Đang tải... (xem toàn văn)
CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG ĐẠI CƯƠNG CHƯƠNG 3 MỤC ĐÍCH XỬ LÍ NƯỚC NƯỚC THẢI NGUỒN THẢI VÀ CÁC SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ XỬ LÍ CƠ BẢN 1 Mục đích xử lí nước nước thải 1 1 Nước cấp Như đã nêu nước là nhân tố quyết định[.]
CHƯƠNG MỤC ĐÍCH XỬ LÍ NƯỚC - NƯỚC THẢI NGUỒN THẢI VÀ CÁC SƠ ĐỒ CƠNG NGHỆ XỬ LÍ CƠ BẢN Mục đích xử lí nước - nước thải 1.1 Nước cấp Như nêu nước nhân tố định sống Khi người tìm sống Hoả, đối tượng người ta tìm nước Con người nhịn ăn tuần nhịn khát ba ngày, người cần 2,8 L nước ngày Tính chất quan trọng nước khả hồ tan nhiều chất, dung mơi gần vạn Chính nhờ khả nước phương tiện vận tải cung cấp chất cần thiết cho trình sống, nơi diễn phản ứng sinh hoá cần thiết (quang hợp, đồng hố, dị hố, lão hố ) để trì sống, đồng thời nước phương tiện vận chuyển chất thải khỏi khu vực thực q trình sống Đó lí khoảng 70% khối lượng sinh vật sống, kể thể người nước Đối với nước cấp cho sinh hoạt, tuỳ mức sống nước, địa phương có định mức cấp nước khác Ví dụ, VN định mức cấp nước cho dân đô thị 150 L/người.ngày, cho khu vực nông thôn 40 – 70 L/người.ngày Ở nước phát triển, kể nước xã hội chủ nghĩa Đông Âu Liên Xô cũ khoảng 80% phần lớn dân số uống nước trực tiếp từ vòi Nguồn nước cấp coi an toàn Khái niệm “an toàn” hiểu an tồn vi sinh khơng có chất độc theo tiêu chuẩn nước Mặc dù an toàn, Mĩ hàng năm xảy vài tới 25 vụ bùng phát dịch bệnh có nguồn gốc từ nước cấp Tình hình nước phát triển xấu nhiều [Mackenzie L Davis; David A Cornwell Introduction to Env Engineering, 2nd Edition, McGraw-Hill Inter Editions, 1991, p 121]: 40% nhân loại không đủ khơng dùng nước Bệnh tật có nguồn gốc từ nước làm chết 25.000 người/ngày Hiện 450 triệu người/70 nước bị bệnh sán máng (Schistosomiasis) giun (filariasis) Trên giới có thành phố mà 60% trẻ em chết trước tuổi bệnh đường ruột [EPA Administrator RE Train, Los Angeles World Affairs Forum, Dec 16, 1976] Các số liệu thống kê Philadelphia từ 1890 đến 1935 cho thấy: Với nguồn nước nước sơng số trường hợp mắc bệnh thương hàn thay đổi thay đổi công nghệ xử lí nước cấp sau (hình 3.1): Từ 1906, lọc chậm lần đầu đưa vào sử dụng: giảm đột biến số ca chết bệnh lần thứ Từ 1910, sát trùng clo bắt đầu áp dụng: số ca chết bệnh tiếp tục giảm Từ 1920, tăng cường kiểm soát bệnh nhân Từ 1952, số ca chết bệnh nhỏ : 1.000.000 /tmp/jodconverter_825d69b9-8623-4017-8c38-093f492d29e8/tempfile_12996.doc Hình 3.1- Diễn biến bệnh thương hàn từ 1890 đến 1935 Philadelphia Trục tung: số ca mắc bệnh/100.000 dân Mũi tên tác động chính: sử dụng lọc; sát trùng clo; kiểm soát tác nhân mang bệnh [MacKenzie L Davis; David A Cornwell, Introduction to Environmental Engineering, McGraw-Hill Inter Ed., Second Edition, 1991, p.121] Đối với khu vực dịch vụ, sản xuất nước tác nhân khơng thể thiếu Ngồi tính chất dung mơi, sản xuất sinh hoạt người ta sử dụng khả tích thu-phát nhiệt nước thể qua thơng số nhiệt dung Nước cịn nguồn điện tái tạo khổng lồ Trong nông nghiệp cha ông ta có câu “nhất nước, nhì phân ” điều nói lên vị trí nước sản xuất nơng nghiệp Gần đây, người ta lại phát số yếu tố nguy hiểm cho sức khoẻ người nguồn nước tự nhiên: Từ 1970: vấn đề clo (THM, HAA) - sản phẩm phụ trình sát trùng hố chất Từ 1990: vấn đề nhiễm As Vấn đề nhiễm N nguyên tố khác Vấn đề thừa thiếu F Hữu Những vấn đề vừa động lực vừa thách thức với công nghệ nước cấp Đối với nước sinh hoạt, tiêu chuẩn chất lượng nước QĐ 1329/2002_BYT số tiêu chuẩn khác Nhu cầu nước cho sản xuất: Tấn lúa cần Tấn bột mỳ cần Tấn cần 2.000 T nước 500 T nước 10.000 T nước /tmp/jodconverter_825d69b9-8623-4017-8c38-093f492d29e8/tempfile_12996.doc Tấn giấy cần Tấn nhôm cần xe ôtô cần 150 T nước 1.000 T nước 35 T nước Tuy nhiên, theo thuyết «Nước Ảo – virtual water, năm 1993» GS John Anthony Allan (trường King’s College London & the School of Oriental and African Studies - giải thưởng Stockholm Water Prize 2008 ) tính chi phí nước từ khâu canh tác, chế biến, vận chuyển phân phối tới tay người tiêu dụng (nước ảo) số ấn tượng: tách cà