Slide bài giảng môn quản lý tài nguyên thiên nhiên: Tài nguyên Nước

TÀI NGUN NƯỚC 1. Khái niệm 2. Chu trình nước 3. Vai trò tài ngun nước 4. Một số vấn đề sử dụng nước 5. Lũ lụt giải pháp phòng ngừa 6. Quản lý tài nguyên nước 7. Sử dụng nước bền vững Khái niệm •  Nước là một dạng tài ngun thiên nhiên, ở đâu có nước, ở đó có sự sống •  Nước bao phủ hơn 70% bề mặt trái đất, trong đó gần 97% tồn tại ở đại dương •  Nước ngọt: chiếm một phần rất nhỏ, hầu hết (75%) nước ngọt tồn tại ở thể băng; nước sơng ngòi và lưu vực chiếm 0.02% •  Nước ngầm và nước thổ nhưỡng chiếm 0.58%, thể hơi 0.001%, và 0.6% lượng nước sạch được sử dụng cho các mục đích con người Lượng mưa lớn nhưng thiếu nước đang là vấn nạn lớn ở nhiều quốc gia trên thế giới? •  Lượng mưa phấn bố khơng đồng đều •  Phân bố nhu cầu sử dụng nước khơng trùng hợp với vùng có lượng mưa tương ứng •  Một số ngành sử dụng nước khơng hiệu quả trong khoảng thời gian dài •  Dân số vẫn đang tăng => nhu cầu sử dụng nước tăng lên liên tục từ cá nhân -> hộ gia đình -> các ngành sản xuất, dịch vụ •  Ơ nhiễm nước Chu trình nước •  Nước chuyển động theo đường tròn qua sinh quyển – một hiện tượng được gọi là chu trình nước hay chu trình thủy văn •  Điều quan trọng cần nhớ về nước là nước được tái chế đi tái chế lại Do đặc •nh – bản chất mang •nh chu kỳ - của chuyển động nước, một phần tử nước có thể được tái sử dụng hàng ngàn lần qua nhiều thế kỷ •  Khi „m hiểu về chu trình nước, cần phải phân biệt giữa các thành phần của nước như: nước đại dương, nước sơng, nước hồ, nước ngầm…và các q trình (bốc hơi, thẩm thấu….) •  Chu trình nước được vận hành bằng hai lực: năng lượng mặt trời và sức hút trái đất •  Mặc dù nước chuyển động theo chu trình nhanh và liên tục nhưng một lượng nước khơng nhỏ có thể được dự trữ trong những khoảng thời gian khác nhau và dưới dạng nước ngầm, băng, tuyết, dưới đại dương và trong bầu khí quyển •  Thời gian cần cho việc tái sử dụng hồn tồn nước ở nhiều phần khác nhau của chu kỳ và được gọi là thời gian thay thế hay có thể phục hồi Thời gian trung bình làm mới chu trình nước trong bầu khí quyển là 9 ngày và ở đại dương sâu là 37.000 năm Sơ đồ cân nước Nước mặt •  Hơn 30 % lượng nước mưa hàng năm chảy vào vùng nước mặt – nghĩa là vào hồ, ao và suối Một lượng nhỏ khoảng 3% thấm qua đất đá trong vỏ Trái đất thành nước ngầm •  Nước mặt và nước ngầm đang được các nhà bảo tồn rất quan tâm vì chính những nguồn nước này có thể được sử dụng cho mục đích sinh hoạt hàng ngày, sản xuất cơng nghiệp, hoạt động giải trí •  Nước mặt là nơi cư trú của nhiều lồi Nước mặt và nước ngầm thường bị ơ nhiễm do hóa chất độc hại, thuốc trừ sâu, phân thải và nhiều chất ơ nhiễm khác •  Nước mặt dưới dạng nước suối, ao, hồ đáp ứng khoảng 75% nhu cầu nước của chúng ta Vùng bão hòa Vùng thống khí mức nước ngầm Tầng ngậm nước Vùng không thấm nước Nước mưa sau rơi xuống đất hình thành tầng ngập nước (Aquifer) 5.Lũ lụt: vấn đề và giải pháp •  Phần lớn mọi người khi nghĩ về những vấn đề nước