necessary for human life Using clean water sources in daily life to achieve the needs of human life This is a decisive factor for the health of each person and the whole community However, clean water sources in the world in general and in Vietnam have been declining in quantity and quality due to the impact of natural, activities of humans and climate change The development of digitization maybe creates opportunities to solve challenges related to effective and sustainable water management Digitization is a solution to apply smart technologies connected to the internet of things, which has the ability to create opportunities to solve challenges and bring great benefits in sustainable management of clean water sources, ensuring clean water supply for the community Keywords: Digitization; Clean water sources; Sustainability; Management; Community 1. Giới thiệu Thế giới chuyển qua kỷ nguyên số hóa, hầu hết hoạt động hàng ngày phụ thuộc nhiều vào cơng nghệ máy tính kỹ thuật số sáng tạo Các cơng nghệ đại trí tuệ nhân tạo (AI), 5G, điện toán đám mây điện toán biên Internet vạn vật (IoT) ứng dụng quản lí tài nguyên môi trường để nâng cao suất khai thác hiệu quản lí hệ thống định [1, 2] Các công nghệ khác Viễn thám, Hệ thống Thông tin Địa lý (GIS), điện thoại thông minh, người máy, trí tuệ nhân tạo, hệ gen, tin sinh học và công nghệ kỹ thuật số dựa liệu lớn sử dụng để đạt mục tiêu phát triển nông nghiệp bền vững [3] Dữ liệu vệ tinh chuỗi thời gian để tìm hiểu động lực thời gian thảm thực vật [4], vùng đồng đất ngập nước cửa sông [5], vùng đất ngập nước núi cao [6], thay đổi đường tuyết [7], lớp phủ băng cực [8], bề mặt khơng thấm thị [9], vùng vi khí hậu đô thị [10], thực vật phù du biển [11] và nhiệt độ bề mặt biển [12], để ứng phó với biến đổi khí hậu tồn cầu chứng minh tiềm ứng dụng liệu không gian địa lý lĩnh vực giám sát môi trường khác nhau,… Nước sử dụng cho mục đích sinh hoạt nước qua xử lý có chất lượng bảo đảm, đáp ứng yêu cầu sử dụng cho mục đích ăn uống, vệ sinh người [32] Nguồn nước Giải pháp kết nối chia sẻ hệ thống sở liệu phục vụ công tác đào tạo, quản lý lĩnh vực tài nguyên môi trường 319 nước qua hệ thống xử lý từ nhà máy đảm bảo kiểm định nghiêm ngặt độ sạch, độ an toàn trước đưa đến tay người dùng Tổ chức Y tế giới (WHO)/ Bộ Y tế Việt Nam đưa tiêu chuẩn cho nguồn nước Theo đó, nước nước có số nồng độ chất mức cho phép WHO/ Bộ Y tế Việt Nam Sử dụng nguồn nước sinh hoạt yếu tố định đến sức khỏe người cộng đồng Tuy nhiên, nguồn nước giới nói chung Việt Nam nói riêng đứng trước tình trạng khan hiếm, suy giảm nghiêm trọng chất lượng tác động hoạt động nhân tạo biến đổi khí hậu Trước thách thức này, số hóa xem giải pháp quản lý phù hợp với xu chung thời đại số, hỗ trợ quản lý nguồn nước bền vững Thực trạng nguồn nước cho cộng đồng Theo đánh giá nhiều quan nghiên cứu tài nguyên nước, có khoảng 1/3 số quốc gia giới bị thiếu nước đến năm 2025, số 2/3 với khoảng 35 % dân số giới rơi vào tình cảnh thiếu nước nghiêm trọng Tổ chức UN - Water thống kê có khoảng 1,9 tỉ người sống khu vực khan nước; 2,1 tỉ người không tiếp cận dịch vụ nước uống bảo đảm an toàn Dự kiến, đến năm 2050, dân số giới tăng khoảng tỉ người nhu cầu nước toàn cầu tăng 30 % so với nay, có 663 triệu người chưa tiếp cận với nguồn nước uống hợp vệ sinh Trong báo cáo Siments (2017) đề cập có khoảng 880 triệu người tiếp cận với nguồn nước sạch, 3,5 triệu người chết hậu sử dụng nguồn nước khơng an tồn Dự báo đến 2050 cịn khoảng 200 triệu người khơng thể tiếp cận với nguồn nước sạch.  