phê cần quần bò cần vại bia cần kg phomat cần kg thịt bị cần xe ơtơ cần 140 6.000 75 5.000 15.000 150 L nước L nước L nước L nước L nước T nước Trong thực tế khoảng 70 lượng nước sử dụng để sản xuất nông nghiệp, lượng lớn phục vụ công nghiệp Nhu cầu chất lượng nước cấp cho công nghiệp đa dạng phụ thuộc vào yêu cầu cụ thể sản xuất: Nước tưới cây: cần tránh độ muối mặn, rau quả: tránh vi khuẩn tác nhân gây bệnh Nước thuỷ điện: tránh rác, cặn thô Nước nồi hơi, phát (nhiệt) điện: độ cứng, đặc biệt Si Nước mạ điện: ion lạ Nước dệt nhuộm: sắt, Mn, độ cứng Nước công nghiệp thực phẩm, đồ uống: theo TC nước ăn uống Nước có vai trị tối quan trọng văn minh loài người nên từ 1992 Liên hợp quốc lấy ngày 22/3 hàng năm làm Ngày Nước giới 1.2 Nước thải Nước thải nước cấp sau sử dụng bị nhiễm bẩn từ sinh hoạt, hoạt động dịch vụ, sản xuất công nghiệp, nông nghiệp thải khỏi khu vực sử dụng nguồn nhận ao, hồ, sông, biển Trong di chuyển, lượng nước thải định thấm vào đất vào nước ngầm đem theo chất gây ô nhiễm cho nguồn nước vốn coi không ô nhiễm Tác nhân gây ô nhiễm mơi trường nước chất có khả chuyển hoá thành chất khác chất bền tác động đến cân sinh thái môi trường nước nhận Về nguyên tắc, chất bền mơi trường coi độc hại không gây hại trực tiếp lên động, thực vật sống nước lên người cách gián tiếp tới người thơng qua chuỗi thức ăn Có nhiều họ chất hữu bền môi trường có tác dụng xấu gây loại bệnh nan y, đột biến gen với nồng độ thấp Đó số họ chất bảo vệ thực vật, hormon, kháng sinh, dược phẩm, số hợp chất đặc thù khác thâm /tmp/jodconverter_825d69b9-8623-4017-8c38-093f492d29e8/tempfile_12996.doc nhập vào thể người động vật trực tiếp qua thức ăn, ví dụ điển hình đioxin nhóm POP (Persistant Organic Pollutants) khác Rất nhiều hợp chất gây nhiễm nước thải có khả chuyển hố mạnh môi trường tự nhiên thông qua phản ứng hố học, quang hố, sinh hố, chúng tác động đến cân sinh thái môi trường Các chất gây đục vô (SS vô cơ) có khả chuyển hố khơng lớn, tồn nguồn nước nhận gây đục, gây tượng cản ánh sáng vào nước, hạn chế phát triển thuỷ thực vật sống Hậu làm giảm nguồn thức ăn thuỷ động vật, làm giảm nồng độ ơxi hồ tan nước trình quang hợp thực vật bị hạn chế, gây khó khăn cho hoạt động động vật thuỷ sinh Hợp chất hữu khả sinh huỷ tồn nước với nồng độ lớn nguồn chất cacbon cho loại vi sinh vật phát triển Với loại vi sinh vật hiếu khí, trình phát triển hoạt động chúng tiêu thụ lượng ơxi hồ tan (DO) lớn, với mật độ cao gây đục nước chết chúng lắng xuống lớp bùn đáy Trong điều kiện thiếu ôxi tác dụng loại vi sinh vật yếm khí tạo nhiều dạng hợp chất có mùi (các chất có tính khử H 2S, axit hữu dễ bay hơi) metan đầu độc môi trường nước khơng khí vùng xung quanh (metan khí đứng thứ hai, sau CO2, khả gây hiệu ứng nhà kính) Nitơ photpho hai nguyên tố sống, có mặt tất hoạt động liên quan đến sống nhiều nghành nghề sản xuất công nghiệp, nông nghiệp Các hợp chất chứa nitơ, photpho gọi thành phần dinh dưỡng nước thải đối tượng gây ô nhiễm trầm trọng cho môi trường Khi thải kg nitơ dạng hợp chất hoá học vào môi trường nước, giả sử lượng N biến thành tảo sinh lượng sinh khối tương đương 20 kg COD, tương tự kg photpho sinh 138 kg COD dạng tảo chết [Cách tính: theo thành phần nguyên tố sinh khối] Trong nguồn nước nhận phú (phù) dưỡng (giàu N, P) thường xảy tượng: tảo thủy thực vật khác phát triển nhanh, nước có màu xanh đặc trưng tảo Vào ban ngày, trời nắng, trình quang hợp tảo diễn mãnh liệt Để quang hợp tảo hấp thụ khí CO bicarbonat (HCO3-) nước nhả khí ơxi pH nước tăng nhanh, nguồn nước nhận có độ kiềm thấp (tính đệm thấp) vào thời điểm cuối buổi chiều, pH số ao, hồ giàu dinh dưỡng đạt giá trị 10 Nồng độ ôxi tan nước thường mức siêu bão hồ, DO tới 20 mg/L Song song với trình quang hợp q trình hơ hấp (phân huỷ chất hữu để tạo lượng, ngược với trình quang hợp) Trong hơ hấp, tảo thải khí CO2, tác nhân làm giảm pH nước Vào ban đêm ngày nắng, q trình hơ hấp diễn mạnh mẽ gây tình trạng thiếu ơxi làm giảm pH nước Trong nguồn nước giàu dinh dưỡng vào buổi sáng sớm, trước lúc bình minh, lượng ơxi nước cạn kiệt