GIÁO TRÌNH TÀI NGUYÊN NƯỚC LỤC ĐỊA doc

Ngoài ra sinh viên học các chuyên ngành có liên quan đến lĩnh vực tài nguyên nước hoặc môi trường cũng có thể sử dụng để tham khảo trong quá trình học tập.. DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT DEM Mô

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA MÔI TRƯỜNG & TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN

BỘ MÔN KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

GIÁO TRÌNH TÀI NGUYÊN NƯỚC LỤC ĐỊA

Biên soạn

NGUYỄN VÕ CHÂU NGÂN

Cần Thơ, tháng 11 năm 2003

THÔNG TIN VỀ TÁC GIẢ PHẠM VI VÀ ĐỐI TƯỢNG SỬ DỤNG

CỦA GIÁO TRÌNH

1 THÔNG TIN VỀ TÁC GIẢ

Họ và tên: NGUYỄN VÕ CHÂU NGÂN Sinh năm: 1976

Cơ quan công tác:

- Bộ môn Kỹ thuật Môi trường

- Khoa Môi trường và Tài nguyên thiên nhiên

- Trường Đại học Cần Thơ Địa chỉ email: nvcngan@ctu.edu.vn

2 PHẠM VI VÀ ĐỐI TƯỢNG SỬ DỤNG

- Giáo trình có thể dùng tham khảo cho những ngành nào?

Giáo trình được biên soạn làm tài liệu giảng dạy cho sinh viên chuyên ngành Khoa học Môi trường Ngoài ra sinh viên học các chuyên ngành có liên quan đến lĩnh vực tài nguyên nước hoặc môi trường cũng có thể sử dụng để tham khảo trong quá trình học tập

- Có thể dùng cho các trường nào?

MỤC LỤC

THÔNG TIN VỀ TÁC GIẢ 1

MỤC LỤC 2

DANH SÁCH BẢNG 8

DANH SÁCH HÌNH 10

DANH SÁCH KHUNG 12

DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT 13

LỜI NÓI ĐẦU 15U CHƯƠNG I: TÀI NGUYÊN NƯỚC 17

I.1 NHU CẦU VỀ NƯỚC 17

I.1.1 Môi trường nước tự nhiên 17

I.1.2 Nhu cầu sử dụng nước 17

I.1.3 Nhu cầu nước trong tương lai 22

I.2 TÀI NGUYÊN NƯỚC - LƯỢNG NƯỚC CÓ THỂ KHAI THÁC 24

I.2.1 Chu trình thủy văn 25

a) Định nghĩa 25

b) Đặc điểm 27

I.2.2 Đánh giá tài nguyên nước 29

I.3 PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NƯỚC 35

I.3.1 Nguyên tắc 35

I.3.2 Phương trình cân bằng nước thông dụng 36

I.3.3 Phương trình cân bằng nước một lưu vực trong một thời đoạn bất kỳ 36

a) Lưu vực kín 36

b) Lưu vực hở 37

I.3.4 Phương trình cân bằng nước trong nhiều năm 37

I.4 QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN NƯỚC 38

I.4.1 Khoa học quản lý môi trường 38

I.4.2 Quản lý tài nguyên nước 39

1 Yêu cầu quản lý 39

2 Giáo dục trong cộng đồng 40

3 Tăng cường khả năng tự làm sạch của nguồn nước 40

I.4.3.Các chính sách liên quan đến tài nguyên nước ở Việt Nam 40

a) Các chính sách và chiến lược cấp quốc gia 40

b) Các thể chế chính trong quản lý nguồn nước 42

c) Các tiêu chuẩn về chất lượng nước 44

I.5 CÂU HỎI ÔN TẬP 45

CHƯƠNG II: TÀI NGUYÊN NƯỚC MẶT 46

II.1 SỰ HÌNH THÀNH DÒNG CHẢY SÔNG NGÒI 46

II.1.1 Hệ thống sông ngòi 46

II.1.2 Lưu vực sông 47

a) Đường phân nước của lưu vực 48

b) Các đặc trưng của lưu vực 48

c) Đặc trưng của dòng sông 49

II.2 SỰ HÌNH THÀNH DÒNG CHẢY SÔNG NGÒI 51

II.2.1 Dòng chảy sông ngòi 51

a) Định nghĩa 51

b) Các đặc trưng biểu thị dòng chảy 52

II.2.2 Các quá trình tạo thành dòng chảy 53

a) Quá trình mưa 53

b) Quá trình tổn thất 53

c) Quá trình chảy tràn trên sườn dốc 54

d) Quá trình tập trung dòng chảy 54

II.3 NHỮNG YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN DÒNG CHẢY 55

II.3.1 Yếu tố khí hậu 55

a) Chế độ bức xạ 55

b) Chế độ nhiệt 56

c) Áp suất không khí 57

d) Gió 57

e) Bão 58

f) Độ ẩm không khí 58

g) Bốc hơi 59

h) Mưa 61

II.3.2 Yếu tố mặt đệm 62

a) Vị trí địa lý và địa hình của khu vực 62

b) Đặc tính thổ nhưỡng và địa chất của lưu vực 62

c) Lớp phủ thực vật 63

d) Hồ ao và đầm lầy 63

e) Hoạt động của con người 63

II.4 TÀI NGUYÊN NƯỚC MẶT TẠI VIỆT NAM 64

II.4.1 Việt Nam có nguồn nước mặt phong phú 64

II.4.2 Những khó khăn trong khai thác nguồn nước mặt 67

II.5 CÂU HỎI ÔN TẬP 77

CHƯƠNG III: TÀI NGUYÊN NƯỚC NGẦM 78

III.1 SỰ XUẤT HIỆN NƯỚC NGẦM 78

III.1.1 Một số khái nệm về nước ngầm 78

III.1.2 Phân loại hệ tầng ngậm nước 80

III.1.3 Dòng chảy ngầm 83

III.2 PHÂN BỐ NƯỚC NGẦM THEO PHƯƠNG THẲNG ĐỨNG 84

III.2.1 Vùng thoáng khí 84

a) Vùng rễ cây 84

b) Vùng trung gian 85

c) Vùng mao dẫn 85

III.2.2 Vùng bão hòa 85

a) Hệ số giữ nước 85

b) Hệ số thoát nước 86

c) Hệ số chứa nước 86

III.3 CÁC HỆ TẦNG ĐỊA CHẤT NGẬM NƯỚC 86

III.3.1 Bồi tích phù sa 86

III.3.2 Đá vôi 87

III.3.3 Đá do núi lửa hình thành 87

III.3.4 Đá cát 87

III.3.5 Hóa thạch và đá biến chất 87

III.3.6 Đất sét 88

III.3.7 Lưu vực nước ngầm 88

III.4 PHƯƠNG TRÌNH CƠ BẢN NƯỚC NGẦM 88

III.4.1 Định luật thấm 88

III.4.2 Phương trình thấm cơ bản 89

III.5 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN MỰC NƯỚC NGẦM 90

III.5.1 Yếu tố khí tượng 90

a) Áp suất khí quyển 90

b) Mưa 92

c) Gió 92

III.5.2 Ảnh hưởng của thủy triều 92

III.5.3 Ảnh hưởng đô thị hóa 93

III.6 TÀI NGUYÊN NƯỚC NGẦM Ở NƯỚC TA 94

III.6.1 Trữ lượng nước ngầm 94

III.6.2 Động thái tầng nước ngầm .96

a) Đồng bằng Bắc bộ 96

b) Đồng bằng Nam Bộ 99

c) Vùng Tây Nguyên 103

III.6.3 Khai thác nguồn nước ngầm 104

III.7 CÂU HỎI ÔN TẬP 107

CHƯƠNG IV: CÁC VẤN ĐỀ VỀ Ô NHIỄM NGUỒN NƯỚC 108

IV.1 Ô NHIỄM NGUỒN NƯỚC 108

IV.1.1 Thế nào là ô nhiễm nguồn nước 108

a) Định nghĩa 108

b) Quá trình gây ô nhiễm chất lượng nước 109

IV.1.2 Phân loại nguồn gây ô nhiễm 110

a) Nguồn xác định (point sources) 110

b) Nguồn không xác định (non-point sources) 111

IV.2 CÁC CHỈ TIÊU ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC 112

IV.2.1 Đặc điểm lý học 113

a) Nhiệt độ 113

c) Chất rắn lơ lửng 114

d) Ðộ đục 114

e) Mùi và vị 115

f) Trọng lượng riêng 115

IV.2.2 Đặc điểm hóa học 115

a) Độ cứng 116

b) Độ pH 117

c) Muối kim loại 117

d) Các hợp chất của nitơ 117

e) Khí hòa tan 118

IV.2.3 Đặc điểm sinh học 118

a) Vi khuẩn và sinh vật khác trong nước 118

b) Các vi sinh vật chỉ thị việc nhiễm bẩn nguồn nước bởi phân 119

IV.3 CÁC NGUỒN GÂY NHIỄM BẨN CHẤT LƯỢNG NƯỚC 120

IV.3.1 Nguồn nhiễm bẩn do sinh hoạt 120

a) Nước thải từ khu dân cư 120

b) Sự rò rỉ của hệ thống cống dẫn 121

c) Chất thải rắn 122

IV.3.2 Nguồn ô nhiễm do công nghiệp 124

a) Nước thải công nghiệp 124

b) Thẩm lậu qua bể chứa và ống dẫn 128

c) Hoạt động khai khoáng 128

d) Khai thác dầu mỏ 130

IV.3.3 Nguồn ô nhiễm do nông nghiệp 131

a) Chảy tràn do mưa 131

b) Nước tưới tiêu và chất thải động vật 132

c) Phân bón và các loại thuốc trừ sâu 132

IV.2.4 Ô nhiễm vi sinh vật trong nước ngầm 135

a) Tổng quan 135

b) Các nguồn gây bệnh từ nước ngầm 135

c) Di chuyển của vi sinh vật 136

IV.4 CÂU HỎI ÔN TẬP 138

CHƯƠNG V: BẢO VỆ CHẤT LƯỢNG NGUỒN NƯỚC 139

V.1 CHẤT LƯỢNG NGUỒN NƯỚC 139

V.1.1 Chất lượng nước uống 139

V.1.2 Nước dùng cho các ngành công nghiệp 141

V.1.3 Nước cho sản xuất nông nghiệp 142

V.1.4 Nước cho đời sống thủy sinh 147

V.2 QUÁ TRÌNH TỰ LÀM SẠCH NƯỚC MẶT 149

V.2.1 Hiện tượng tự làm sạch 149

V.2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng tự làm sạch của dòng chảy 150