Dân số tăng nhanh q trình cơng nghiệp hóa, đại hóa phát triển xả tràn lan rác thải, nước thải công nghiệp sơng, suối, ao hồ, đất đai, Hóa chất, kim loại nặng ngấm trực tiếp vào nước sông, suối, ao, hồ, thấm qua đất làm ô nhiễm đến mạch nước ngầm Nguồn nước giới bị đe dọa trầm trọng Tại Mỹ vùng đại hồ bị ô nhiễm nặng, đặc biệt hồ Erie, Ontario độ nhiễm lên đến mức báo động Cịn ở Anh vào khoảng kỷ 19 trở trước, sông Tamise Nhưng đến kỉ 20 trở thành ống cống lộ thiên Tại Trung Quốc, hàng năm lượng chất thải nước thải công nghiệp thải chưa qua xử lí thải vào sơng ngịi Hậu hầu sơng hồ ngày trở lên nhiễm Bên cạnh đó, biến đổi khí hậu làm thay đổi hình thái mưa, giảm lượng nước sẵn có làm trầm trọng thiệt hại lũ lụt hạn hán toàn giới Điều đe dọa làm giảm nguồn cung nước cho hàng trăm triệu người tương lai Đặc biệt, vi phạm chất lượng nước uống vấn đề phổ biến toàn giới trở nên đáng lo ngại khu vực phát triển Những nghiên cứu gần cho thấy chất lượng nước uống bị đe dọa gia tăng vi phạm đến chất lượng nước như: Cuộc khủng hoảng nước do ơ nhiễm chì từ ống cũ [13], vấn đề cấp bách liên quan đến chất per - polyfluoroalkyl (PFAS) nước [14], hàm lượng asen cao nguồn nước uống [15 - 16], độc chất cyanotoxins tạo tượng nở hoa tảo [17], hoặc nhu cầu khử trùng nước tại điểm sử dụng [18 - 19], Chất lượng nước thay đổi mối đe dọa nghiêm trọng đến sức khỏe người sử dụng Liên hợp quốc có 1,8 tỉ người giới sử dụng nguồn nước uống có chứa vi khuẩn gây bệnh tiêu chảy, kiết lị, thương hàn, Điều khiến cho 842.000 người chết năm ảnh hưởng bệnh Theo ước tính WHO, có khoảng 130 triệu người phải đối mặt với việc dùng nước bi nhiễm arsenic với nồng độ cao nồng độ cho phép 10 mg/lít 320 Giải pháp kết nối chia sẻ hệ thống sở liệu phục vụ công tác đào tạo, quản lý lĩnh vực tài nguyên môi trường Cũng nhiều nơi giới, Việt Nam đối mặt với tình trạng nhiễm nguồn nước ngầm nước mặt nghiêm trọng, dẫn đến thiếu nước sinh hoạt Theo kết thống kê của Viện Sức khỏe nghề nghiệp mơi trường - Tạp chí Tun giáo Trung ương, năm có đến 21,5 % dân số Việt Nam sử dụng nguồn nước từ giếng khoan chưa qua xử lý hay kiểm tra an toàn vệ sinh định kỳ Viện Y học lao động Vệ sinh mơi trường báo cáo Việt Nam có đến hơn 17 triệu người chưa tiếp cận với nước sạch. Những người dân phải chấp nhận sống chung với nguồn nước ngầm, nước mưa, nước từ nhà máy lọc không an toàn Nguyên nhân dẫn đến thiếu nước sạch ở Việt Nam do: Sự gia tăng dân số, đặc biệt di dân đến thành phố lớn gây sức ép lớn lên nguồn nước khu vực ngày cao; Đồng thời tạo nguồn thải khổng lồ vượt khả tự phân hủy mơi trường tự nhiên dẫn đến tình trạng thiếu nước Việt Nam; Môi trường sinh thái bị phá hoại chặt phá rừng kéo theo biến đổi khí hậu, từ làm thiếu nước sạch; Việt Nam quốc gia giáp biển nên Trái đất nóng lên, mực nước biển dâng cao dần lấn chiếm đất liền, nguồn nước bị thu hẹp lại đồng nghĩa với việc cạn kiệt nguồn nước người sử dụng; Sự ô nhiễm nguồn nước hoạt động sản xuất nơng nghiệp, cơng nghiệp; Hàm lượng hóa chất thuốc bảo vệ thực vật khơng làm thối hóa đất mà cịn làm nguồn nước nhiễm độc; Cơng tác quản lý bảo vệ mơi trường cịn lỏng lẻo có hình thức, chưa đủ tính răn đe nên tình trạng phá hoại mơi trường diễn ngày gia tăng, khiến nguồn nước ô nhiễm khơng cải thiện; Chưa có hệ thống giám sát thích hợp cho khối lượng lẫn chất lượng nước tình trạng sử dụng lãng phí nước Hậu việc sử dụng nguồn nước bị ô nhiễm gây ảnh hưởng nặng nề đến sức khỏe người Cụ thể là: Có khoảng 9.000 người tử vong năm nguồn nước vệ sinh (theo thống kê Bộ Y tế Bộ Tài nguyên Môi trường); Khoảng 20.000 người mắc bệnh ung thư phát mà ngun nhân nhiễm nguồn nước (theo thống kê Bộ Y tế Bộ Tài nguyên Môi trường); 44 % trẻ em bị nhiễm giun và 27 % trẻm em tuổi bị suy dinh dưỡng Việt Nam thiếu nước vệ sinh (theo WHO); Khoảng 21 % dân số sử dụng nguồn nước bị nhiễm Asen (theo báo cáo Bộ Tài ngun Mơi trường) Để hạn chế tình trạng thiếu nước cần phải quản lý bền vững ngồn nước sạch, đảm bảo cho cộng đồng tiếp cận với