pH thấp 5,5 Hiện tượng nêu gọi phú (phù) dưỡng - lượng dinh dưỡng cho thực vật (N, P) cao môi trường nước Thời gian hay chu kỳ sống tảo có giới hạn, sau phát triển mạnh (bùng nổ tảo hay gọi nước nở hoa) tảo chết lắng xuống lớp đáy tiếp tục bị phân huỷ điều kiện yếm khí Giống lồi tảo phong phú, có loài tảo độc (tiết độc tố), điều kiện phú dưỡng tỷ lệ thành phần tảo thường thay đổi theo chiều hướng bất lợi, hình thành nhiều loại tảo độc [C.E Boyd Pond aquaculture water quality management, Kluver Academic Publ Boston, USA 1998] /tmp/jodconverter_825d69b9-8623-4017-8c38-093f492d29e8/tempfile_12996.doc Trong môi trường phú dưỡng, điều kiện sống (pH, DO) biến động liên tục mạnh tác nhân gây khó khăn, chí mơi trường khơng thể sống thuỷ động vật Khi cân sinh thái bị vi phạm: loài ăn tảo, ăn thịt biến dần, sinh khối tảo chết tích luỹ ngày nhiều, đáy nguồn nhận trở nên yếm khí, nuớc bắt đầu bốc mùi yếm khí, nguồn nhận ao hồ tù ao hồ “chết” dần, đầm lầy hình thành Tác dụng xấu nước thải lên mơi trường có khả chịu đựng (tự xử lí) người nhận biết từ lâu ln tìm cách hạn chế cơng nghệ xử lí thích hợp Cơng nghệ xử lý nước thải đặc trưng trình độ phát triển qua giai đoạn: xử lý sơ cấp, thứ cấp bậc ba (phương pháp tiên tiến) Xử lý sơ cấp (cấp I) áp dụng giải pháp kỹ thuật để loại bỏ tác nhân gây nhiễm cảm nhận chất gây đục, gây mùi, gây màu vật có kích thước lớn tách khỏi nước biện pháp học Các kỹ thuật áp dụng xử lý sơ cấp thường đơn giản có giá thành vận hành không cao: vớt rác, chắn rác, lắng cát (hố ga), lắng, lọc, keo tụ, sục khí để giảm bớt mùi Xử lý thứ cấp (cấp II) áp dụng giải pháp kỹ thuật để loại bỏ chất hữu giàu hàm lượng carbon dạng tan, chủ yếu phương pháp xử lý vi sinh điều kiện kị hiếu khí Phương pháp xử lý hiếu khí sử dụng tập đồn vi sinh vật hiếu khí - loại hoạt động mơi trường có oxy phân tử để phân huỷ chất hữu thành dạng không độc hại CO2 H2O, phần lớn (> 90%) chất hữu vi sinh vật phân huỷ sử dụng làm chất để phát triển thành sinh khối (tế bào) dạng rắn, dễ dàng tách khỏi nước biện pháp thích hợp lắng (thứ cấp), lọc, ly tâm Để vi sinh vật phát triển, chúng cần có thêm dinh dưỡng (N, P), nguồn nước thải thiếu so với nhu cầu phát triển chúng (ví dụ theo tỉ lệ BOD: N: P = 100: 5: 1), nguồn dinh dưỡng bổ xung chủ động từ vào Khi nguồn dinh dưỡng dư thừa, chúng tồn dạng tan hay khơng tan nước đóng vai trị phân bón cho thủy thực vật Xử lý yếm khí tượng biết đến từ lâu, sử dụng rộng rãi để xử lý nước thải vào cuối thập kỷ 70 80 kỷ 20 sau khủng hoảng lượng vào năm 1973 Xử lý yếm khí có giá thành vận hành rẻ, thích hợp cho loại nước thải có độ nhiễm cao, phù hợp với điều kiện ấm nóng Do lượng vi sinh hình thành (hiệu suất sinh khối) thấp phí cho xử lý bùn (vi sinh) khơng lớn Ngồi ra, thu lượng nhiên liệu cao dạng khí metan hình thành trình lên men chất hữu Tuy có ưu việt nước thải sau xử lý yếm khí cịn chứa nhiều tạp chất có tính khử (hố học) cao khơng đáp ứng tiêu chuẩn thải mơi trường Vì lý nên nhiều nhà nghiên cứu xem bước xử lý yếm khí giai đoạn xử lý sơ cấp, nước thải sau cần tiếp tục xử lý theo phương pháp hiếu khí Rất nhiều phương án kỹ thuật sử dụng để xử lý nước thải: kỹ thuật huyền phù hay cố định vi sinh chất mang, kỹ thuật bùn hoạt tính, đĩa quay, lọc nhỏ giọt, tầng cố định, tầng giãn nở, tầng linh động (lưu thể) tổ hợp (lai ghép) kỹ thuật Vào đầu thập kỷ 20, kỹ thuật bùn hoạt tính phát triển áp dụng rộng rãi để xử lý nước thải công nghiệp nước thải sinh hoạt, đặc biệt khu vực dân cư có đơng dân số /tmp/jodconverter_825d69b9-8623-4017-8c38-093f492d29e8/tempfile_12996.doc Nhận biết mức độ gây hại thành phần dinh dưỡng nước thải, vào thập kỷ 90, loạt nước công nghiệp đề chiến lược qui định kiểm soát yếu tố Do luật định yếu tố ngặt nghèo ngày trở nên khắt khe nên nghiên cứu phát triển công nghệ tập trung vào đối tượng xây dựng hệ thống đáp ứng tiêu chuẩn thải, cải tạo hệ thống cũ hoạt động để nâng cấp đạt tiêu chuẩn thải Một hệ thống xử lý đạt tiêu chuẩn thải phương diện dinh dưỡng coi hệ xử lý bậc ba (cấp III) hay tiên tiến đương nhiên đạt trình độ xử lý sơ cấp bậc hai Công nghệ xử lý bậc ba phức tạp nhiều so với hai bậc trước giá thành (xây dựng, vận hành) cao nhiều (vài lần) Do việc cải tạo hệ thống cũ không dễ thực hiện, kể nước phát triển giàu có Ví dụ hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt thành phố Leipzig (CHLB Đức) xây dựng hoạt động khoảng 80 năm Mất năm (1996 – 2001) để nâng cấp nhằm đưa 50% công suất xử lý (công suất tổng 300.000 m 3/ngày) đạt tiêu chuẩn xử lí bậc ba Dự kiến phải thêm năm tiếp hoàn chỉnh dự án nâng cấp toàn hệ thống Sửa chữa để nâng cấp hệ hoạt động thường khó khăn tốn so với xây dựng hoàn chỉnh từ đầu Sát trùng Bảo vệ nguồn nước khỏi tác nhân gây bệnh trở thành vấn đề cấp bách loài người, điều thực ta thực tốt sát trùng nguồn nước thải Nguồn nước cấp Nguồn nước để xử lí nước cấp nước tự nhiên: sông, suối, hồ, nước ngầm Trong trường hợp bất khả kháng kể đến nước lợ, nước mặn Ở nước vùng ôn, hàn đới nước giàu có tài thiếu nguồn nước tự nhiên tính đến nước băng tuyết Nguồn nước VN Nguồn nước VN phong phú, bao gồm nước mặt nước ngầm VN có nguồn nước mưa phong phú với lượng mưa khoảng 1500 – 1900 mm/năm Đây nguồn nước cung cấp cho sơng ngịi nước ta Các hệ sông VN phong phú, hệ sơng lớn có xuất xứ từ nước nên thuỷ vực trữ lượng lớn Tổng trữ lượng nước hệ sông loại 520 tỉ m3/năm, số lớn khả cấp nước sông nội địa với trữ lượng 310 tỉ m3/năm Nước ngầm VN có trữ lượng khoảng 60 tỉ m3/năm Như vậy, với tổng trữ lượng 100 tỉ m3/năm nước ta thuộc nhóm quốc gia nước Tuy nhiên cần lưu ý nguồn nước mưa chủ yếu rơi vào tháng đến tháng 10, tháng lại, khu vực phía Nam mưa, hệ thống hồ chứa nước VN chưa phát triển nên nguy thiếu nước mùa khô hữu Các trích từ TC hoạt động khoa học (tự đọc thêm): NGUY CƠ VỀ NƯỚC NGỌT "Thiếu nước nguyên nhân nhiều chiến tranh kỷ tới” Đó lời cảnh báo tình trạng thiếu nước xảy Thiếu nước có nhiều nguyên nhân, bật bùng nổ dân số, lãng phí nước, phân bố không đồng nguồn tài nguyên nước, ô nhiễm nguồn nước Nước thứ hàng hóa quý giá phát triển bền vững xã hội nguồn tài nguyên có hạn, không quản lý xử lý tốt nguồn nước đến lúc vấn đề cảnh báo nước trở thành thực "Khơng có nước khơng có sống" - câu nói quen thuộc người chúng ta, nói cách khác "xưa trái đất" "Nước có nghĩa khác sống chết Đã đến /tmp/jodconverter_825d69b9-8623-4017-8c38-093f492d29e8/tempfile_12996.doc lúc phải xem xét tài nguyên nước theo cách xem xét vấn đề lượng năm 70" (Thông điệp UNEP nhân ngày quốc tế nước 22/3/1996) Hơn thế, nước tài ngun khơng thay thế, ngày - người chưa tìm chất thay cho nước Tuy nhiên, khơng phải tất người trái đất nhận thức nguồn nước dành cho sống trái đất hữu hạn loài người lâm vào tình trạng thiếu nước dùng cho sinh hoạt, nhiều nơi thiếu nước cách nghiêm trọng Trái đất với 3/4 diện tích mặt nước bao phủ, có tới 96,5% lượng nước nước mặn nằm đại dương phần lớn nước đóng băng hai cực trái đất Lượng nước dùng cho sinh hoạt tưới cho trồng chiếm 2,53% tổng lượng nước có trái đất Nguồn tài nguyên nước thiên nhiên có hạn, phân bố không hành tinh: Vùng Ả Rập luôn khô hạn, lượng mưa hàng năm nhỏ Vùng nhiệt đới châu Phi lại khác, lượng mưa hàng năm thường lớn (5.000.mm) Vì vậy, nguồn tài nguyên nước bình quân đầu người nước giới không Một số nơi có lượng nước bình qn đầu người cao Canađa, Hà Lan, bang California Mỹ Một số vùng lại thiếu nước trầm trọng sa mạc châu Phi, vùng Trung Đông, Ai Cập Trung Quốc đất rộng người đông, lượng nước phân bố không quốc gia thiếu nước Một nguyên nhân gây nguy lớn nước lượng nước dùng ngày tăng lên đáng kể dân số bùng nổ - để nuôi sống số lượng người tăng nhanh lượng nước dùng cho cơng nghiệp nơng nghiệp phải tăng Những năm đầu kỷ XX, dân số tồn cầu có khoảng 1,6 tỷ người, tỷ, năm 2020 khoảng 12,5 tỷ người Như vậy, lượng nước dùng cho sinh hoạt tăng vọt Dân số tăng nhanh, lượng nước dùng nhiều lên khiến cho lượng nước bình quân đầu người ngày giảm mạnh (từ 3.000 m3/1 người 2.280 m3/1người) Lượng nước dùng cho nơng nghiệp tăng đáng kể diện tích đất canh tác cần tưới nước kỷ XX tăng gấp lần so với kỷ trước Thêm vào đó, mùa màng tăng 3-4 