a) Nồng độ oxy hòa tan 150

b) Loại chất hữu cơ 151

c) Lực sinh học 151

d) Các chất độc 152

e) Các đặc tính vật lý của dòng chảy 152

f) Sự pha loãng 152

g) Các điều kiện thời tiết khí hậu 152

h) Sự lắng đọng 152

i) Nhiệt độ 152

V.3 QUẢN LÝ LƯU VỰC NƯỚC NGẦM 153

V.3.1 Những nội dung về quản lý lưu vực nước ngầm 153

V.3.2 Quá trình tự làm sạch của nước ngầm 154

a) Quá trình lọc 154

b) Cơ chế hấp thụ 154

c) Các quá trình hóa học 155

d) Cơ chế loại trừ vi khuẩn, virus 155

e) Cơ chế pha loãng 155

V.4 CÁC BIỆN PHÁP BẢO VỆ CHẤT LƯỢNG NƯỚC 155

V.4.1 Kiểm soát ô nhiễm bằng quy định xử lý nước thải 156

a) Tiêu chuẩn nước thải 156

b) Tiêu chuẩn nguồn nước 156

c) So sánh hai tiêu chuẩn quản lý nguồn nước 156

V.4.2 Cải thiện điều kiện của dòng sông 157

a) Thông gió dòng sông 157

b) Bổ sung nước cho sông trong thời kỳ lưu lượng thấp 157

c) Bảo vệ lớp phủ thực vật trên toàn lưu vực 157

V.4.3 Phương pháp đánh giá nhanh tải lượng chất ô nhiễm 158

V.5 XỬ LÝ NƯỚC THẢI 160

V.5.1 Khái niệm 160

V.5.2 Phân loại nước thải 161

a) Nước thải sinh hoạt 161

b) Nước thải công nghiệp 161

c) Nước thải từ vùng sản xuất nông nghiệp 161

V.5.3 Lựa chọn biện pháp xử lý 161

V.5.4 Một số phương pháp xử lý đơn giản 162

a) Xử lý bằng ao hồ tự nhiên 162

b) Bãi tưới 162

c) Phương pháp pha loãng 162

d) Hệ thống ao xử lý 162

e) Phương pháp khống chế ô nhiễm nước 163

V.6 CÂU HỎI ÔN TẬP 166

CHƯƠNG VI: QUẢN LÝ TỔNG HỢP NGUỒN NƯỚC 167

VI.1 QUY HOẠCH VÀ QUẢN LÝ NGUỒN NƯỚC 167

VI.1.1 Nhiệm vụ của quy hoạch và quản lý nguồn nước 167

VI.1.2 Các bài toán cơ bản về quy hoạch và quản lý nguồn nước 168

a) Quy hoạch hệ thống 168

b) Phát triển nguồn nước 168

c) Quản lý nguồn nước 169

VI.1.3 Chương trình quốc gia các dạng quy hoạch nguồn nước 169

a) Chương trình quốc gia về phát triển nguồn nước 169

b) Quy hoạch lưu vực về nguồn nước 170

c) Quy hoạch chuyên ngành hoặc các quy hoạch cấp tiểu vùng 171

VI.2 QUẢN LÝ TỔNG HỢP TÀI NGUYÊN NƯỚC 172

VI.2.1 Khái niệm 172

VI.2.2 Tiến trình thực hiện quản lý tổng hợp tài nguyên nước 175

a) Xác định các thành phần 175

b) Tiến trình thực hiện 176

VI.2.3 Nghiên cứu quản lý tổng hợp tài nguyên nước 180

VI.3 MỘT SỐ CÔNG CỤ HỖ TRỢ CHO IWRM 181

VI.3.1 Quản lý tài nguyên nước dựa vào cộng đồng 181

a) Định nghĩa 181

b) Quản lý tài nguyên nước dựa vào cộng đồng ở Việt nam: góc nhìn từ chính sách và thể chế 182

VI.3.2 Quản lý nước theo lưu vực sông .183

a) Khái niệm 183

b) Một số kinh nghiệm của thế giới về quản lý lưu vực sông 184

c)Áp dụng quản lý nước theo lưu vực sông ở Việt Nam 186

VI.4 CÂU HỎI ÔN TẬP 190

TÀI LIỆU THAM KHẢO 191

DANH SÁCH BẢNG

Bảng 1.1 Ước tính lượng nước sử dụng trong quá khứ và nhu cầu nước cho tương lai 19

Bảng 1.2 Tổng lượng nước cấp tại các châu lục 20

Bảng 1.3 Nước sử dụng cho công nghiệp ở Việt Nam 22

Bảng 1.4 Thời gian tuần hoàn nước 27

Bảng 1.5 Ước tính lượng nước phân bố trên Trái đất 30

Bảng 1.6 Lưu lượng dòng chảy cực đại đo tại một số sông lớn 31

Bảng 1.7 Số liệu cân bằng nước giữa các châu lục 34

Bảng 1.8 Cân bằng nước trung bình nhiều năm trên thế giới và Việt Nam 38

Bảng 2.1 So sánh tài nguyên nước ngọt tái tạo được của một số quốc gia 65

Bảng 2.2 Phân bố trữ lượng nước hình thành một số sông chính ở nước ta 68

Bảng 2.3 Lượng mưa tại một số địa phương 71

Bảng 2.4 So sánh suất dòng chảy năm của các vùng 72

Bảng 3.1 Trữ lượng nước ngầm nhạt ở một số vùng đến năm 1995 96

Bảng 3.2 Độ cao tuyệt đối mực nước bình quân tháng năm 2007 đồng bằng Bắc bộ 97

Bảng 3.3 Kết quả phân tích một số chỉ tiêu hóa học nước ngầm đồng bằng Bắc bộ 98

Bảng 3.4 Độ cao tuyệt đối mực nước bình quân tháng năm 2007 đồng bằng Nam bộ 100 Bảng 3.5 Kết quả phân tích một số chỉ tiêu hóa học nước ngầm đồng bằng Nam bộ 102

Bảng 3.6 Độ cao tuyệt đối mực nước bình quân các tháng vùng Tây Nguyên 103

Bảng 3.7 Kết quả phân tích một số chỉ tiêu hóa học nước ngầm ở Tây Nguyên 104

Bảng 4.1 Chất gây ô nhiễm từ các nguồn gây ô nhiễm xác định và không xác định 112

Bảng 4.2 Phân loại nước theo độ cứng 116

Bảng 4.3 Thành phần đặc trưng của các loại nước thải từ khu dân cư 121

Bảng 4.4 Tải lượng ô nhiễm nước thải sinh hoạt 122

Bảng 4.5 Thành phần nước thải của một số ngành công nghiệp 125

Bảng 4.6 Hệ số nước mưa chảy tràn K 132

Bảng 5.1 Tiêu chuẩn nước uống của WHO 140

Bảng 5.2 Tiêu chuẩn vệ sinh nước ăn uống của Bộ Y tế 141

Bảng 5.3 Yêu cầu chất lượng nước cho các ngành công nghiệp 142

Bảng 5.4 Một số hóa chất bảo vệ thực vật có độc tính sử dụng ở ĐBSCL 144

Bảng 5.5 Mức chất lượng nước bảo vệ đời sống thủy sinh 148

Bảng 5.6 Một số ưu điểm và hạn chế của các bể chứa ngầm và chứa mặt 154

Bảng 5.7 Tải lượng ô nhiễm trong nước thải của một số ngành công nghiệp 159

Bảng 5.8 Các yêu cầu chất lượng nước để bổ sung vào hệ thống cấp nước tuần hoàn trong công nghiệp hóa học 165

Bảng 5.9 Các yêu cầu đối với chất lượng nước công nghiệp 166

DANH SÁCH HÌNH

Hình 1.1 Xu hướng tiêu thụ nước tại Việt Nam 22

Hình 1.2 Ước tính lượng nước khai thác năm 1999 23

Hình 1.3 Sơ đồ cân bằng nước 26

Hình 1.4 Mức độ cấp nước giữa vùng đô thị và nông thôn trên thế giới năm 2006 32

Hình 1.5 Tỉ lệ sử dụng nước máy giữa vùng đô thị và nông thôn trên thế giới năm 2006 33 Hình 1.6 Số dân chưa được tiếp cận nguồn nước uống hợp vệ sinh năm 2006 33

Hình 1.7 Lưu vực sông và các thành phần cân bằng nước 36

Hình 2.1 Một số dạng của hệ thống sông 46

Hình 2.2 Đường phân nước và giới hạn của lưu vực 47

Hình 2.3 Lưu vực sông và các đặc trưng của lưu vực 48

ứ Wales, Anh 50

Hình 2.4 Mặt cắt dọc sông Llyn ở Afon Glaslyn, x Hình 2.5 Đồ thị biểu diễn các mặt cắt ngang khác nhau dọc theo một con sông và mối liên hệ giữa lưu lượng và các yếu tố dòng chảy theo các mặt cắt ngang đó 51

Hình 2.6 Sơ đồ cân bằng bức xạ bề mặt 55

Hình 2.7 Chiều gió xoáy trong một cơn bão 58

Hình 3.1 Sơ đồ mô tả loại tầng ngậm nước 81

Hình 3.2 Sơ đồ mô tả tầng ngậm nước bán áp 82

Hình 3.3 Sơ đồ mô tả nước ngầm treo 82

Hình 3.4 Sự hình thành dòng chảy ngầm 83

Hình 3.5 Sơ đồ phân bố theo phương thẳng đứng của nước ngầm 84

Hình 3.6 Minh họa tầng ngậm nước và các thông số tính toán 91

Hình 3.7 Độ chênh mực nước và áp suất khí quyển trong giếng nước 91

Hình 3.8 Dao động mực nước lỗ khoan quan trắc P.41a, tầng chứa nước Pleistocen 97

Hình 3.9 Dao động mực nước lỗ khoan quan trắc Q.167a, tầng chứa nước Pleistocen 98

Hình 3.10 Dao động mực nước lỗ khoan quan trắc Q.17704T tầng chứa nước Pliocen 101

Hình 3.11 Dao động mực nước lỗ khoan quan trắc Q.015030 tầng chứa nước Pleistocen 101 Hình 3.12 Dao động mực nước lỗ khoan quan trắc C.5o 103

Hình 4.1 Các nguồn có thể gây ô nhiễm nước ngầm 136

Hình 5.1 Sự thay đổi DO theo khoảng cách về phía hạ lưu tính từ điểm nhận nước thải119 Hình 5.2 Sơ đồ cấp nước tuần hoàn 150

Hình 6.1 Ý kiến của các nhóm người, yếu tố môi trường con người và các khía cạnh của hệ thống nước tự nhiên trong IWRM 173

Hình 6.2 Phương thức tiếp cận của IWRM 174

Hình 6.3 Các nguyên tắc chung của IWRM 176

Hình 6.4 Tiến trình thực hiện IWRM 179

DANH SÁCH KHUNG

Khung 2.1 Đồng bằng sông Cửu Long: Nước mặn sẽ tiếp tục xâm nhập vào đất liền sâu

hơn 69

Khung 2.2 Lũ ở Đồng bằng sông Cửu Long 72

Khung 2.3 Hạn hán ở Tây Nguyên ngày càng khốc liệt 74

Khung 2.4 Quanh việc Vedan gây ô nhiễm sông Thị Vải 75

Khung 3.1 Hà Nội đang sụt lún do khai thác nước ngầm 105

Khung 4.1 Ô nhiễm nước sinh hoạt: 20.000 người tử vong mỗi năm 123

Khung 4.2 Ô nhiễm nguồn nước do nước thải chưa xử lý từ các Khu công nghiệp và doanh nghiệp trên địa bàn tỉnh Đồng Nai đã và đang báo động 126

Khung 4.3 Khai thác khoáng sản tại mỏ Trại Cau - Thái Nguyên: Sống chung với mìn nổ, đất sụt, nước cạn 128

Khung 4.4 Ô nhiễm trong sản xuất nông nghiệp gia tăng 134

Khung 4.5 Vi khuẩn làm tăng mức nhiễm asen trong nước ngầm 137

Khung 5.1 Thực trạng và nguyên nhân gây lãng phí nước phục vụ sản xuất nông nghiệp114 Khung 6.1 Cứu nguy sông Sài Gòn - cần một giải pháp tổng hợp 188

DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT

DEM Mô hình độ cao số (Digital Elevation Model)

ĐBSCL Đồng bằng sông Cửu Long

EPA Cục bảo vệ môi trường (Environmental Protecttion Agency)

FAO Tổ chức Lương Nông Quốc tế (Food and Agriculture Organization)

GIWA Chương trình Đánh giá Nước Quốc tế (Global International Waters

Assess-ment) GWP Tổ chức hợp tác về nguồn nước toàn cầu (Global Water Partnership)

HĐND Hội đồng nhân dân

IRBM Quản lý tổng hợp lưu vực sông (Integrated River Basin Management)

IWRA Hội Tài nguyên nước Quốc tế (International Water Resources Association)

IWRM Quản lý tổng hợp tài nguyên nước (Integrated Water Resources

Manage-ment) KCN Khu công nghiệp

MARD Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn (Ministry of Agriculture and

Rural Development)

MONRE Bộ Tài nguyên và Môi trường (Ministry of Natural Resources and

Environ-ment) MRC Ủy ban sông Mê-Kông (Mekong River Commission)

NGO Tổ chức phi chính phủ (Non-Governmental Organization)

NWRC Hội đồng Quốc gia về tài nguyên nước (National Water Resources Council)

RA Phương pháp đánh giá nhanh (Rapid Assessment)

TCLVS Tổ chức lưu vực sông

UNEP Chương trình Môi trường Liên hiệp quốc (United Nations Environment

Programme) UNESCO Tổ chức Giáo dục, Khoa học và Văn hóa của Liên hiệp quốc (United

Nations Educational, Scientific and Cultural Organization)

UN WVLC Trung tâm học thuật ảo về nước Liên hiệp quốc (United Nation Water

Vir-tual Learning Centre) USGS Cục Khảo sát Địa chất Hoa Kỳ (United State Geological Survey)

WEPA Hiệp hội môi trường nước châu Á (Water Environment Partnership in Asia) WQI Chỉ số chất lượng nước (Water Quality Index)

WRI Viện Tài nguyên Thế giới (World Resources Instutute)

WWAP Chương trình Đánh giá Nước Thế giới (World Water Assessment gramme)

Pro-LỜI NÓI ĐẦU

Trong quá trình phát triển không ngừng của xã hội, loài người đã đạt được nhiều thành tựu to lớn trong các lĩnh vực kinh tế xã hội với một trình độ khoa học kỹ thuật hiện đại, nhưng đồng thời cũng gây ra nhiều hậu quả nghiêm trọng cho môi trường sinh thái Đó là lượng chất thải khổng lồ mà con người thải bỏ vào môi trường Lượng chất thải này lớn hơn nhiều so với lượng mà các quá trình tự nhiên của các hệ sinh thái có thể đồng hóa được; do đó đưa đến tình trạng giảm nhỏ nồng độ oxy trong các dòng chảy, các chất độc hại đi vào nguồn nước và các đại dương…

Những lượng chất thải do các hoạt động của con người tạo ra làm cho môi trường mất đi một ít khả năng nuôi dưỡng sự sống, một số loài bị tiêu diệt và chính con người cũng phải chịu sự hủy hoại sinh học Sự suy giảm các quần thể đã làm cho tính đa dạng trong các hệ sinh thái ảnh hưởng đến sức khỏe con người Và chính con người đã khai thác các nguồn lợi tự nhiên đến mức cạn kiệt tạo ra những biến đổi bất lợi về nhiều mặt

Nhằm giúp các em sinh viên nắm được một số kiến thức đại cương về tài nguyên nước,

sự ô nhiễm môi trường nước, việc ngăn ngừa ô nhiễm nguồn nước và công tác quản lý tài nguyên nước Tác giả biên soạn quyển giáo trình “TÀI NGUYÊN NƯỚC LỤC ĐỊA” làm tài liệu học tập dành cho sinh viên chuyên ngành Khoa học Môi trường Ngoài ra sinh viên các chuyên ngành có liên quan cũng có thể sử dụng để tham khảo trong quá trình học tập Giáo trình gồm 6 chương được phân bố như sau:

CHƯƠNG 1 TÀI NGUYÊN NƯỚC

CHƯƠNG 2 TÀI NGUYÊN NƯỚC MẶT

CHƯƠNG 3 TÀI NGUYÊN NƯỚC NGẦM

CHƯƠNG 4 CÁC VẤN ĐỀ VỀ Ô NHIỄM NGUỒN NƯỚC

CHƯƠNG 5 BẢO VỆ CHẤT LƯỢNG NGUỒN NƯỚC

CHƯƠNG 6 QUẢN LÝ TỔNG HỢP NGUỒN NƯỚC

Tài liệu này được biên soạn dựa vào nhiều tài liệu tham khảo và nghiên cứu khác nhau

mà tác giả tích lũy được Trong tài liệu có những thông tin, trích dẫn, hình vẽ được trích dịch từ các tài liệu của các tác giả có nêu trong tài liệu tham khảo Do không có điều kiện tiếp xúc, trao đổi để xin phép trích dẫn nguồn tài liệu, mong quí vị vui lòng miễn chấp Tài liệu này chỉ sử dụng cho việc giảng dạy, không mang tính kinh doanh vụ lợi

Tác giả xin chân thành cảm ơn gia đình, đồng nghiệp đã hỗ trợ và giúp đỡ tác giả hoàn thành bài giảng Do kiến thức còn hạn chế, tài liệu này không thể tránh khỏi những thiếu sót Rất mong được sự góp ý của quý độc giả và các em sinh viên

CHƯƠNG I: TÀI NGUYÊN NƯỚC

I.1 NHU CẦU VỀ NƯỚC

I.1.1 Môi trường nước tự nhiên

Trái đất là một hành tinh xanh với ba phần tư được bao phủ bởi nước Nước là yếu tố quyết định đến sự tồn tại và phát triển của môi trường sống Lịch sử tiến hóa của loài người bắt đầu từ nước và nước chính là thành phần quan trọng nhất cấu thành cơ thể con người - trung bình cơ thể một người có khoảng 50 lít nước Nếu xét về cấu trúc phân tử riêng biệt, nước được xem là một dung môi lý tưởng để hòa tan, phân bố các hợp chất vô

cơ và hữu cơ tạo điều kiện thuận lợi cho phát triển thế giới thủy sinh, phát triển các loài thủy sản và cả các loài động thực vật trên cạn Sự vận chuyển của nước trên bề mặt trái đất là nguyên nhân chính hình thành nên địa mạo của địa cầu Chúng ta có thể thấy rằng các nền văn hóa, thực phẩm, phong cách sống của một địa phương gắn kết chặt với điều kiện khí hậu của nơi ấy, trong khi nguồn nước tự nhiên là bảo đảm cho cân bằng về khí hậu của một khu vực