của một quốc gia họ thường nghĩ về vấn đề thiếu nước Tuy nhiên, nhiều quốc gia phải đối mặt với một vấn đề nghiêm trọng khơng kém đó là lũ lụt •  Lũ lụt là hiện tượng tự nhiên Lũ lụt đã có từ trước khi lồi người xuất hiện trên hành “nh này Nhưng những năm gần đây, lũ lụt ngày càng trở nên nghiêm trọng Ngun nhân chủ yếu là do tác động của con người đối với cảnh quan thiên nhiên •  Con người đã làm thay đổi cảnh quan bằng nhiều cách: chặt cây, chăn thả gia súc và cày bừa để trồng trọt làm giảm diện •ch che phủ thảm thực vật Mất thảm thực vật làm tăng lượng nước chảy tràn bề mặt đất – được gọi là nước tràn bề mặt Nước tràn bề mặt gia tăng làm cho sơng suối bị ngập nước và tràn bờ gây ra lũ lụt •  Có thể kiểm sốt lũ lụt bằng cách quản lý tốt hơn những trang trại, hoạt động chặt phá rừng, chăn thả và xây dựng Hạn chế và phòng ngừa lũ lụt Mặc dù con người khơng thể phòng ngừa tất cả các trận lũ nhưng có thể phòng hay giảm nhẹ cường độ của nhiều trận lũ Các biện pháp hạn chế lũ lụt khác nhau về mức độ phức tạp, chi phí và hiệu quả •  Đo lượng “băng tuyết” (Snowpack) vào mỗi mùa đơng giúp con người đấu tranh với lũ lụt vì điều này giúp các cán bộ dự đốn lũ trong tương lai và triển khai tốt các hành động ứng phó •  Một số phương pháp “ếp cận khắc phục phổ biến nhất là đắp đê, nạo vét và xây đập •  Một trong những biện pháp phổ biến và đơn giản nhất là hạn chế sự phát triển những ngun nhân gây ra lũ lụt ở những vùng đồng bằng lũ –  bảo vệ đất ngập nước trên lưu vực sơng (watershed) –  bảo vệ thảm thực vật bình thường để giảm lưu lượng nước tràn bề mặt Quản lý tài ngun nước •  •  •  •  Bảo vệ lớp phủ thực vật Xây dựng các hồ và bể chứa nước Quản lý chặt chẽ lượng nước sử dụng Tăng cường lượng nước tái sử dụng, tránh gây ô nhiễm nguồn nước và xử lý nước thải tốt hơn •  Tận dụng nước ngọt •  Tận dụng khả năng tự làm sạch của môi trường nước –  Q trình vật lý (hòa tan, lắng tụ) –  Q trình sinh học (chuyển hóa phân hủy) –  Sự hấp phụ sinh học –  Tác động của ánh sáng mặt trời Sử dụng nước bền vững: (a) “ết kiệm nước Ở nhà tắm Tắm vòi hoa sen ít thời gian hơn; Khơng sử dụng toa lét như là một chiếc rổ đựng rác; Khơng để nước chảy khi đánh răng; Khơng để nước chảy khi cạo râu, nút lại và làm đầy một phần bồn rửa để rửa dao cạo của bạn; Chữa những chỗ rò rỉ nước; Nếu thay toa lét, hãy cài đặt vòi nước có dòng chảy tốc độ thấp (1,6 Galơng); Một vài giọt nhuộm màu thực phẩm ở trong bể toalet có thể giúp bạn phát hiện ra chỗ rò rỉ Nếu màu sắc xuất hiện trong chỗ đó nghĩa là đã có chỗ bị rò rỉ là hãy chữa ngay lập tức; Hãy đặt những viên gạch hay chai nhựa trong bể nước toa let cũ của bạn có dòng chảy mạnh và do vậy “ết kiệm được 1-2 lít nước mỗi khi bạn dội nước; Lắp đặt vòi hoa sen có dòng chảy chậm Tiết kiệm nước … Ở trong bếp Chỉ giặt, rửa khi dùng máy giặt, máy rửa bát chứa đủ lượng quần áo, bát đĩa; Nếu rửa bát đĩa bằng tay, khơng được để vòi được chảy; Làm mát nước uống bằng tủ lạnh, khơng được để nước chảy; Khơng sử dụng máy