vụ/năm thay vụ/năm - nghĩa là, lượng nước tưới cần tăng lên 3-4 lần Hiện nay, vùng thiếu nước trái đất chiếm tới 60% diện tích châu lục - có 100 quốc gia khu vực thiếu nước mức độ khác Hà Lan nước có hệ thống đê biển diện tích nơng nghiệp khổng lồ, ngày bắt đầu lâm vào tình trạng thiếu nước Một nửa diện tích đất canh tác Ai Cập có nguy bị chua mặn thiếu nước, lẽ: Mực nước sông Nin - "thần nước" văn minh Cập ngày tụt xuống 90 cm so với trước Theo ông Sandra Postel (Mỹ): "Nước ngày đắt, ngày hơn" Do đó, cần phải học cách tiết kiệm nước Con người gây ô nhiễm nguồn nước nguyên nhân nguy nước, làm cho nguồn tài nguyên vốn hạn chế lại thêm thiếu hụt Nước bị ô nhiễm nước thải sinh hoạt hàng ngày, nước thải bệnh viện Phần lớn số nước thải khơng xử lý chảy vào dịng sông Mặt khác, nước thải công nghiệp nguồn ô nhiễm lớn tài nguyên nước: Mỗi năm có khoảng 500 tỷ nước thải vào khu vực nước thiên nhiên 10 năm lượng nước thải lại tăng gấp đôi Nguy nước mang lại nhiều hậu nghiêm trọng cho phát triển xã hội cho đời sống người Lượng nước ít, chất lượng nước xấu khiến cho vấn đề sản xuất lương thực ngày trở nên gay gắt ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe người nước phát triển, có tới 60% số người thiếu nước 80% bệnh tật có liên quan đến nguồn nước nhiễm bẩn Trên giới, ngày có 25.000 người, năm có 25 triệu trẻ em bị chết phải dùng nước bẩn Nguy nước uy hiếp tồn phát triển xã hội lồi người, vấn đề thiết tất nước giới Nhiều người dự đoán thiếu nước nguyên nhân nhiều chiến tranh kỷ tới "Bất kỳ nước công nghiệp hóa nước phát triển, việc thiếu nước trở thành tượng phổ biến Thế giới đứng trước nguy thiếu nước phạm vi toàn cầu" (Liên hợp quốc, 3/1994) Trong kỷ tới, nước đi, trở nên đắt đỏ Chính vậy, nhận thức việc điều tiết, quản lý nguồn nước cách thông minh, khoa học từ vấn đề nghiêm túc đặt cho loài người Hiện số nước thi hành đối sách giải vấn đề nguy nước, là: - Ra sức nâng cao hiệu sử dụng nước, nước dùng cho nông nghiệp công nghiệp - tiết kiệm đạt hiệu cao - Sử dụng nguồn nước bẩn thông qua việc xử lý làm để dùng lại nhằm tiết kiệm nước phần cải thiện môi trường - Làm hóa để đề phịng nhiễm - kế sách mà giá thành thấp, hiệu lại cao Việt Nam chúng ta, từ xa xưa có câu "Nhất nước" để nói đến tầm quan trọng nước sống phát triển nơng nghiệp nước ta nước nơng nghiệp Tình trạng nguồn nước khơng nằm ngồi tình trạng chung giới Nước ta sông, nhiều hồ ngày nguồn tài nguyên cạn kiệt dần bị ô nhiễm Nhiều nơi đất nước ta, vùng núi cao, vùng Tây Nguyên, đô thị thừa nước bẩn thiếu nước dùng cho sinh hoạt ý thức tiết kiệm tài nguyên nước nhân dân chưa cao Trước lời cảnh báo /tmp/jodconverter_825d69b9-8623-4017-8c38-093f492d29e8/tempfile_12996.doc nguy nước nhà môi trường học giới, chắn phải có cách nhìn, cách xử lý khoa học hơn, khôn ngoan để bảo vệ nguồn tài nguyên ỏi quý giá DỰ BÁO VỀ NGUY CƠ THIẾU NƯỚC TRONG TƯƠNG LAI GẦN Ở NƯỚC TA Nước không tài nguyên mà thành phần môi trường để trì sống trái đất Nước ta có nguồn tài nguyên nước dồi Tuy nhiên phân bố không đều, việc sử dụng nhiều nguyên nhân khác, sức ép nước nước ta tương lai gần nhìn thấy Nước nguồn tài nguyên cần thiết cho sống trái đất Nước khơng tài ngun mà cịn thành phần môi trường để trì sống Các văn minh lớn nhân loại sớm nảy nở sông lớn - Văn minh Lưỡng Hà Tây á, văn minh Ai Cập hạ lưu sông Nin, văn minh sông Hằng ấn Độ, văn minh Hoàng Hà Trung Quốc, văn minh sông Hồng Việt Nam ngày người ta khám phá thêm nhiều khả to lớn nước đảm bảo cho phát triển văn minh nhân loại tương lai: Nguồn cung cấp thực phẩm nguồn nguyên liệu công nghiệp dồi Nước coi “khống sản” đặc biệt, tàng trữ lượng lớn, lại hoà tan nhiều vật chất, phục vụ cho nhu cầu nhiều mặt người Theo đánh giá Lơvơvít (1974) số tác giả khác (Baumgartner Reichel 1975) tổng trữ lượng nước tự trái đất 1,3 đến 1,4x109 km3, 96,7 đến 97,3% nước đại dương với độ khống hóa 35g/L Nước ngọt, tức nước có độ khống hóa g/L chiếm 2,5 đến 2,7% tổng trữ lượng nước tự Thêm vào đó, có từ 69 đến 77% lượng nước lại nằm băng hà, lớp tuyết băng ngầm đất vùng đơng kết vĩnh viễn