Nhà triết học người Hy Lạp Empedocles đã coi nước là một trong bốn nguồn gốc tạo ra vật chất (bên cạnh lửa, đất và không khí) Nước cũng nằm trong năm trạng thái Ngũ Hành (kim, mộc, thủy, hỏa và thổ) của triết học cổ Trung Hoa Do đó trong số các thành phần cơ bản của môi trường tự nhiên, nước là một loại tài nguyên thiên nhiên quý giá song nó lại có giới hạn Con người chúng ta sử dụng nước trong hầu hết các hoạt động hàng ngày, từ phục vụ sinh hoạt gia đình như ăn uống, vệ sinh, chăm sóc sức khỏe đến sản xuất nông nghiệp, lâm nghiệp, thủy sản, công nghiệp và cả đến giao thông vận tải Nguồn tài nguyên quan trọng này đã tạo dựng nên xã hội loài người với sự đa dạng về xã hội, văn hóa và tôn giáo tín ngưỡng ở khắp mọi nơi

Là nguồn động lực cho các hoạt động kinh tế của con người, song nước cũng gây ra những hiểm họa ghê gớm Những rủi ro từ nước như hạn hán, có thể là nguyên nhân làm cho một nền văn minh suy tàn; hoặc những trận lũ lụt, lũ quét có thể gây ra những thiệt hại lớn về người và của Trong đức tin của một vài tôn giáo, một ngày nào đó sự sống trên hành tinh này có thể bị hủy diệt bởi một trận đại hồng thủy

Nước ngọt là một yếu tố không thể thiếu trong việc phát triển kinh tế xã hội của mọi quốc gia Chúng ta có thể thấy rằng những nền văn minh xuất hiện sớm nhất trong lịch sử nhân loại đều tập trung bên cạnh những con sông lớn, chẳng hạn nền văn minh sông Nile (Ai Cập), nền văn minh Lưỡng Hà (hai con sông Euphrates và Tigris - Iraq), nền văn minh Ấn - Hằng (Ấn Độ), ở nước ta có nền văn minh sông Hồng Nguyên nhân là do các dân tộc ở gần nguồn nước có được nguồn nước sạch dồi dào phục vụ cho sinh hoạt, giao thông thuận tiện, điều kiện sản xuất thuận lợi, điều kiện vi khí hậu thích hợp cho sự phát triển nói chung

I.1.2 Nhu cầu sử dụng nước

Con người khai thác tài nguyên nước phục vụ cho nhiều mục đích khác nhau trong đời sống của mình Tuy nhiên lượng nước có thể khai thác và sử dụng trong tổng trữ lượng nước trên thế giới lại không nhiều, do đó nước có một giá trị kinh tế nhất định Bên cạnh

đó, mỗi một loại hình sử dụng nước có những yêu cầu về chất lượng nước khác nhau Chẳng hạn như tiêu chuẩn nước dùng để uống yêu cầu chất lượng cao trong khi yêu cầu nước phục vụ cho tưới tiêu sẽ có chất lượng thấp hơn Rõ ràng nguồn nước được khai thác không thể đáp ứng toàn bộ các tiêu chuẩn được thiết lập cho các mục đích sử dụng khác nhau Hiện nay đã xảy ra các xung đột giữa các đối tượng sử dụng nguồn nước làm ảnh hưởng đến việc khai thác nguồn nước Một ví dụ điển hình là tình trạng xung đột giữa nhu cầu nước ngọt phục vụ canh tác lúa và nhu cầu lấy nước mặn nuôi trồng thủy hải sản ở vùng bán đảo Cà Mau Vì vậy cần có những chính sách quản lý hợp lý hỗ trợ cho việc khai thác tài nguyên nước

Tính hữu dụng của nước có thể thấy được thông qua nhiều khả năng phục vụ khác nhau Theo truyền thống, nước được khai thác chủ yếu phục vụ cho hai nhu cầu xã hội thiết yếu

là sinh hoạt của người dân và sản xuất nông nghiệp Ngoài ra cũng phục vụ cho những loại hình sử dụng nước khác như thủy điện, giao thông thủy, giải trí… Tuy nhiên ngày nay mức độ khai thác nguồn tài nguyên nước đã mở rộng sang nhiều lĩnh vực khác nhau Kiểm soát ô nhiễm, ngăn mặn, bảo tồn hệ sinh thái trong sông, bổ sung nước ngầm… dần đòi hỏi nhiều mối quan tâm hơn bên cạnh các mục tiêu kinh tế

Mức độ yêu cầu sử dụng nước và khả năng cung cấp nước khác nhau theo thời gian và không gian Nhưng có thể thấy rõ rằng mức độ này ngày một tăng trong thế giới hiện nay Vào những năm đầu thế kỷ 20, tổng lượng nước được khai thác hàng năm trên thế giới vào khoảng 580 km3 Nhưng đến năm 2000, con số này đã tăng đến mức 4000 km3 /năm vượt xấp xỉ 7 lần so với đầu thế kỷ Lượng nước khai thác và sử dụng tại các châu lục trong những thời điểm khác nhau của thế kỷ 20 được Shiklomanov (1998) ước tính theo bảng 1

Gleick, 1997 cũng đã ước tính lượng nước cần cung cấp cho năm 2025 Giả sử lượng nước sinh hoạt cần thiết cung cấp từ 50 L/người/ngày (phục vụ cho những nhu cầu cơ bản) đến 300 L/người/ngày (tham khảo từ nhu cầu nước sinh hoạt tại những quốc gia phát triển hiện nay), khi đó tổng lượng nước cần phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt là 340

km3/năm Trong lĩnh vực nông nghiệp, giả định một mức cung cấp lương thực bình quân 2.500 calo/người/ngày cho tất cả mọi vùng đất, thêm vào đó là các vấn đề kỹ thuật như điều chỉnh mùa vụ, kiểm tra hiệu suất tưới, thay đổi khu vực tưới… khi đó tổng lượng nước tiêu thụ cho sản xuất nông nghiệp vào khoảng 2.930 km3/năm Sản xuất công nghiệp cũng sẽ cần một lượng nước xấp xỉ 1.000 km3/năm, và hàng năm có thêm một lượng nước mất đi do bốc hơi từ các hồ chứa khoảng 225 km3/năm Như vậy tổng lượng nước khai thác và tiêu thụ của toàn thế giới vào năm 2025 theo Gleick là 4.500 km3 Con

số này thấp hơn ước tính của Shiklomanov (1998)

Lĩnh vực sử dụng nước nhiều nhất trong thế kỷ qua là sản xuất nông nghiệp với trên 50% tổng lượng nước tiêu thụ Theo Biswas (1998), sản xuất nông nghiệp chiếm gần 90% lượng nước sử dụng toàn cầu trong năm 1900 nhưng đã giảm còn 62% trong năm 2000

Xu hướng này sẽ còn tiếp diễn trong thế kỷ 21 tương ứng với nhu cầu an ninh lương thực của một thế giới đông dân cư Lượng nước cần cho sản xuất nông nghiệp trong những năm đầu thế kỷ này vào khoảng 10.000 km3/năm Nhu cầu nước cho công nghiệp và các khu đô thị lần lượt là 2.500 km3 và 24 km3/năm; khu vực nông thôn cần khoảng 135 km3nước sử dụng hàng năm Với xu hướng sử dụng nước hiện tại, sản xuất công nghiệp và sinh hoạt đòi hỏi lượng nước khoảng 180 m3/người/năm trong khi sản xuất nông nghiệp cần một lượng nước vào khoảng 700 m3/người/năm

Bảng 1.1 Ước tính lượng nước sử dụng trong quá khứ và nhu cầu nước cho tương lai

Ước tính lượng nước sử dụng trong quá khứ (km 3 ) Ước tính nhu cầu nước (km 3 )

Lượng khai thác hàng năm Lĩnh vực khai thác

Lục địa Tổng trữ

lượng nước (10 12 m 3 ) *

Năm thống kê

Bảng 1.2 Tổng lượng nước cấp tại các châu lục

*: lưu lượng trung bình hàng năm của dòng chảy mặt và lượng bổ sung nước ngầm

[Nguồn: World Resources Instutute (1998)]

Chúng ta có thể nhận thấy có sự khác biệt rõ ràng về thông tin giữa các nguồn số liệu tham khảo Các số liệu thiếu chính xác và không đáng tin cậy về lượng nước tiêu thụ, nguồn nước ngọt, khả năng cấp nước đã gây ra nhiều vấn đề nghiêm trọng cho việc quản

lý tài nguyên nước

Thủy điện là nguồn năng lượng tái tạo lớn nhất, đồng thời là nguồn phát điện lớn thứ hai trên thế giới Khai thác thủy điện có nhiều thuận lợi: hiệu suất vận hành cao (có thể đạt đến 80 ÷ 90%), có thể khởi động và kết thúc nhanh chóng phù hợp với nguyên tắc của một nhà máy xung, điện năng có thể được tích trữ, hồ chứa có thể kết hợp với những mục đích sử dụng nước khác như tưới tiêu, cấp nước, giao thông thủy, giải trí Chi phí vận hành và bảo dưỡng thấp, ít gây ảnh hưởng đến môi trường Những lợi ích trên cho thấy thủy điện là một nguồn cung cấp năng lượng có lợi ích cao Theo ước lượng của Water Vision (2000), chỉ khoảng 33% tiềm năng kinh tế thủy điện trên thế giới có thể phát triển được Vẫn còn nhiều tiềm năng thủy điện chưa được khai thác, chẳng hạn lưu vực sông Zaire (châu Phi) chiếm đến 20% tiềm năng thủy điện trên thế giới nhưng hầu hết chúng không được khai thác Tương tự, tại khu vực sông Brahmputra và vùng phụ cận của nó (vùng Đông Bắc Ấn Độ) có khả năng khai thác khoảng 30% lượng thủy điện cho Ấn Độ nhưng hiện nay chỉ một phần nhỏ là được khai thác Về góc độ phát triển công nghệ, trong tương lai gần chi phí cho việc phát điện từ thủy điện chỉ vào khoảng 0,03 đến 0,06 USD/kWh Bên cạnh đó, sự phát triển công nghệ tua-bin với công suất vận hành ổn định trong điều kiện cột áp thấp có thể khai thác để phát điện trong nhiều khu đập nước hiện nay chưa được khai thác