nguồn nước đạt yêu cầu WHO/Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chất lượng nước sử dụng cho mục đích sinh hoạt - QCVN 01 1: 2018/BYT, Tiêu chuẩn nước uống trực tiếp - QCVN - 1: 2010/BYT Giải pháp số hóa hỗ trợ quản lý bền vững nguồn nước Việc áp dụng công nghệ tiên tiến kết nối với internet vạn vật quản lý hiệu quả, bền vững nguồn nước sạch, đảm bảo cho tất người sử dụng tiếp cận với nguồn nước có chất lượng cao nhất, đáp ứng quy định Một số nghiên việc kiểm tra chất lượng nước theo thời gian thực điểm kiểm soát quan trọng xác định cần vận hành hệ thống xử lý nước để đảm bảo sức khỏe cho cộng đồng [20]; việc tích hợp mạng lưới công nghệ thông tin hệ thống xử lý bật/tắt mơđun thay đổi để trở thành yếu tố đảm bảo tất người tiếp cận với nguồn nước chất lượng. Việc triển khai hệ thống trí tuệ nhân tạo để xác định vấn đề chất lượng nguồn nước (Ví dụ: Mức nitrat cao, diện vi khuẩn,…) để kích hoạt hành động để khắc phục vấn đề nhằm đảm bảo chất lượng nguồn nước Những thành công việc quản lý công nghệ số hóa ghi nhận cải tiến thời gian phản ứng kiện, tăng khả tái sử dụng cơng trình chí giảm mức sử dụng lượng hệ thống xử lý nước cấp mạng lưới phân phối Sự phong phú Giải pháp kết nối chia sẻ hệ thống sở liệu phục vụ công tác đào tạo, quản lý lĩnh vực tài nguyên môi trường 321 liệu số hóa cho phép nhà cung cấp dịch vụ sử dụng phân tích dự đốn để phát vấn đề chủ động đưa đội công tác đến trường để ngăn chặn giải vấn đề thay đường ống phân phối nước trước rò rỉ nhỏ trở thành cố gây thất thoát nước hay gây ô nhiễm, làm suy giảm chất lượng nguồn nước Nhờ liệu số hóa nơng nghiệp mà nơng dân quản lý tốt kỹ thuật canh tác đất, lựa chọn cấu trồng, sử dụng phân bón, hóa chất bảo vệ thực vật hợp lý nhằm giảm thiểu ô nhiễm tầng chứa nước hệ thống nước mặt sử dụng làm nguồn nước uống Việc áp dụng đồng hồ thông minh, cảm biến chỗ từ xa liệu vệ tinh kết nối với thiết bị di động cho phép theo dõi thời gian thực nhu cầu nước trồng nhu cầu tưới nước tối ưu cho phép nơng dân kiểm sốt tối ưu hóa số lượng nước tưới thời gian tưới giúp sử dụng hợp lý, tiết kiệm nguồn nước Việc đẩy mạnh phát triển ứng dụng tích hợp cơng nghệ số hóa với cơng nghệ thơng tin 4.0 ngày phát huy vai trò thiết yếu việc cho phép luồng thông tin thời gian thực cảnh báo sớm để giảm tác động từ rủi ro liên quan đến nguồn nước cấp xây dựng phương án phục hồi thích ứng với biến đổi khí hậu Ứng dụng WebGIS đáp ứng nhu cầu quản lí nhà nước về tài ngun nước nói chung quản lý, truy xuất thơng tin chất lượng nguồn nước nói riêng, góp phần quản lý nguồn nước hiệu quả, bền vững Ứng dụng cơng nghệ blockchain hịa giải nhu cầu cạnh tranh nước (hộ gia đình, cơng nghiệp, sản xuất lượng, nông nghiệp, tự nhiên) để tránh lạm dụng nước Cơng nghệ sử dụng để dự đoán lưu lượng nước, phát khơng qn kiểm tra rị rỉ nước Blockchain cho phép quản lý nguồn nước phi tập trung an toàn bền vững tương lai Số hóa giải pháp hỗ trợ kiểm soát tối ưu hệ thống xử lý nước, bao gồm: Các nhà máy xử lý nước uống, nhà máy khử muối,… Đây hệ thống phức tạp tích hợp quy trình khác để loại bỏ chất nhiễm, tạp chất muối có nước [21 - 22]. Cơng nghệ trí tuệ nhân tạo (AI) ngày ứng dụng nhiều để chuyển liệu thụ động thành kiến​​ thức hành động nhằm cải thiện hoạt động hệ thống xử lý nước hỗ trợ việc định [23 - 25] Trong số nghiên cứu gần cho thấy việc tối ưu hóa thiết kế nhà máy xử lý nước thực thông qua khai thác liệu và kỹ thuật AI mạng nơ - ron nhân tạo logic mờ theo quy trình tích hợp bao gồm thu thập làm liệu, lưu trữ liệu, khai thác liệu giao diện người dùng web [26] giúp nhà quản lý người sử dụng kiểm soát hiệu hệ thống xử lý nước chất lượng nước sau xử lý Theo Nguyễn Thanh Hùng, số hóa giúp cải thiện việc xử lý tái sử dụng nước thải, phân biệt nước xanh, xanh