cịn 23 đến 30% lượng nước có vai trị quan trọng việc bảo tồn sống hành tinh, lượng nước sơng, hồ, suối, khí ẩm lịng đất Nước nằn băng hà tuyết vĩnh viễn tới 24,3x10 km3 Cho đến nay, lượng nước băng hà thực tế chưa có vai trị gì; nhiên người ta nghĩ đến khả sử dụng lượng nước dự trữ tương lai Trữ lượng nước đất khoảng 10,5x10 km3, tập trung lỗ hổng khe nứt đá nằm tới độ sâu 150 đến 200 m, độ sâu nước bị nhiễm mặn nước ta, tài nguyên nước mặt bao gồm nước sông suối, ao, hồ Tổng lượng nước mặt chảy qua lãnh thổ Việt Nam đổ biển 880x10 m3/năm, lượng nước chảy qua hệ thống sống Hồng 44,12x10 m3/năm qua hệ thống sông Cửu Long khoảng 500x10 m3/năm Nhưng lượng nước chủ động sử dụng khoảng 325x10 m3/năm nguồn nước mưa rơi lãnh thổ Tham gia vào trữ lượng nước mặt, ngồi dịng chảy cịn phải kể đến lượng nước hồ chứa (nhân tạo tự nhiên) Hiện thống kê 3.600 hồ, 460 hồ chứa vừa lớn với tổng lượng nước chứa khoảng 23x10 m3, hiệu chủ yếu tưới 477.000 gieo trồng sử dụng để phát điện khoảng 3.594 MW (theo cơng suất lắp máy).Các hồ cịn có giá trị thực tiễn khác to lớn sử dụng với nhiều mục tiêu: Điều hòa dòng chảy, phục vụ tười tiêu, cấp nước, phát điện, vận tải thủy, nuôi cá tạo cảnh quan phục vụ du lịch Nước đất (nước ngầm) theo đánh giá ngành địa chất, tiềm nước ngầm ta phong phú, tổng trữ lượng động thiên nhiên (lưu lượng dòng ngầm mặt cắt tầng chứa nước) tồn lãnh thổ (khơng kể hải đảo) đạt tới 1.513 m3/S, xấp xỉ 15% tổng lượng nước mặt lãnh thổ Tuy nhiên, tài nguyên nước ngầm phân bố không theo vùng khác Trữ lượng khai thác nước ngầm thăm dò 1,2 x10 m3/ngày, thăm dò sơ 15 x10 m3/ngày Ngồi tài ngun nước ngầm cịn có dạng đặc biệt khác Tài nguyên nước nước ta sử dụng chủ yếu phục vụ cho sản xuất nơng nghiệp sinh hoạt, cịn cho nhu cầu khác chiếm tỷ lệ Nước ta có 7,3 triệu hecta đất nơng nghiệp, đất trồng lúa chiếm 82% Hiện nước có 75 hệ tống thủy nông lớn, vừa nhiều hệ thống nhỏ, có 3.600 hồ, đập, 1.000 cống tiêu lớn, 2.000 trạm bơm lớn Đến tưới cho 2.320.000 lúa đông xuân, 1.340.000 lúa hè thu 1.740.000 lúa mùa Diện tích tưới năm triệu hecta Nước ta có nguồn thủy điện lớn, trữ lượng lý thuyết tới 300 tỷ kWh, trữ kinh tế 90 đến 100 tỷ kWh Đến khai thác đạt cơng suất 3.510 MW, miền Bắc 2.220 MW, miền Trung 235 MW, miền Nam 1.055 MW Về cấp nước đô thị, nước ta có khoảng 500 thị (80 thị từ thị xã trở lên lại thị trấn, thị tứ) với số dân khoảng 15 triệu người, 116 thị có hệ thống cấp nước, với lượng nước cấp sinh hoạt trung bình đạt 40 - 50 lít/người/ngày đêm; số cấp nước chưa đến 70% Tổng lượng nước cấp cho đô thị khoảng 1.900.000 m 3/ngày, 3/5 sử dụng nguồn nước mặt 2/5 sử dụng nguồn nước ngầm Với tốc độ tăng trưởng kinh tế- xã hội nay, trình độ thị hóa diễn mạnh mẽ, dân số đô thị vào năm 2010 tăng 30 đến 35% Do nhu cầu nước tăng lên mạnh mẽ Theo dự tính, hàng năm tăng lên khoảng 231.500 m3/ngày Về cấp nước nông thơn Hiện có khoảng 80% dân số (khoảng 64 triệu người) sống nông thôn, nhu cầu dùng nước sinh hoạt lớn Tính đến số dân nông thôn cấp nước đạt khoảng 20,5% (13 triệu người), nước lấy từ giếng khoan UNICEF chiếm khoảng 13,6% Tỷ lệ dân cư cấp nước vùng khác nhau: Vùng ven biển 18%, vùng đồng 25%, vùng /tmp/jodconverter_825d69b9-8623-4017-8c38-093f492d29e8/tempfile_12996.doc trung du 28%, vùng núi 5% Trong tương lai, nhu cầu nước sinh hoạt nông thôn ngày tăng nhanh, dự tính đến năm 2010 lượng nước yêu cầu lên đến 4,5 đến triệu m3/ngày Việc khai thác mức nước đất gây suy giảm lưu lượng làm hạ thấp mực nước cơng trình khai thác Nhiều giếng bị tụt mực nước từ 10 đến 20 m lưu lượng giảm nửa so với ban đầu Tình hình sử dụng nguy nhiễm môi trường nước Sử dụng nước ngầm thường dẫn đến suy giảm lưu lượng hạ thấp mực nước, đặc biệt vùng khai thác tập trung với qui mơ lớn, thành phố Hồ Chí Minh, Hà Nội số đô thị khác biểu rõ rệt dấu hiệu: - Hiện tượng xâm nhập nước mặn (hay gọi nhiễm mặn) phổ biến vùng ven biển nước ta Do chế độ khai thác không hợp lý, lượng nước khai thác vượt khả cung cấp tầng chứa nước, làm cho nước mặn xâm nhập vào phá hỏng tầng chứa nước Hiện tượng xảy vùng