nghiền rác làm lãng phí nước; Hãy chữa những chỗ rò rỉ nước (riêng thành phố New York đã lãng phí 800 triệu lít mỗi ngày do nước rò rỉ) Những vòi nước rò rỉ và những người lãng phí nước đã cướp đi nguồn cung cấp nước q hiếm của người Mỹ Một chỗ rò rỉ nhỏ (80 giọt/phút) lãng phí 26,5 lít (7 Galơng) nước/ngày Tiết kiệm nước… Ngồi nhà của bạn Sử dụng chổi (khơng dùng vòi nước) để làm sạch đường xe cộ, đường đi bộ, cầu thang; Dùng vòi phun tắt bật; Dùng xơ để rửa xe ơ tơ, chỉ dùng ống vòi nước khi tráng rửa sạch; Tưới vườn, đồng cỏ vào thời điểm mát trong ngày hoặc vào buổi tối Những cây bụi và những cây gỗ già hơn khơng cần tưới nước; Loại bỏ những cây cỏ dại hút nước ở đồng cỏ và vườn; Dùng ít phân bón nhất vì phân bón sẽ làm tăng nhu cầu nước của cây; Dùng một lớp che phủ giữa những hàng cây trong vườn để giữ độ ẩm cho đất (b) Cải tạo nguồn nước thải •  Nước thải của các hộ gia đình thải ra gồm những chất thải lỏng và rắn của con người với một lượng lớn/ngày Chất thải này được chuyển tới những nhà máy xử lý nước thải để loại bỏ những chất gây ơ nhiễm và sau đó đưa nguồn nước đã qua xử lý này vào thủy vực gần đó để chuyển ra hồ, suối hay đại dương Nước được xử lý tới 99%, còn lại 1% là ơ nhiễm bị loại bỏ Nước đã qua xử lý thậm chí còn sạch hơn bản thân nước sơng suối •  Nước thải đã qua xử lý, được tái sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau •  Để làm mát máy và sản phẩm trong nhiều nhà máy như nhà máy thep, điện •  Dùng làm nước tưới cho các sân gơn, cây trồng, những cây bụi để làm cảnh dọc quốc lộ … •  nguồn nước này được xử lý và thấm vào tầng ngầm, cung cấp nước giếng cho thị trấn (c) Phát triển nguồn tài ngun nước ngầm •  Bảo tồn và cải tạo nước là hai giải pháp có •nh bền vững cao trước những vấn đề về cung cấp nước, phát huy những ngun tắc về •nh bền vững, •nh hiệu quả và tái chế •  Một phương pháp “ếp cận có •nh truyền thống hơn nhưng có lẽ ít bền vững hơn là phát triển nguồn nước mới - nước ngầm •  Tuy nhiên những nguồn cung cấp nước này phải được sử dụng cẩn thận để tránh nguy cơ suy giảm nguồn tài ngun vàng (d) Ngọt hóa •  Nhiều cộng đồng người Mỹ hiện đang mở các nhà máy ngọt hóa nước giúp loại bỏ muối khỏi nước biển để sản xuất ra nước có thể uống được •  Nhà máy nước ngọt hóa đầu “ên ở Mỹ được xây dựng ở Califonia sản xuất 100.000 lít (28.000 Galơng) nước ngọt/ngày Trong khi ở Mỹ, các nhà máy ngọt hóa vẫn chỉ sản xuất một lượng nhỏ trong tổng số lượng nước ngọt thì một số nơi ở Trung Quốc đã phụ thuộc nhiều vào việc ngọt hóa nước để lấy nước sinh hoạt, uống •  Mặc dù cơng việc ngọt hóa nước có vẻ như một giải pháp khả thi, đáp ứng nhu cầu về nước trong tương lai, nhưng thực sự còn tồn tại một số vấn đề –  Trước hết, đây là q trình cần chi phí tương đối tốn kém Chỉ khi nguồn nước ngọt được bơm hơn 150 km (90 dặm) tới nơi “êu thụ thì cơng việc ngọt hóa nước mới khả thi về mặt kinh tế –  Các nhà máy ngọt hóa nước cũng cần lượng năng lượng và sản xuất ra nước muối, chất thải muối phải được loại