lam xám, hiểu nguồn loại ô nhiễm Trong hộ chung cư, số hóa hỗ trợ gia tăng nhanh việc xử lý chỗ, tái sử dụng nước thải - đặc biệt tòa nhà cao tầng tái chế nước xám Trong trình xử lý, lượng lớn liệu tạo số theo dõi trực tuyến thu thập đồng thời thông qua công nghệ cảm biến khác nhau. Các kỹ thuật khai thác liệu kết hợp vào kỹ thuật cảm biến để xác minh tính bình thường quy trình tạo kiến ​​thức cố nhà máy [24]. Khai thác thơng tin nâng cao trích xuất thơng tin người dựa AI kỹ thuật khai thác liệu để chuyển đổi liệu thành thơng tin kiến ​​thức hữu ích nhằm kiểm sốt hiệu tối ưu hóa hoạt động hệ thống xử lý nước [24] Newhart cộng tóm tắt cơng nghệ dựa liệu sử dụng hệ thống xử lý nước thải nhằm mục đích phát lỗi, dự đốn biến đổi điều khiển tự động nhằm giảm tiêu thụ lượng, đảm bảo chất lượng nước ngăn ngừa cố hệ thống [27] Li cộng sự đã xem 322 Giải pháp kết nối chia sẻ hệ thống sở liệu phục vụ công tác đào tạo, quản lý lĩnh vực tài nguyên môi trường xét AI học máy để phân tích mối quan hệ phi tuyến tính kiểm sốt q trình cho hệ thống xử lý nước uống [25] Một số trường hợp gần báo cáo việc sử dụng máy học để phát triển mơ hình cảm biến mềm nhằm dự báo kiểm soát hệ thống xử lý nước [28 - 29] Các kỹ thuật AI máy học thể hứa hẹn cách mạng hóa trình tự động hóa q trình khử muối, đặc biệt quy trình khử mặn dựa lượng tái tạo. Khơng tập trung hồn tồn vào kỹ thuật AI phương pháp tiếp cận hệ thống chuyên gia thông thường, nghiên cứu gần đề xuất phương pháp máy học thống kê kết hợp để cải thiện độ xác việc dự đốn lượng amoniac trong xử lý nước thải đô thị. Nghiên cứu cung cấp quan điểm để phát triển mô hình xử lý nghiêm ngặt cách tích hợp phương pháp thống kê thông thường phương pháp AI tiên tiến Mặc dù hứa hẹn kỹ thuật AI để dự đoán kiểm soát tối ưu hệ thống xử lý nước, việc sử dụng kỹ thuật liệu tiên tiến bị hạn chế số điều kiện liệu khơng cần tương quan tuyến tính phân phối theo tham số, biến theo dõi phải có số lượng mẫu tần suất quan sát cao [27] Một số thách thức việc sử dụng kỹ thuật tiên tiến việc thu thập liệu hữu ích mơi trường phức tạp để sàng lọc xác định chất gây ô nhiễm mục tiêu; việc thiết lập mơ hình thơng minh vĩ mơ sơ đồ định cho toàn nhà máy xử lý để hỗ trợ việc quản lý tổng thể hệ thống xử lý nước [30] Qua cho thấy thực số hóa lĩnh vực quản lý nước mang lại nhiều lợi ích to lớn cho đơn vị sản xuất, cấp nước, quản lý vận hành, chủ đầu tư, doanh nghiệp kinh doanh đến người tiêu dùng Số hóa công cụ hiệu để quan quản lý Nhà nước kiểm tra, giám sát, chia sẻ thông tin hệ thống cấp nước, triển khai giải pháp điều tiết nước phù hợp, tạo hành lang pháp lý để phát triển quản lý nước bền vững Tuy nhiên, cách mạng số hóa lĩnh vực quản lý nguồn nước tiếp tục đặt số nhu cầu đáng kể kiến thức kỹ giáo dục cao; Đầu tư xây dựng, tu sửa sở hạ tầng, đảm bảo kết nối internet Đây thách thức quốc gia phát triển Trong xã hội tiên tiến hơn, kỳ vọng khách hàng chất lượng, tính bền vững nguồn nước thúc đẩy thay đổi hành vi hoạt động tiện ích truyền thống Ở quốc gia tiên tiến, xã hội dân (người tiêu dùng) tham gia bảo tồn nước nguồn nước tái sử dụng nước thải Do đó, cơng ty số hóa mong đợi nhiều từ xã hội dân lĩnh vực đổi đưa định thông minh việc sử dụng tái sử dụng nước Triển vọng áp dụng giải pháp số hóa quản lý nguồn nước Việt Nam Ở Việt Nam, ngành nước tụt hậu so với ngành công nghiệp khác việc tích hợp cơng nghệ mới, thơng minh để quản lý tài nguyên nước nói chung nguồn nước nói riêng Tuy nhiên, năm gần nghị Chính phủ Bộ TN&MT ban hành sửa đổi nhiều văn pháp luật nhằm đẩy mạnh số hóa quản lý tài nguyên mơi trường Nhờ đó, lĩnh vực quản lý nước triển khai giải pháp số hóa hoạt động cấp nước thành phố lớn số địa phương Theo GS.TS Nguyễn Việt Anh (2021), nay, đô thị Việt Nam có khoảng 750 