Nước là một nguồn nguyên liệu quan trọng trong nhiều hoạt động sản xuất công nghiệp Phát điện từ năng lượng hóa thạch và năng lượng hạt nhân vẫn cần nước cho các công đoạn như tạo hơi nước, làm lạnh và các dịch vụ công cộng Theo Herschy and Fairbridge (1998), lượng nước cần cho làm lạnh bằng phương pháp ngưng tụ vào khoảng 0,032 ÷ 0,044 m3/giây cho mỗi MW điện Đối với nhà máy điện chạy than, nước lại cần thiết để định hướng dòng tro sau công đoạn đốt Ngành công nghiệp giấy tùy thuộc loại nguyên liệu đầu vào cũng cần từ 40 ÷ 400m3 nước để sản xuất ra 1 tấn giấy Đối với ngành công nghiệp khai thác than đá, nếu áp dụng phương pháp thủy lực cũng sẽ cần từ 0,08 ÷ 0,14m3 để sản xuất ra 1 tấn than thành phẩm Để tinh chế 1 barel dầu thô (0,159m3) cần 0,163m3 nước Hoặc để luyện 1 tấn thép cần 12 m3 nước, sản xuất 1 tấn đường cần 20 m3nước, 1 tấn vỏ xe cần 37 m3 nước…

Vận chuyển hàng hóa bằng giao thông thủy có hiệu suất về nhiên liệu cao đồng thời ít gây

ô nhiễm không khí Định mức tiêu tốn nhiên liệu cho các loại hình giao thông đường bộ, đường ray và đường thủy là 0,04 - 0,011 - 0,0056 L/km tương ứng Loại hình giao thông thủy không phải là một dịch vụ tiêu thụ nước, chúng ta có thể khai thác một hồ chứa ở hạ lưu của một trục giao thông thủy có thể trữ nước lại và sử dụng cho những mục đích khác

Nước cũng cần để duy trì hoạt động các con sông và các khu đất ngập nước Tại các quốc gia phát triển việc phục hồi các con sông có ý nghĩa to lớn và đã có nhiều dự án về phát triển bền vững cho các lưu vực sông Mục tiêu của công tác phục hồi các con sông nhằm tạo ra một sự đa dạng hệ sinh thái rộng lớn và cải thiện đa dạng sinh học thông qua việc giữ gìn dòng chảy tự nhiên của sông Trong các con sông cần duy trì một dòng chảy tối thiểu để pha loãng ô nhiễm; nước cũng đẩy lùi sự xâm nhập mặn hạn chế việc tàn phá các nông trại

Bảng 1.3 Nước sử dụng cho công nghiệp ở Việt Nam

Nước cho công nghiệp (10 9 m 3 ) 1,50 2,86 5,33 16,00

[Nguồn: Nguyễn Khắc Cường]

3 /năm

Công nghiệp Sinh hoạt Nông nghiệp

Hình 1.1 Xu hướng tiêu thụ nước tại Việt Nam

[Nguồn: State of the Environment in Vietnam 2001 (2002)]

I.1.3 Nhu cầu nước trong tương lai

Có những phân tích cho thấy tỉ lệ gia tăng lượng nước sử dụng cao gấp 3 lần so với tỉ lệ gia tăng dân số trên thế giới (Jain S K và Singh V P., 2003) Trong trường hợp đó, nếu dân số thế giới tăng gấp đôi thì lượng nước cần sử dụng sẽ tăng gấp 6 lần, kết hợp với việc gia tăng nhu cầu nước cho sản xuất nông nghiệp và công nghiệp, viễn cảnh này khó

có thể chấp nhận được Ngay cả trong thời điểm hiện tại, mặc dù nước vẫn được xử lý tại nhiều quốc gia, nhưng tình trạng khan hiếm nước vẫn diễn ra hàng ngày, hàng giờ tại nhiều nơi trên thế giới Ngoài ra, vì nhiều lý do chính trị mà nhiều quốc gia hiện nay việc cung cấp nước diễn ra miễn phí hoặc với chi phí thấp một cách có chủ ý Và khi mối quan hệ giữa cầu và cung trở nên xấu đi, chắc chắn chi phí cho việc sử dụng nước sẽ phải gia tăng, kèm theo đó là các nhu cầu về kiểm soát nguồn nước Khi mà chi phí cho việc

sử dụng nước trở nên đắt hơn, người nông dân buộc phải lựa chọn loại mùa vụ canh tác tiêu thụ ít nước hoặc chấp nhận kỹ thuật tưới luân phiên Các quy trình sản xuất công nghiệp sử dụng nước hiệu quả cũng sẽ được triển khai trên diện rộng Theo Seckler và CSV (1998), châu Á sẽ là châu lục tiêu thụ nhiều nước nhất trên thế giới do đây là nơi có dân số cao nhất và có nền nông nghiệp phát triển mạnh - loại hình sản xuất tiêu thụ rất nhiều nước Thật vậy, đồ thị bên dưới cho chúng ta thấy tỉ lệ khai thác nước cho sản xuất nông nghiệp rất cao tại nhóm các nước kém phát triển có thu nhập thấp và ngược lại

thu nhập thu nhập thu nhập thấp trung bình cao

Hình 1.2 Ước tính lượng nước khai thác năm 1999

[Nguồn: Jain S K và Singh V P (2003)]

Một xã hội càng phát triển đòi hỏi mức tiêu thụ nước càng cao, có thể nói nhu cầu sử dụng nước là thước đo cho tiêu chuẩn sống của một khu vực Mặc dù có nhiều tiến bộ đáng kể

về công nghệ, vẫn còn một lượng lớn cư dân trên hành tinh xanh chưa có điều kiện tiếp cận với nguồn nước uống sạch Theo dự báo của Liên hiệp quốc, dân số trên trái đất đang tiếp tục gia tăng nhưng sẽ ổn định vào năm 2050 Và từ nay cho đến thời điểm đó, các chính phủ vẫn phải tiếp tục đối mặt với bài toán nan giải nhằm cung cấp đủ lượng nước uống sạch cho toàn bộ cư dân của từng quốc gia Tuy nhiên để thỏa mãn được tất cả các nhu cầu

về cấp nước cần phải có một sự đầu tư về cơ bản và thật sự hiệu quả Hiện nay chi phí đầu

tư cho một dự án mới về nước đã gia tăng đáng kể so với trước kia tương ứng với sự tăng vọt của chi phí xây dựng, trang bị máy móc thí nghiệm cũng như chi phí đền bù cho những người bị ảnh hưởng trong công tác tái định cư, tái hòa nhập… Các luật định trong lĩnh vực bảo vệ môi trường và các tiêu chuẩn về chất lượng nước càng ngày càng trở nên khắt khe hơn cũng góp phần làm tăng chi phí đầu tư vào các dự án khai thác và cấp nước

Tương ứng với sự gia tăng dân số, nhiều diện tích đất lớn sẽ cần phục vụ cho nhu cầu nhà

ở, kéo theo tình trạng tàn phá rừng, mất môi trường sống tự nhiên và hủy diệt đa dạng sinh học ngày càng lan rộng Đồng thời một khối lượng nước lớn cũng cần được cung

cấp phục vụ cho phát triển công nghiệp và đô thị phục vụ cho dân cư Tất cả những thay đổi này đều gây ra những thiệt hại nhất định cho môi trường Những dự báo gần đây về biến đổi khí hậu cho thấy rằng tài nguyên nước ở nhiều khu vực trên thế giới cũng sẽ bị thay đổi trong tương lai

Một khi lượng nước cung cấp tại nhiều khu vực trên thế giới bị thiết hụt, các xung đột về nước sẽ diễn ra ngày càng thường xuyên hơn Những xung đột này có thể diễn ra giữa những quốc gia láng giềng (việc triển khai xây dựng các đập thủy điện lớn trên sông Mê- kông), giữa các tiểu bang kề cận trong cùng một quốc gia (các tiểu bang cùng sử dụng nguồn nước từ lưu vực sông Murray-Darling) hoặc thậm chí giữa các cộng đồng khác nhau trong cùng một thành phố

I.2 TÀI NGUYÊN NƯỚC - LƯỢNG NƯỚC CÓ THỂ KHAI THÁC

Nhằm phục vụ các mục tiêu kinh tế, tối ưu hóa việc sử dụng nước, lập kế hoạch, thiết kế, vận hành khai thác… thì công tác xác định quy mô và trữ lượng nguồn nước (cả nước mặt và nước ngầm) là yêu cầu tiên quyết Sự phân bố trữ lượng nguồn nước giữa các châu lục thay đổi rất lớn theo không gian và thời gian Nước luôn dồi dào tại những vùng rừng mưa nhiệt đới nhưng lại cực hiếm tại những khu vực sa mạc Phân bố dân cư đôi khi cũng có những sự khác biệt, chẳng hạn những khu vực có nguồn nước phong phú đôi khi lại có rất ít cư dân sinh sống (lưu vực sông Amazon), hay tập trung quá nhiều dân cư (vùng Nam Á) Cũng có những khu vực người dân không định cư được như các vùng sa mạc hoặc ở hai cực của trái đất Mức độ tiêu thụ nước của chúng ta cũng sẽ phụ thuộc vào tình trạng nguồn nước (lũ lụt hoặc hạn hán, chu kỳ và mức độ xảy ra) Và trong bối cảnh thay đổi khí hậu hiện nay, cả nạn lũ lụt và hạn hán đều trở nên khốc liệt hơn

Theo Cole (1998), một số nguồn chính của nước có thể được liệt kê như sau:

- Sông ngòi tự nhiên: Nguồn nước trong sông được cung cấp từ nước mưa, hoặc/và

tuyết tan, băng tan Dòng chảy của chúng biến đổi theo mùa và không ổn định đặc biệt ở khu vực thượng lưu Dòng chảy của những con sông nhận được lượng bổ sung

từ nước ngầm sẽ ổn định hơn Những con sông ở khu vực hạ lưu còn có thêm một lượng bổ sung từ nước đã qua sử dụng, chẳng hạn nước từ hệ thống cống thoát nước

và từ lượng nước tưới tiêu

- Ao hồ tự nhiên: Các ao hồ tự nhiên thường chỉ cho khai thác một lượng nước giới hạn trừ khi chúng có một vài nguồn bổ sung nước riêng biệt