ven biển Quảng Ninh, Hải Phòng, Thái Bình, Thanh Hóa, Huế, Đà Nẵng, Tiền Giang, Bến Tre, Minh Hải, Kiên Giang - Hiện tượng lún đất khai thác nước ngầm với dung lượng lớn ngày gia tăng, mực nước động bị hạ thấp có sâu hàng chục mét Do số nơi xảy tượng lún đất, làm nứt biến dạng bề mặt đất gây hư hại cơng trình Hiện tượng xuất số nơi Hà Nội Năm 1993 Hà Nội xây dựng trạm quan trắc lún nằm rải rác địa bàn Hà Nội Ngọc Hà, Pháp Vân, Lương Yên, Mai Dịch Với kết nghiên cứu bước đầu (1994 đến 1997) trạm đo biến dạng lún thực nghiệm số Ngọc Hà (với mốc chuẩn đặt độ sâu 92,35m, độ xác đạt 0,01mm) cho thấy khu vực này, biến dạng lún bề mặt có quan hệ tuyến tính với độ hạ thấp mực nước ngầm; trạm Pháp Vân cho thấy mặt đất bị lún từ 20 đến 30mm Đây vấn đề cần quan tâm theo dõi để có sở đề xuất biện pháp phịng chống có hiệu Sử dụng nước mặt, hệ thống dòng chảy nước ta sử dụng rộng rãi vào mục đích cấp nước, phát điện, ni trồng thủy sản, giao thơng vận tải, du lịch với nhiều hình thức đắp đập tạo hồ chứa, trạm bơm, xây dựng kênh mương Các hoạt động kinh tế nói gây nhiều tác động đến mơi trường nước nói chung, biểu rõ rệt dấu hiệu: - Bồi lắng trầm tích: Các sơng hầu hết có lượng bùn cát cao tăng nhanh vào mùa lũ, gây trình bồi lắng hồ chứa, vùng cửa sông ven biển làm giảm tuổi thọ cơng trình gây cản trở dịng chảy, giao thơng thủy ngun nhân gây lũ lụt - Ngập lụt thường xảy vào mùa mưa lũ kết hợp với thiên tai khác bão, áp thấp nhiệt đới, lũ quét, lũ ống, lũ bùn đá, gây nhiều thiệt hại người - Động đất kích thích thường xảy nơi xây dựng đập cao (lớn 90m) với dung tích hồ chứa tỷ mét khối Đập thủy điện Hịa Bình vượt q giới hạn nêu (đập cao tới 120 m, dung tích hồ chứa 9x109 m3) gây trận động đất kích thích vào thời gian đầu việc tích nước - Ngập đất di dân: Khi xây dựng hồ chứa, vùng đất với diện tích đáng kể, hầu hết đất canh tác, đất dân cư với kết cấu hạ tầng kèm theo có di sản văn hóa biến thành lòng hồ Do vậy, phải kiên vấn đề tái định cư dân chúng vùng hồ đến nơi khác Đây vấn đề kinh tế - xã hội phức tạp tế nhị Thực tế cơng trình thủy điện Hịa Bình gần 20 năm giải vấn đề tái định cư chưa ổn định Điều gây tác động xấu đến sức khỏe, ổn định cộng đồng Sự hình thành hồ chứa gây biến đổi khí hậu, làm tăng độ ẩm khơng khí, thay đổi động thái nước ngầm, tạo điều kiện cho sinh vật phát triển có vi sinh vật có lợi vi sinh vật gây bệnh truyền nhiễm Để tận dụng lợi cấp thoát nước, thành phố, thị xã, xí nghiệp xây dựng phát triển gần sông lớn vùng ven biển Nước thải sinh hoạt nước thải sản xuất ngành công, nông nghiệp xử lý phần lớn chưa xử lý xả trực tiếp vào sông trở thành nguồn gây ô nhiễm môi truờng nước: - Nước thải sinh hoạt từ đô thị, khu dân cư (từ hộ gia đình, khách sạn, bệnh viện, ) chứa đựng tất chất thải trình sinh hoạt người Đặc điểm chung loại nước thải chứa hàm lượng chất hữu cao cácbon hyđrat, prôtein, dầu mỡ chất dễ bị sinh vật vi sinh vật phân hủy, gây ô nhiễm môi trường có nguy gây bệnh truyền nhiễm - Nước thải sản xuất từ nhà máy, xí nghiệp sở sản xuất (kể loại nước làm nguội, nước rửa nguyên liệu nước thải từ sở khai thác) Nước thải cơng nghiệp khơng có đặc điểm chung, thành phần tính chất phụ thuộc vào đặc điểm qui trình cơng nghệ lĩnh vực, ngành sản xuất nước thải xí nghiệp chế biến thực phẩm chứa nhiều chất hữu dễ bị phân hủy, nước thải nhà máy thuộc da chứa nhiều chất hữu gây thối rữa, nước thải xí nghiệp dệt nhuộm có nhiều chất hoạt tính bề mặt, chất tẩy rửa, loại mầu Cơng nghiệp nước ta phát triển trình độ thấp tính tập trung chưa cao, lại nguồn gây nhiễm cho mơi trường Dự báo nhu cầu nguy thiếu nước tương lai gần Việt Nam Theo kết tính tốn nhu cầu cấp nước đến năm 2000, tổng nhu cầu nước cho phát triển lên đến 100x109 m3 đến năm 2010 130x10 m3 tương ứng với tổng lượng nước chảy qua lãnh thổ Việt Nam mức đảm bảo 75% /tmp/jodconverter_825d69b9-8623-4017-8c38-093f492d29e8/tempfile_12996.doc Theo tính tốn cân cung cầu mùa kiệt nước vùng kết cho thấy năm 2000, lượng nước cần 40% tổng lượng nước dòng chảy mùa kiệt nhiều vùng vượt 50% tổng khả dòng chảy kiệt