nhà máy cấp nước với tổng cơng suất đạt trung bình khoảng 10,6 triệu m3/ngày Trong số hệ thống cấp nước này, có nhiều hệ thống áp dụng công nghệ thông tin, giải pháp số hóa tiên tiến quản lý vận hành, mức độ khác Nhiều hệ thống cấp nước thành phố lớn Hà Nội, TP Hồ Chí Minh, Hải Phịng, Bình Dương, Thừa Thiên Huế,… bố trí, lắp đặt hệ thống điều khiển trung tâm, hệ thống giám sát chất lượng nước tự động với số tiêu quy trình xử lý, tùy theo chất lượng nước thô để điều chỉnh quy trình xử lý, liều lượng hóa chất sử dụng phù hợp Sử dụng thiết bị biến tần, điều khiển trung tâm, để Giải pháp kết nối chia sẻ hệ thống sở liệu phục vụ công tác đào tạo, quản lý lĩnh vực tài nguyên môi trường 323 tăng cường hiệu tiết kiệm điện năng, giảm chi phí nhân cơng,… Tại số địa phương, quản lý hệ thống cấp nước ứng dụng tích hợp cơng nghệ đồ số GIS, cơng nghệ di động, cơng nghệ điện tốn đám mây, tích hợp thành hệ thống tồn diện quản lý cho doanh nghiệp cấp nước như: Thiết lập đồ số mạng cấp nước, quản lý tài sản, giám sát vận hành bảo trì mạng cấp nước, quản lý chăm sóc khách hàng, ghi số kiểm tra đồng hồ nước, quản lý đồng hồ nước, quản lý chất lượng nước, hỗ trợ phịng, chống thất nước Một số đơn vị cấp nước đầu tư phần mềm quản lý tài sản, thiết bị giám sát chất lượng áp lực nước, điều khiển van phân vùng cấp nước, thơng qua chương trình, dự án chống thất thoát, thất thu nước Ngân hàng Thế giới, Ngân hàng Phát triển châu Á từ nguồn kinh phí cơng ty, nguồn ngân sách hỗ trợ Hiệu việc áp dụng giải pháp số hóa góp phần giảm rõ rệt tỷ lệ thất nước Bà Rịa - Vũng Tàu (cịn 10 %), TP Hồ Chí Minh (19,2 %), Hải Phịng (dưới 15 %), Hải Dương (dưới 12 %) Điển hình cụ thể số công ty như: Công ty Cấp nước Bến Thành, Tổng Công ty Cấp nước Sài Gịn (Sawaco) đã ứng dụng hệ thống số hóa liệu mạng lưới cấp nước GIS, cho phép cập nhật, chia sẻ nhanh chóng hiệu quả, tối ưu hóa công tác quản lý, giảm thiểu thời gian thi công, nâng cao suất lao động, góp phần giảm thất nước Tỷ lệ thất nước Cơng ty Cấp nước Bến Thành giảm từ 42,37 % (cuối năm 2014) gần 21 % (đầu năm 2020) Trung tâm Nước vệ sinh môi trường nông thôn tỉnh Sơn La triển khai thí điểm đưa phần mềm ứng dụng ghi số thiết bị di động CityWork.vn vào quản lý vận hành công trình cấp nước Hiệu quản lý nước cấp nâng lên rõ rệt như: thời gian quản lý vận hành cơng trình cấp nước giảm xuống; Kiểm sốt lượng thất nước từ phía khách hàng; Tạo kênh trao đổi trực tiếp để ghi nhận phản ánh khách hàng có giải pháp xử lý kịp thời, đáp ứng tốt nhu cầu sử dụng nước nhân dân Tuy nhiên, việc ứng dụng cơng nghệ số hóa, cơng nghệ thơng tin quản lý nước cấp Việt Nam chưa có hướng dẫn hay quy định mang tính đồng bộ, bắt buộc Việc kiểm soát chất lượng, lưu lượng nước theo thời gian thực từ nguồn đến công đoạn sản xuất, tiêu thụ chưa đồng bộ, nên khó khăn kiểm sốt liệu, đánh giá, phân tích có sách phù hợp Hầu hết hệ thống quản lý tập trung nhà máy nước với hệ thống điều khiển giám sát từ xa, giám sát lưu lượng, cột áp số điểm số tiêu chất lượng nước Để nâng cao hiệu áp dụng giải pháp số hóa quản lý nguồn nước cấp Việt Nam thời gian tới cần phải: Tổ chức rà soát, sửa đổi, bổ sung hoàn thiện văn quy định đảm bảo điều kiện cho cơng số hóa; bảo đảm kết nối, tự động hóa thu nhận liệu quan trắc chất lượng nước tảng IoT; cung cấp khả quản lý, lưu trữ tảng liệu lớn; cung cấp lực phân tích, xử lý, tính tốn cơng nghệ AI; bảo đảm cung cấp chia sẻ liệu, thông tin nguồn nước theo thời gian thực; triển khai hạ tầng phục vụ kết nối mạng lưới thiết bị IoT, tích hợp cảm biến ứng dụng công nghệ số để thiết lập tảng số thu nhận liệu, thông tin quản lý nguồn nước đồng toàn quốc; xây dựng, hoàn thiện sở liệu lĩnh vực quản lý nước sở kiến trúc, tiêu chuẩn, quy chuẩn, dịch vụ chia sẻ liệu thống nhất, bảo