- Hồ chứa: Nước được trữ trong hồ chứa có đập ngăn phục vụ nhiều mục đích sử dụng khác nhau Ở những vùng có hai loại hình khí hậu khô và mưa khác nhau rõ rệt, nước

sẽ được trữ lại vào mùa mưa và sau đó sẽ khai thác sử dụng vào mùa khô Tại nhiều vùng trên thế giới, các hồ chứa có thể cấp nước cho nhiều năm khô hạn liên tiếp

- Các giếng ngầm: Nước từ lòng đất được bơm lên mặt đất thông qua bơm tay hoặc bơm chìm chạy bằng điện Công suất cấp nước của các giếng phụ thuộc vào đặc điểm tầng ngậm nước, công suất bơm và trữ lượng nước ngầm Các giếng khơi hoặc giếng đào tầng nông là những nguồn cấp nước quy mô nhỏ ở khu vực nông thôn

- Suối: Các con suối thường xuất hiện ở những khu vực tầng ngậm nước trồi lên phía trên tầng đá không thấm nước Chúng phụ thuộc vào điều kiện địa chất của từng vùng Các con suối nếu có dòng chảy quanh năm có thể cung cấp một lượng nước sinh hoạt nhất định hoặc chỉ chảy theo mùa

- Nước mặn: Nước được xem là mặn khi có hàm lượng muối > 0,1% Nếu muốn sử dụng loại nước này cần phải khử muối, một trong những biện pháp khử muối là phương pháp lọc thẩm thấu ngược Mặc dù phương pháp này rất đắc tiền nhưng nó vẫn được ứng dụng rộng tại những vùng khô hạn (khu vực Ả rập, vùng vịnh Persian), những nơi có nguồn nhiên liệu rẻ tiền

I.2.1 Chu trình thủy văn 1

a) Định nghĩa

Được mặt trời cung cấp năng lượng, chu trình thủy văn là một vòng tuần hoàn liên tục của nước, hơi nước từ khí quyển đến trái đất và ngược lại thông qua các quá trình ngưng

tụ, mưa, bốc hơi và thoát hơi Bức xạ mặt trời cung cấp năng lượng làm bốc hơi nước từ

bề mặt thủy quyển (phần lớn từ các đại dương), sau đó phân phối lại và lưu thông hơi nước đi khắp địa cầu Phần lớn lượng nước rơi trở lại bề mặt trái đất thông qua quá trình ngưng tụ và tạo mưa Trong các cơn mưa, đa số nước mưa rơi xuống mặt biển, phần còn lại rơi trên mặt đất sẽ bổ sung nước cho nguồn nước ngọt có vai trò hết sức quan trọng đối với các chu trình sống

Chu trình thủy văn là một hệ thống động trong đó hơi nước sẽ di chuyển và trao đổi từ một trạng thái này của chu trình sang một trạng thái khác Mặc dù tỉ lệ quay vòng của nước trong một chu kỳ riêng biệt nào đấy có thể rất biến động, nhưng tổng lượng nước trong cả chu trình hoàn toàn không đổi Chu trình thủy văn là chìa khóa hình thành các loại khí hậu trên trái đất Không có chu trình thủy văn, với những ảnh hưởng của hiệu ứng nhà kính hiện nay, nhiều khu vực rộng lớn trên trái đất không thể cư trú được

Chu trình thủy văn trong thiên nhiên có thể chia làm hai loại:

- Chu trình lớn: nước bốc hơi từ đại dương và biển được gió vận chuyển vào lục địa tạo mưa Nước mưa rơi xuống đất tạo thành dòng chảy theo các sông đổ ra biển, duy trì cân bằng nước trên biển và lục địa

- Chu trình nhỏ: nước trên mặt biển hoặc trên mặt lục địa bốc hơi vào khí quyển thành mây sinh ra mưa rơi xuống ngay mặt biển hoặc trên lục địa

1 Đề nghị tham khảo thêm: Cục Khảo sát Địa chất Hoa Kỳ (2008)

Hình 1.3 Sơ đồ cân bằng nước

[Nguồn: Chow V T., David R Madment và Larry W Mays (1988)]

Ghi chú: Tương ứng với 100 đơn vị mưa trên lục địa có 38 đơn vị dòng chảy mặt ra biển;

01 đơn vị chảy ngầm ra biển; 61 đơn vị bốc hơi từ lục địa; tương ứng có 385 đơn vị mưa xuống đại dương và 424 đơn vị bốc hơi từ đại dương

Có thể viết phương trình cân bằng nước cho các chu trình thủy văn như sau:

trên lục địa: X2 – Y – Z2= 0 (1.2) trong đó Z1, Z2: lượng bốc hơi từ biển và lục địa

X1, X2: lượng mưa rơi xuống biển và lục địa Y: lượng dòng chảy từ lục địa ra biển

Xét cân bằng nước toàn cầu trong thời gian dài thì lượng bốc hơi bằng lượng mưa:

Giữa biển và lục địa còn có quá trình trao đổi nước Giả định trong dòng không khí thổi

từ biển vào lục địa chứa lượng nước là A1, dòng không khí thổi từ lục địa ra biển chứa

lượng nước là A2, Trường hợp A1 > A2 thì trên lục địa lượng mưa lớn hơn lượng bốc hơi,

ngược lại trên biển lượng bốc hơi lớn hơn lượng mưa

Ở biển lượng nước bốc hơi nhiều hơn lượng nước mưa Sự thiếu hụt này được bù lại bằng

dòng chảy từ lục địa ra biển Vì vậy lượng nước ở biển không có sự thay đổi rõ rệt

Trong chu trình thủy văn, thời gian tuần hoàn của nguồn nước mặt thường ngắn (hàng

ngày đến hàng năm) nhưng đối với nguồn nước ngầm thời gian tuần hoàn có thể kéo dài

đến hàng ngàn năm

Bảng 1.4 Thời gian tuần hoàn nước

Nguồn Thời gian tuần hoàn

[Nguồn: Nguyễn Khắc Cường]

b) Đặc điểm

Chu trình thủy văn luôn diễn biến bất thường và do đó trữ lượng nước cũng biến động

Nếu chu trình thủy văn ổn định và có thể dự đoán trước, việc định cư và sử dụng tài

nguyên cả trong thời đoạn ngắn hạn hoặc dài hạn có thể được điều chỉnh tương ứng với

nguồn cung cấp nước ngọt toàn cầu Các hoạt động của con người như thay đổi tập quán

canh tác, thay đổi mùa vụ có thể gây ra những ảnh hưởng gián tiếp đến các quá trình tự nhiên, trong đó có chu trình thủy văn Kết quả là làm cho chu trình thủy văn thay đổi, ảnh hưởng đến chất lượng nước sử dụng Bên cạnh đó, những hoạt động định cư, tập quán sống cũng góp phần làm thay đổi bầu khí quyển, ít nhất trong phạm vi nhỏ hẹp; và cuối cùng ảnh hưởng đến tỉ lệ và đặc điểm của lượng nước lưu thông trong hệ thống

Thậm chí ngay cả khi những hoạt động của con người ít gây ảnh hưởng, sự vận hành bất thường của chu trình tự nhiên theo không gian và thời gian vẫn có thể gây ra những trận

lũ lụt hoặc nạn hạn hán trên diện rộng Ở ĐBSCL trong thời gian gần đây, những trận lũ lớn bất thường vào mùa mưa và những đợt xâm nhập mặn vào mùa khô là những minh họa cho thấy rõ “sự trở chứng” của chu trình thủy văn Để đối phó và làm giảm nhẹ những phản ứng bất thường này, con người đang nỗ lực tiếp cận một cách hiểu biết hơn với thiên nhiên, cụ thể là các chương trình quản lý tổng hợp nguồn nước hiện nay

Một vài nỗ lực trong nghiên cứu hiện nay nhằm vào mục tiêu duy trì dòng chảy mặt của nước trong chu trình thủy văn sau khi chúng rơi xuống bề mặt đất và trước khi chúng chảy ra biển, thấm vào nước ngầm hoặc bốc hơi trở lại vào bầu khí quyển Các nghiên cứu về chu trình thủy văn cho thấy mục tiêu này là khả thi, dòng chảy mặt có thể được duy trì nhằm bổ sung nhu cầu nước cho con người Nói một cách đơn giản, giai đoạn dòng chảy mặt có thể duy trì lâu hơn thông qua việc định hướng dòng chảy vào những vị trí trữ nước tại những khu vực nào đó nhằm cấp nước cho những mục tiêu sử dụng nước xác định Chẳng hạn xây dựng các đập ngăn nước, hồ điều hòa, kênh hoặc ống chuyển nước, lắp đặt hệ thống bơm… để có thể đưa nước đến tay người sử dụng

Con người cũng cố gắng can thiệp vào những chu kỳ khác trong chu trình thủy văn thông qua nhiều hình thức khác nhau Các nghiên cứu cấp nước sinh hoạt từ việc khử mặn nước biển có những bước tiến đáng kể mặc dù chi phí (tiêu tốn năng lượng cao, ảnh hưởng đến môi trường…) để thực hiện là rất lớn Các nghiên cứu làm mưa nhân tạo cũng được tiến hành và đã

có nhiều kết quả ứng dụng thành công tại các vùng thiếu nước Ngoài ra, trong những điều kiện cho phép còn nhiều nghiên cứu khác được thực hiện như bổ sung nước ngầm bằng phương pháp bơm nước nhân tạo, tận dụng các khu đất ngập nước để xử lý nước thải…

Hơn 30 năm trước, Powell (1975) đã ước lượng khoảng 10% giá trị tài sản quốc gia Hoa