đồng vùng trung du Bắc Bộ 56%, đồng sông Mã 56%, Hà Tĩnh 56%, Quảng Trị 67%, Quảng Ngãi 66%, Bình Định 72%, Khánh Hịa 87%, Gia Rai 52%, Đắc Lắc 57%, Bình Thuận 26,2%, Ninh Thuận 92%, Đông Nam Bộ 43%, Đồng sông Cửu Long 33% Đối chiếu với tiêu chuẩn thiếu nước Tổ chức khí tượng giới UNESCO sức ép thiếu nước chia mức qua phần trăm lượng nước dùng so với tổng lượng nước có được: - Chưa có sức ép: Khi khai thác 10% lượng nước có - Sức ép trung bình: Khi mức khai thác từ 10-20% lượng nước có Nước trở thành nhân tố giới hạn phát triển Phải cố gắng giảm nhu cầu phải đầu tư để tăng mức nước cung cấp - Sức ép từ trung bình đến cao: Khi mức khai thác từ 20-40% lượng nước có Cần phải quản lý chặt chẽ nguồn nước cho phát triển quan tâm đủ nước cho bảo tồn hệ sinh thái nước - Sức ép cao: Khi nước dùng vượt 40% lượng nước có Sự thiếu nước gay gắt vượt khả tái sinh, phải tìm kiếm nguồn nước khác Như đến năm 2010 nhiều vùng nước ta phải chịu sức ép thiếu nước từ trung bình đến cao, đặc biệt tháng mùa cạn Đây xét lượng nước có với điều kiện khơng bị nhiễm có đủ chất lượng đảm bảo cho việc dùng nước ngành Nhìn chung tài nguyên nước nước ta dồi dào, lượng nước chủ động sử dụng khoảng 325x109 m3/năm (xấp xỉ 6000 m3/người/năm) chưa phải nước giàu tài nguyên nước Hiện sử dụng khoảng 20 đến 30%, nhiên nguồn nước phân phối không theo thời gian mùa năm theo khơng gian vùng tồn lãnh thổ, điều gây bất lợi sử dụng nước Nước thừa mùa lũ, thiếu mùa khơ, số nơi khơng có đủ nước để cung cấp cho nhu cầu tối thiểu Lượng nước sử dụng tính cho đầu người nước ta cịn thấp Tuy nhiên, tượng khan nước (cho sinh hoạt tưới) vào mùa khô xảy vùng duyên hải Nam Trung Bộ, Tây Nguyên Đông Nam Bộ Những năm gần đây, khu vực sông Đồng Nai nước khai thác đến mức 45 đến 50% tổng trữ lượng nước mùa cạn Hiện nay, nước ta bước vào thời kỳ đẩy mạnh CNH, HĐH, nhu cầu sử dụng nươc nhiều đối tượng tất lĩnh vực tất địa bàn tăng lên nhanh chóng, tốn cân đối nước đứng trước thách thức Tiền Phong, Thứ Ba, 27/02/2007, 19:52 50 năm nữa, VN bị thiếu nước trầm trọng Đây kết luận Bộ TN-MT Hội nghị Kiểm điểm công tác quản lý tài ngun mơi trường ngày 27/2 Theo đó, tài nguyên nước Việt Nam ẩn chứa nhiều yếu tố không bền vững Điều phần nước mặt từ lãnh thổ chảy vào nước ta chiếm khoảng 63% lượng nước với 70% diện tích lưu vực hệ thống sơng ngịi Sự biến đổi khí hậu tồn cầu dẫn đến suy giảm nguồn nước Các kết nghiên cứu gần Việt Nam cho thấy tổng lượng nước mặt nước ta vào năm 2025 khoảng 96% Đến năm 2070 xuống khoảng 90% năm 2100 khoảng 86% so với Lượng nước mặt bình quân đầu người nước ta đạt khoảng 3.840 m3/người/năm Nếu tính tổng lượng tài nguyên nước sơng ngịi Việt Nam (kể tài ngun nước từ ngồi chảy vào) bình qn đạt 10.240 m3/người/năm Với tốc độ phát triển dân số đến năm 2025 lượng nước mặt tính bình qn đầu người nước ta đạt khỏang 2.830 m3/người/năm Tính lượng nước từ bên ngồi chảy vào bình quân đạt 7.660 m3/người/năm nguyên nước Việt Nam suy giảm Theo tiêu đánh giá Hội tài nguyên nước quốc tế (IWRA), Tài nghiêm trọng (ảnh minh họa) quốc gia có lượng nước bình qn đầu người 4.000 m3/người/năm quốc gia thiếu nước Như tính riêng lượng tài nguyên nước mặt sản sinh lãnh thổ nước ta thời điểm nước ta thuộc số quốc gia thiếu nước Việt Nam gặp phải nhiều thách thức tài nguyên nước tương lai gần Cũng theo quan chức Bộ Tài nguyên Môi trường, tài nguyên nước Việt Nam phân bố không vùng Trên 60% nguồn nước sông tập trung khu vực ĐBSCL (lưu vực sông Mê Kơng) tồn phần lãnh thổ cịn lại có gần 40% lượng nước lại chiếm tới gần 80% dân số nước 90% khối lượng hoạt động sản xuất kinh doanh, dịch vụ Đặc biệt địa phương vùng miền Đông Nam Bộ lưu vực Đồng Nai – Sài Gịn, lượng nước bình quân đầu người đạt khoảng 2.900 m3/ người/năm, 28% so với mức trung bình nước Bên cạnh đó, tài nguyên nước Việt Nam phân bố không theo thời gian năm năm Lượng nước trung bình đến tháng mùa mưa chiếm khoảng 75 – 85% tháng mùa khô (kéo dài đến 7- tháng) lại có khoảng 15 – 25 % lượng nước năm /tmp/jodconverter_825d69b9-8623-4017-8c38-093f492d29e8/tempfile_12996.doc 10