đảm tảng liệu hạ tầng quan trọng, cốt yếu cho số hóa lĩnh vực quản lý nước; phát triển tảng tích hợp, kết nối liệu quản lý nước với sở liệu quốc gia, sở liệu bộ, ngành, địa phương nhằm chia sẻ liệu, thông tin cho người sử dụng; xây dựng, cung cấp tảng liệu số lĩnh vực quản lý nước phục vụ phát triển Chính phủ số, kinh tế số, xã hội số, đô thị thông minh; xây dựng, phát triển tảng liệu mở quản lý nước, đáp ứng thu nhận liệu từ hệ thống liệu liên quan đến quản lý nước cấp địa phương quốc gia, thiết bị cảm biến, liệu chia sẻ từ người dân, doanh nghiệp, cộng đồng, mạng xã hội 324 Giải pháp kết nối chia sẻ hệ thống sở liệu phục vụ công tác đào tạo, quản lý lĩnh vực tài nguyên mơi trường hướng tới hình thành hệ sinh thái liệu mở quản lý nước; xây dựng, triển khai hệ thống kỹ thuật bảo đảm an tồn thơng tin phục vụ phát triển phủ điện tử; hợp tác quốc tế, nghiên cứu, phát triển đổi sáng tạo môi trường số; phát triển nguồn nhân lực, quyền số, kinh tế số, xã hội số lĩnh vực quản lý nước; phát triển ứng dụng quản lý nước cấp hệ thống xử lý nước thiết bị cầm tay, thiết bị di động để người dân dễ dàng tiếp cận với dịch vụ nước cấp hệ thống xử lý nước lúc, nơi; khuyến khích doanh nghiệp phát triển siêu ứng dụng di động lĩnh vực nước cấp hệ thống xử lý nước, hình thành nhóm cộng đồng sử dụng dịch vụ cấp, thoát nước siêu ứng dụng di động,… Bên cạnh xem xét áp dụng giải pháp số hóa cho quản lý nguồn nước cấp siemens [31] Đây giải pháp tích hợp tự động hóa ứng dụng công nghệ sáng tạo dựa integrated engineering hệ thống SMART water management để số hóa lĩnh vực cấp nước xử lý nước, giúp cho quản lý nguồn nước hiệu quả, tiết kiệm bền vững Cụ thể giải pháp số hóa Siemens, bao gồm: Tối ưu hóa hoạt động mơ mạng nước; trình mơ đào tạo vận hành trạm bơm; tối ưu hóa lượng lịch trình bơm phân phối nước; phát rò rỉ rò rỉ đường ống; bảo vệ chống ngập cho hệ thống thu nước mưa; mơ hình kiểm sốt dự đốn cho xử lý nước thải thẩm thấu ngược Lợi ích giải pháp số hóa giám sát tình trạng nước thơng qua việc theo dõi định vị tổn thất cách phân tích liệu (áp suất, lưu lượng) từ thiết bị đo lắp đặt vị trí chọn tối ưu mạng có độ nhạy cao với thay đổi hệ thống cấp nước; quản lý liệu công tơ, bao gồm xác thực liệu công tơ kỹ lưỡng cải thiện chất lượng; cung cấp tảng giám sát phù hợp để cải thiện khả kiểm soát độ tin cậy mạng lưới nước với mục tiêu giảm thiểu rò rỉ thất thoát nước; cung cấp hỗ trợ định dựa cân nước tích hợp Hay cung cấp nước an tồn với chi phí tối ưu như: Giúp đảm bảo cung cấp nước sạch; tối ưu hóa lịch trình bơm, ví dụ máy bơm sử dụng điện; tận dụng tối đa hệ thống tự động hóa thiết bị có; Sẵn sàng cho ứng dụng tảng điện tốn đám mây Kết luận Nước vơ cần thiết với đời sống người vậy, người lại làm suy thối, phá hủy nguồn nước từng ngày nhiều nguyên nhân khác Tình trạng sử dụng nguồn nước bị ô nhiễm gây ảnh hưởng lớn đến sức khỏe Giải pháp số hóa xu hướng đầy triển vọng cho quốc gia giới nói chung Việt Nam đạt mục tiêu quản lý bền vững nguồn nước sạch, đảm bảo cho cộng đồng tiếp cận tương lai Việc áp dụng số hóa quản lý nguồn nước mang lại nhiều lợi ích trực tiếp như: Tăng cường an ninh nguồn cung, giảm thời gian chết; giảm rị rỉ (nước thất thốt); giảm chi phí lao động; cải thiện hiệu tối ưu hóa lượng; giảm sử dụng hóa chất; tốn hóa đơn xác Bên cạnh đó, lợi ích gián tiếp giải pháp số hóa quản lý nguồn nước là: Cải thiện dẫn chất lượng cơng chúng; cung cấp hình ảnh rõ ràng tình trạng chung tồn vịng tuần hồn nước cải thiện tuân thủ; giám sát liên tục cung cấp lợi ích sức khỏe cộng đồng; sử dụng liệu theo thời gian thực cải thiện dịch vụ trải nghiệm khách hang; tăng cường bảo vệ môi trường tuân thủ quy định, tăng độ tin cậy tính quán tất nhà máy cấp nước TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Balogun, A