Kỳ có được nhờ vào những công việc có liên quan đến chu trình thủy văn như thu gom, vận chuyển, tích trữ và phân phối nước, xử lý nước và đưa chúng trở lại môi trường tự nhiên Các công trình xây dựng bao gồm các kết cấu ngăn dòng đơn giản, các công trình trữ nước lớn, cống dẫn nước, kênh dẫn, công trình xử lý nước thải đô thị, các dự án cải tạo đất, các thiết bị làm lạnh và các công trình thủy điện Một cách nhanh chóng, các hoạt động ảnh hưởng đến chu trình thủy văn của con người trở thành một hệ thống đa tác nhân với các mặt kỹ thuật, xã hội, kinh tế và chính trị Đã có nhiều quyết định được thực thi ở nhiều cấp độ khác nhau bao gồm việc tích trữ, phân phối và sử dụng nước giữa các cá nhân, các nhóm, tổ chức và các cơ quan công quyền trong phạm vi địa phương, vùng lãnh thổ, quốc gia và cả quốc tế

Một sự đánh giá toàn diện về trữ lượng nước và lượng nước cần sử dụng rất cần thiết để

lý giải sự mất cân bằng trong phân bố tài nguyên nước ngọt toàn cầu Nó cũng cung cấp những kiến thức có thể ứng dụng để bù đắp vào sự mất cân bằng này như điều chỉnh dòng chảy trên diện rộng… nhằm mang lại lợi ích cho con người

Chúng ta có thể thấy rằng những hậu quả của việc con người tác động vào chu trình thủy văn không còn nằm trong một phạm vi nhỏ hẹp nào nữa Hiện nay nước là mối quan tâm toàn cầu và hệ thống thủy văn được xác định là không biên giới Những nhóm người khác nhau, thậm chí những quốc gia khác nhau cùng khai thác chung một nguồn nước tưới tiêu đang được kết nối nội tại thông qua nguồn tài nguyên nước Những thay đổi của bất kỳ một bên nào trong khai thác và sử dụng nguồn nước có thể dẫn đế những kết quả không lường về quy luật tự nhiên, kinh tế, xã hội và chính trị như đã từng xảy ra tại nhiều nơi trên thế giới

I.2.2 Đánh giá tài nguyên nước

Muốn đánh giá chính xác nguồn tài nguyên nước cần có những kiến thức khoa học tổng hợp về thủy văn, khí tượng, địa chất, đới bờ nhằm cung cấp một bức tranh định lượng về các đặc tính vật lý và những biến đổi có thể xảy ra đối với nguồn tài nguyên này Một phương pháp được đề nghị là đánh giá toàn bộ lưu vực với các thông số khí tượng thủy văn đầu vào cho những yếu tố khác nhau: đất, sông ngòi, hồ chứa và lớp dưới bề mặt

Số liệu trong bảng thống kê bên dưới cho thấy các đại dương chiếm 96,5% lượng nước trên trái đất, chỉ có 3,5% trữ lượng nước là định vị trong đất liền Tuy nhiên trong tổng số 3,5% đó lại có 1% là nước mặn chứa trong các tầng ngầm hoặc hồ nhiễm mặn Nước ngọt chỉ chiếm 2,5%, trong đó 68,7% tồn tại dưới dạng băng ở hai vùng cực, 30,1% nằm trong các tầng nước ngầm, chỉ còn khoảng 1,3% nước ngọt nằm trên bề mặt đất và tham gia vào chu trình thủy văn Trữ lượng nước trong khí quyển, đất ẩm và ao hồ không khác nhau nhiều; trong khi lượng nước trong sông thấp hơn, còn lượng nước trong băng tuyết lại nhiều hơn Một lượng nhỏ nước sinh học cũng tồn tại trong các mô sống của thực vật

và động vật Như vậy ước tính chỉ có khoảng 12.900 km3 nước tồn tại trong khí quyển, chiếm chưa đến 1/100.000 tổng lượng nước trên thế giới Lượng nước này nếu đem bốc hơi sẽ tạo thành một lớp màn dày 25mm bao phủ xung quanh bề mặt trái đất (Maidment

D R., 1993)

Bảng 1.5 Ước tính lượng nước phân bố trên Trái đất Nguồn nước Thể tích nước (km 3 )

% của nước ngọt

% của tổng lượng nước

Bảng 1.6 Lưu lượng dòng chảy cực đại đo tại một số sông lớn

Quốc gia Sông Trạm Diện tích lưu vực (km 2 )

Thời điểm đo Lưu lượng

(m 3 /s)

Austria Danube Vienna 10.700 18/09/1899 10.500

Brazil Amazon Obidos 4.640.300 1953 370.000

Burma Irrawaddy - 360.000 1877 63.700

Cambodia Mekong Kratie 646.000 1939 75.700

China Changjiang Yichang 1.010.000 20/7/1870 110.000

Egypt Nile Aswan 3.000.000 - 13.500

France Rhine Beaucaine 96.500 31/5/1856 11.640

India Brahmputra Pandu 404.000 08/8/1973 51.100

Ganga Farakka 935.340 22/8/1971 70.500

Godavari Dolaishwaram 307.800 17/9/1959 78.700

Krishna Vijaywada 251.360 02/11/1916 33.500

Narmada Garudeshwar 87.900 06/9/1970 69.400

Netherlands Rhine Lobith 160.000 04/01/1926 12.280

Pakistan Indus Attock 264.000 1929 23.200

USA Mississippi Columbus 2.387.950 27/02/1937 70.792

Ohio Cairo 528.300 04/02/1937 55.218

USSR Lena Kusur 2.430.000 11/6/1944 194.000

Volga Volgograd 1.350.000 29/5/1926 51.900

Zambia Zambezi Kariba 633.040 05/3/1958 16.990

Zaire Zaire Kinshasa 3.747.300 02/12/1970 67.930

[Nguồn: Jain S K và Singh V P (2003)]

Khoảng một nửa diện tích đất trên thế giới có các lưu vực sông (trên 200 lưu vực sông) chảy qua lãnh thổ của hai hay nhiều quốc gia Một số lưu vực sông lớn chảy qua lãnh thổ nhiều quốc gia như Amazon, Congo, Danube, Ganga-Brahmputra, Indus, Mekong, Niger, Nile, Rhine và Zambezi Trong những trường hợp này, việc phát triển và quản lý các dự

án về tài nguyên nước đòi hỏi sự đồng thuận của các quốc gia có liên quan, tốt nhất sự đồng thuận này nên được thể hiện thông qua các văn bản ký kết Đã có những trường hợp việc chia sẻ nguồn nước dẫn đến những tranh cãi và thậm chí là tranh chấp giữa các quốc gia hoặc các vùng lãnh thổ ven sông

Hình 1.4 Mức độ cấp nước giữa vùng đô thị và nông thôn trên thế giới năm 2006

[Nguồn: WHO (2008)]

Bảng 1.7 Số liệu cân bằng nước giữa các châu lục

[Nguồn: Herschy R W và Fairbridge R W (1998)]

Hiện nay trên thế giới có nhiều dự án đánh giá nguồn tài nguyên nước đang được thực

hiện Chương trình Đánh giá Nước Thế giới (WWAP -

http://www.unesco.org/water-/wwap) là một dự án lớn của Liên hiệp quốc với các mục tiêu như đánh giá tình trạng

nguồn nước ngọt và hệ sinh thái trên thế giới, nhận biết các vấn đề và các hậu quả đang

diễn ra, phát triển các công cụ chỉ thị phục vụ cho việc sử dụng hợp lý tài nguyên nước,

hỗ trợ các quốc gia tự phát triển khả năng đánh giá của mình Dự án này có đại diện tại

UNESCO (Tổ chức Giáo dục, Khoa học và Văn hóa của Liên hiệp quốc) và định kỳ sẽ

xuất bản Báo cáo Phát triển Nước Thế giới Ngoài ra UNEP (Chương trình Môi trường

Liên hiệp quốc) cũng đang chủ trì Chương trình Đánh giá Nước Quốc tế (GIWA -

http://www.giwa.net) Dự án này cung cấp những đánh giá có tính tổng hợp về các vấn đề

nước quốc tế, tình trạng sinh thái và nguyên nhân của các vấn đề môi trường tại 66 khu

vực nước trên khắp thế giới

I.3 PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NƯỚC

I.3.1 Nguyên tắc

Để quản lý các lưu vực thì những kiến thức và hiểu biết về trữ lượng nước cần phải nắm vững Việc xác định lượng nước hữu hiệu trên lưu vực đòi hỏi đánh giá các thành phần trong phương trình cân bằng nước Vòng tuần hoàn nước cho một lưu vực ngầm bất kỳ phải tồn tại sự cân bằng giữa lượng cung cấp cho lưu vực và lượng ra khỏi lưu vực Phương trình cân bằng được biểu diễn:

Dòng chảy mặt đến + Dòng chảy dưới

đất đến + Mưa + Lượng nhập lưu vào

lưu vực + Giảm lượng trữ mặt

+ Giảm lượng trữ ngầm =

Dòng chảy mặt đi + Dòng chảy ngầm đi + Lượng nước đã sử dụng + Nước thoát lưu + Lượng tăng lượng trữ mặt + Tăng lượng trữ ngầm

Trong phương trình này tất cả các thành phần nước đến và nước đi, trên mặt và dưới đất đều được biểu diễn Tuy nhiên tùy theo từng trường hợp cụ thể mà bỏ qua một số thành phần vì giá trị của nó quá nhỏ hoặc nó không ảnh hưởng đến kết quả tính toán Chẳng hạn đối với tầng ngậm nước có áp có cân bằng nước độc lập với dòng chảy trên mặt, do

đó thành phần dòng chảy trên mặt, mưa, nước dùng, nước nhập lưu và thoát lưu, thay đổi lượng trữ có thể bỏ qua trong phương trình

Phương trình này có thể áp dụng cho một lưu vực có diện tích bất kỳ Tuy nhiên những kết quả với ý nghĩa đầy đủ nhất thì một lưu vực nước ngầm, một tầng ngậm nước hoặc một lưu vực sông là những đơn vị tốt nhất