L., Marks D., Sharma R., Shekhar H., Balmes C., Maheng D., Arshad A., Salehi P (2020) Assessing the potentials of digitalization as a tool for climate change adaptation and sustainable development in urban centres Sustain Cities Soc 53, 101888 Giải pháp kết nối chia sẻ hệ thống sở liệu phục vụ công tác đào tạo, quản lý lĩnh vực tài nguyên môi trường 325 [2] Ceipek R., Hautz J., Petruzzelli A M., De Massis A., Matzler K (2020) A motivation andability perspective on engagement in emerging digital technologies: The case of Internet of Things solutions Long Range Plan [3] Basso B., Antle J (2020) Digital agriculture to design sustainable agricultural systems Nat Sustain 3, 254 [4] Measho S., Chen B., Trisurat Y., Pellikka, P., Guo, L., Arunyawat S., Tuankrua V., Ogbazghi W., Yemane T (2019) Spatio-temporal analysis of vegetation dynamics as a responseto climate variability and drought patterns in the Semiarid Region, Eritrea RemoteSens 11, 724 [5] Kuenzer C., Heimhuber V., Huth J., Dech S (2019) Remote sensing for the quantificationof land surface dynamics in large river delta regions - A review Remote Sens 11, 1985 [6] Wang R., He M., Niu Z (2020) Responses of alpine wetlands to climate changes on the Qinghai Tibetan Plateau based on remote sensing Chin Geogr Sci 30, 189 [7] Hu Z., Dietz A., Kuenzer C (2019) The potential of retrieving snow line dynamics from Landsat during the end of the ablation seasons between 1982 and 2017 in European mountains Int J Appl Earth Obs Geoinf 78, 138 [8] Eythorsson D., Gardarsson S M., Ahmad S K., Hossain F., Nijssen B (2019) Arctic climateand snow cover trends comparing global circulation models with remote sensingobservations Int J Appl Earth Obs Geoinf 80, 71 [9] Kuang, W (2019) Mapping global impervious surface area and green space within urbanenvironments Sci China Earth Sci 62, 1591 [10] Bechtel B., Demuzere M., Mills G., Zhan W., Sismanidis P., Small C., Voogt J (2019) SUHI analysis using local climate zones - A comparison of 50 cities Urban Clim 28, 100451 [11] Dutkiewicz S., Hickman A E., Jahn O., Henson S., Beaulieu C., Monier E (2019) Ocean colour signature of climate change Nat Commun 10, 578 [12] Merchant C J., Embury O., Bulgin C E., Block T., Corlett G K., Fiedler E., Good S A., Mittaz J., Rayner N A., Berry D., Eastwood S., Taylor M., Tsushima Y., Waterfall A., Wilson R., Donlon C (2019) Satellite based time series of sea - surface temperature since 1981 for climate applications Sci Data 6, 223 [13] Morckel V (2017) Why the Flint, Michigan, USA water crisis is an urban planning failure Cities 62, 23 [14] Sima M W., Jaffé P R (2021) A critical review of modeling poly and perfluoroalkyl substances (PFAS) in the soil - water environment Sci Total Environ 757, 143793 [15] Gifford M., Chester M., Hristovski K., Westerhoff P (2018) Human health tradeoffs in well - head drinking water treatment: comparing exposure reduction to embedded life cyclerisks Water Res 128, 246 [16] Rahman M A., Rahman A., Khan M Z K., Renzaho A M N (2018) Human health risks and socio - economic perspectives of arsenic exposure in Bangladesh: A scoping review Ecotoxicol Environ Saf 150, 335 [17] Serrà A., Philippe L., Perreault F., Garcia-Segura S (2021) Photocatalytic treatment of natural waters Reality or hype? The case of cyanotoxins remediation Water Res 188,116543 [18] Chu C., Ryberg E C., Loeb S K., Suh M J., Kim J H (2019) Water disinfection in rural areas demands unconventional solar technologies Acc Chem Res 52, 1187 [19] Montenegro - Ayo, R., Barrios, A C., Mondal, I., Bhagat, K., Morales - Gomero, J C., Abbaszadegan, M., Westerhoff, P., Perreault, F., Garcia-Segura, S (2020) Portablepoint of use photoelectrocatalytic device 326 Giải pháp kết nối chia sẻ hệ thống sở liệu phục vụ công tác đào tạo, quản lý lĩnh vực tài nguyên môi trường provides rapid water disinfection Sci.Total Environ 737, 140044 [20] Richard R., Hamilton K A., Westerhoff P., Boyer T H (2020) Tracking copper, chlorine and occupancy in a new, multi - story, institutional green building Environ Sci.Water Res Technol 6, 1672 [22] Asadi A., Verma A., Yang K., Mejabi, B (2017) Wastewater treatment aeration process optimization: A data mining approach J Environ Manag 203, 630 [23] Heck K N., Garcia - Segura S., Westerhoff P., Wong M.S (2019) Catalytic converters forwater treatment Acc Chem Res 52, 906 [24] Al Aani S., Bonny T., Hasan S W., Hilal N (2019) Can machine language and artificial intelligence revolutionize process automation for water treatment and desalination? Desalination 458, 84 [25] Corominas L., Garrido Baserba, M., Villez, K., Olsson, G., Cortés, U., Poch, M., (2018) Transforming data into knowledge for improved wastewater treatment operation: A critical review of techniques Environ Model Softw 106, 89 [26] Li L., Rong S., Wang R., Yu S (2021) Recent advances in artificial intelligence and machinelearning for nonlinear relationship analysis and process control in drinking watertreatment: A review Chem Eng J 405, 126673 [26] Qiu Y., Li J., Huang X., Shi H (2018) A feasible data driven mining system to optimize wastewater treatment process design and operation Water (Switzerland) 10, 1342 [27] Newhart, K B., Marks C A., Rauch Williams T., Cath T Y., Hering A S (2020) Hybridstatistical machine learning ammonia forecasting in continuous activated sludge treatment for improved process control J Water Process Eng 37, 101389 [28] Bernardelli A., Marsili Libelli S., Manzini A., Stancari S., Tardini G., Montanari D., Anceschi G., Gelli P., Venier, S (2020) Real time model predictive control of a waste water treatment plant based on machine learning Water Sci Technol 81, 2391 [29] Hernández - del - Olmo, F., Gaudioso E., Duro N., Dormido R (2019) Machine learning weather soft sensor for advanced control of wastewater treatment plants Sensors (Switzerland) 19, [30] Cabrera P., Carta J A., González J., Melián G (2018) Wind driven SWRO desalination prototype with and without batteries: A performance simulation using machine learning models Desalination 435, 77 [31] Siemens AG (2017) Định hướng số hóa ngành nước [32] Cục Quản lý môi trường (2018) Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chất lượng nước sử dụng cho mục đích sinh hoạt QCVN 01-1:2018/BYT Cục Quản lý môi trường y tế biên soạn, Vụ Pháp chế trình duyệt, Bộ Khoa học và Công nghệ thẩm định, Bộ Y tế ban hành kèm theo Thông tư số 41/2018/TT-BYT ngày 14 tháng 12 năm 2018 [33] Gia Bách (2020) Sự cần thiết chuyển đổi số quản lý tài nguyên nước Tạp chí Thơng tin điện tử Truyền thơng [34] Hạ Quyên (2019) Thách thức nguồn nước Việt Nam Pháp luật, Tạp chí điện tử Pháp luật Thành phố Hồ Chí Minh Chấp nhận đăng: 10/12/2021; Người phản biện: TS Hoàng Thị Nguyệt Minh Giải pháp kết nối chia sẻ hệ thống sở liệu phục vụ công tác đào tạo, quản lý lĩnh vực tài nguyên môi trường 327 ... này, số hóa xem giải pháp quản lý phù hợp với xu chung thời đại số, hỗ trợ quản lý nguồn nước bền vững Thực trạng nguồn nước cho cộng đồng Theo đánh giá nhiều quan nghiên cứu tài nguyên nước, ... nghiên cứu, phát triển đổi sáng tạo môi trường số; phát triển nguồn nhân lực, quyền số, kinh tế số, xã hội số lĩnh vực quản lý nước; phát triển ứng dụng quản lý nước cấp hệ thống xử lý nước thiết bị... dùng Số hóa cơng cụ hiệu để quan quản lý Nhà nước kiểm tra, giám sát, chia sẻ thông tin hệ thống cấp nước, triển khai giải pháp điều tiết nước phù hợp, tạo hành lang pháp lý để phát triển quản lý