Quá trình hình thành dòng chảy cũng như các yếu tố ảnh hưởng đến dòng chảy tuy phức tạp, nhưng đối với bất kỳ một lưu vực nào trong một thời gian nhất định, sự thay đổi của các yếu tố thủy văn (mưa, bốc hơi, dòng chảy) vẫn tuân theo quy luật “lượng nước đến phải bằng lượng nước mất đi cộng với (hoặc trừ đi khi lượng nước mất đi lớn hơn lượng nước đến) lượng nước trữ lại trong lưu vực” Đó là nguyên lý cân bằng nước

Dựa vào nguyên lý này ta có thể lập phương trình cân bằng nước - cơ sở chủ yếu để phân tích nguyên nhân hình thành dòng chảy về mặt định tính cũng như định lượng

Lấy một lưu vực bất kỳ, xét lượng nước đến và đi trong một thời gian nhất định ta sẽ lập được phương trình cân bằng nước sau:

X + Z1 + Y1 + W1 + U1 = Z2 + Y2 + W2 + U2 (1.6) Với X: lượng mưa bình quân rơi trên lưu vực

Z1, Z2: lượng nước ngưng tụ và bốc hơi trên lưu vực

Y1, Y2: lượng dòng chảy mặt chảy đến và chảy đi

W1, W2: lượng dòng chảy ngầm chảy đến và chảy đi

U1, U2: lượng nước trữ trong lưu vực ở đầu và cuối thời đoạn Δt

Hình 1.7 Lưu vực sông và các thành phần cân bằng nước

I.3.2 Phương trình cân bằng nước thông dụng

Trong một lưu vực bất kỳ, giả sử có một mặt trụ thẳng đứng bao quanh khu vực đó tới tầng không thấm nước Chọn một thời đoạn Δt bất kỳ, dựa vào nguyên lý cân bằng nước

ta có biểu thức:

(X + Z1 + Y1 + W1) – (Z2 + Y2 + W2) = ⎜U2 – U1⎜ = ± ΔU (1.7)

(nước đến) (nước đi) (thay đổi nước trữ)

với ΔU mang dấu (+) khi U1 > U2 và mang dấu (–) khi U1 < U2

I.3.3 Phương trình cân bằng nước một lưu vực trong một thời đoạn bất kỳ

a) Lưu vực kín

Lưu vực kín là một lưu vực mà đường phân chia nước mặt và nước ngầm là trùng nhau khi không có nước mặt và nước ngầm từ lưu vực khác chảy đến, tức là Y1 = 0 và W1 = 0 Gọi Y = Y2 + W2 là tổng lượng nước mặt và nước ngầm chảy ra khỏi lưu vực

Z = Z2 – Z1 là lượng bốc hơi đã trừ đi lượng ngưng tụ

ΔW mang dấu (+) khi W1 > W2

ΔW mang dấu (–) khi W1 < W2

I.3.4 Phương trình cân bằng nước trong nhiều năm

Phương trình (1.8) và (1.9) viết cho thời đoạn bất kỳ, tức ΔT có thể là 1 năm, 1 tháng, 1 ngày hoặc nhỏ hơn nữa Để viết phương trình cân bằng nước trong thời đoạn nhiều năm, người ta lấy bình quân trong nhiều năm các thành phần trong phương trình cân bằng nước Xét một lưu vực kín trong n năm:

Trong trường hợp lưu vực hở, giá trị bình quân nhiều năm của ± ΔW không tiến đến 0 được vì

sự trao đổi nước ngầm giữa các lưu vực không cân bằng nhau và thường diễn ra một chiều

Bảng 1.8 Cân bằng nước trung bình nhiều năm trên thế giới và Việt Nam

Vùng lãnh thổ

Diện tích (10 3

km 2 )

(mm) (10 8 km 3 ) (mm) (10 8 km 3 ) (mm) (10 8 km 3 )

Toàn thế giới 510.000 1.130 577,000 - - 1.130 577,000Toàn lục địa 149.000 800 119,000 315 47,000 485 72,000Đại dương 361.000 1.270 458,000 130 47,000 1.400 505,000

[Nguồn: Nguyễn Khắc Cường]

I.4 QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN NƯỚC

I.4.1 Khoa học quản lý môi trường

Quản lý môi trường là sự tác động liên tục, có tổ chức, có phương hướng và mục đích xác định của chủ thể đối với một đối tượng nhằm khôi phục, duy trì và cải thiện tốt hơn môi trường sống của con người trong những khoảng thời gian dự định Bản chất của việc quản lý môi trường là hạn chế hành vi vô ý thức hoặc có ý thức của con người trong các hoạt động của mình để môi trường ổn định, luôn ở trạng thái cân bằng

Các đặc thù của quản lý môi trường gồm:

- Hoạt động quản lý môi trường mang tính trách nhiệm có ý thức của con người, trách nhiệm của mọi người trong mối quan hệ ràng buộc lẫn nhau

- Hoạt động quản lý môi trường phải nhằm đạt được mục đích cơ bản là bảo vệ môi trường và phát triển bền vững

- Hoạt động quản lý môi trường có tính liên tục theo không gian và thời gian

- Hoạt động quản lý môi trường là công việc đòi hỏi phải có sự nỗ lực chung của mọi

quốc gia trên toàn thế giới

Hoạt động quản lý môi trường dựa trên những nguyên tắc cơ bản sau:

- Bảo đảm duy trì trạng thái cân bằng của hệ sinh thái bằng việc tổ hợp các biện pháp kinh tế, kỹ thuật, xã hội

- Mối liên hệ cho - nhận

- Mang lại hiệu quả và có khả năng thực thi

- Ða dạng hóa

- Phân cấp và chuyên môn hóa

- Gắn hiệu quả hiện tại với tương lai

- Thử - sai - sửa

Cơ sở triết học của quản lý môi trường dựa trên tính thống nhất vật chất của thế giới tự nhiên, con người và xã hội thành một hệ thống rộng lớn Ðể bảo vệ môi trường sống cần giữ gìn hài hòa quan hệ con người - tự nhiên và con người - xã hội bằng cách đưa thêm vào nền sản xuất vật chất của con người chức năng tái sản xuất tài nguyên thiên nhiên

Cơ sở khoa học, kỹ thuật, công nghệ của quản lý môi trường là việc thực hiện tổng hợp các biện pháp khoa học, kỹ thuật, kinh tế, luật pháp xã hội nhằm bảo vệ môi trường sống

và phát triển kinh tế - xã hội một cách bền vững Các công cụ kỹ thuật có thể gồm các đánh giá môi trường, xử lý chất thải, tái chế

Trong nền kinh tế thị trường, hoạt động phát triển và sản xuất của cải vật chất diễn ra dưới sức ép của sự trao đổi hàng hóa theo giá trị Vì vậy, sử dụng các phương pháp và công cụ kinh tế để đánh giá và định hướng hoạt động phát triển sản xuất có lợi cho công tác bảo vệ môi trường Các công cụ kinh tế như các loại thuế, phí môi trường, quy chế đóng góp bồi hoàn, hệ thống các tiêu chuẩn ISO…

Hoạt động trong xã hội rất đa dạng và phức tạp, nên cơ sở luật pháp của quản lý môi trường là các văn bản luật quốc tế và quốc gia về môi trường

I.4.2 Quản lý tài nguyên nước

1 Yêu cầu quản lý

Khi lập kế hoạch khai thác, đánh giá môi trường nước cho một vùng hoặc một lưu vực cần phải đánh giá đầy đủ ba loại đặc trưng của tài nguyên nước:

- Số lượng nước: biểu thị độ phong phú của tài nguyên nước trên một vùng lãnh thổ

- Chất lượng nước: hàm lượng của các chất hòa tan hoặc không hòa tan trong nước (có lợi hoặc gây hại theo tiêu chuẩn của đối tượng sử dụng nước)

- Động thái của nước: được đánh giá bởi sự thay đổi của các đặc trưng dòng chảy theo thời gian Sự trao đổi nước giữa các khu vực chứa nước, sự vận chuyển và quy luật chuyển động của nước trong sông, sự chuyển động của nước ngầm, các quá trình trao đổi chất hòa tan, truyền mặn…

Kiểm tra, giám sát chất lượng nguồn nước, việc khai thác hợp lý tài nguyên nước, phòng chống và khắc phục tình trạng ô nhiễm môi trường nước

Giáo dục ý thức tự giác giữ gìn vệ sinh môi trường, cùng nhau cải thiện các điều kiện vệ sinh trong hộ gia đình và nơi công cộng Ðồng thời phổ biến các điều luật bảo vệ môi trường để người dân nắm vững và chấp hành

3 Tăng cường khả năng tự làm sạch của nguồn nước

Tự làm sạch nguồn nước là sự phục hồi trạng thái nước ban đầu nhờ các quá trình thủy động học, lý học, hóa học, sinh hóa… diễn ra trong nguồn nước,

Bản chất của tự làm sạch nguồn nước là sự xáo trộn pha loãng nước thải với nguồn nước,

sự phân hủy và chuyển hóa các chất bẩn trong nguồn nước Khả năng tự làm sạch của nguồn nước phụ thuộc nhiều yếu tố như loại nước thải, chế độ thủy động học của nguồn nước, đặc điểm khí hậu

I.4.3.Các chính sách liên quan đến tài nguyên nước ở Việt Nam

Có thể nói ở Việt Nam vấn đề quản lý tài nguyên nước bền vững chỉ bắt đầu được đề cập đến vào thập kỷ 80 Và cho đến cuối thế kỷ 20 chính phủ đã có nhiều mối quan tâm hơn về vấn

đề này thông qua những luật định, chính sách… có liên quan đến bảo vệ tài nguyên nước

a) Các chính sách và chiến lược cấp quốc gia

Trong những thập niên gần đây, việc quản lý tài nguyên nước ở Việt Nam đã được cải thiện đáng kể về mặt pháp lý, cấu trúc thể chế và các cơ chế, góp phần vào sự phát triển kinh tế xã hội của đất nước Luật Tài nguyên nước đã được Quốc hội nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam khóa X, kỳ họp thứ 3 thông qua ngày 20 tháng 5 năm 1998 Luật