bỏ phát triển hợp lý (e) Những cây trồng chịu mặn •  Sau 6 năm nghiên cứu, hai nhà khoa học của trường đại học California đã cơng bố việc phát triển một giống cây lúa mạch mới, có thể tăng trưởng tốt ngay cả khi được tưới bằng nước biển •  Cây lúa mạch được trồng trên bãi biển với gió thổi nhẹ ở vịnh Bodega ở phía Bắc California (phía Bắc San Francisco) có sản lượng đạt khoảng 1.480 kg/ha tương đương với sản lượng lúa mạch trung bình trên thế giới được tưới bằng nước ngọt •  Tuy nhiên, giống cây lúa mạch mới này và những cây trồng khác nhau đang trong giai đoạn phát triển để có thể tăng trưởng tốt trên những vùng đất này Ứng dụng mới này có thể là một bước “ến quan trọng hơn cả việc trồng cây tưới nước mặn vì tưới nước mặn chắc chắn sẽ làm hại đất (f) Phát triển giống cây chịu hạn •  Năng suất lương thực cũng có thể tăng lên nhờ tạo ra giống cây trồng mới chịu hạn •  Geogre G.S“ll, một nhà khoa học làm việc cho UDSA, lạc quan về “ềm năng của những dự án gây giống cây trồng, loại cây vốn có nguồn gen giúp cho cây có thể tồn tại trong những đợt hạn hán và sau đó “ếp tục phát triển và thu hoạch được khi mưa đến •  Nhờ có sự giúp đỡ của những kỹ thuật cơng nghệ gen gần đây, con người có thể gây giống những cây chỉ cần một lượng nước nhỏ hơn đáng kể so với những cây trồng khác (g) Tạo mưa •  Tạo mưa là một biện pháp “ếp cận “ềm năng làm tăng nguồn nước cung cấp Đây là kỹ thuật tạo mây (cloud seeding) gieo những “nh thể bạc nhỏ vào khơng khí ẩm Những “nh thể này cung cấp những hạt nhân hóa đặc, những hạt nhỏ thu hút hơi ẩm quanh đó cho đến khi hình thành những hạt mưa •  Mặc dù những chương trình này rất phổ biến nhưng vẫn còn những bằng chứng gây tranh cãi về việc liệu những chương trình này có thực sự hiệu quả Và cũng còn những vấn đề “ềm ẩn khác nữa –  Theo các nhà phê bình, tạo mây có thể gây ra một số vấn đề về mơi trường, kinh tế, chính trị và luật pháp –  Ngồi ra việc tạo mây có thể làm tăng lượng mưa ở một vùng nhưng lại làm giảm lượng mưa ở vùng khác theo hướng gió thổi Nói cách khác gia tăng mưa nhân tạo ở một vùng có thể dẫn đến hạn hán ở những vùng khác –  Một vấn đề nữa là khơng thể kiểm sốt được lượng mưa là bao nhiêu và vị trí mưa rơi chính xác Ví dụ: lượng mưa cuối tháng 7 có thể có lợi cho cây ngơ nhưng lại tàn hại cho cây cỏ linh lăng đang chờ thu hoạch ở ruộng gần đấy –  Và nghiêm trọng hơn nữa là việc thiếu kiểm sốt được lượng mưa có thể gây ra lũ, xói mòn đất, thiệt hại sản lượng và thậm chí còn gây thiệt hại •nh mạng người Câu hỏi ơn tập 1.  2.  3.  4.  Hiện trạng tài nguyên nước trên Thế giới và ở VN Chu trình nước Các vấn đề sử dụng tài nguyên nước Quản lý & sử dụng hợp lý tài nguyên nước ... Xây dựng các hồ và bể chứa nước Quản lý chặt chẽ lượng nước sử dụng Tăng cường lượng nước tái sử dụng, tránh gây ô nhiễm nguồn nước và xử lý nước thải tốt hơn •  Tận dụng nước ngọt •  Tận dụng khả năng tự làm sạch của mơi trường nước. .. thống khí mức nước ngầm Tầng ngậm nước Vùng không thấm nước Nước mưa sau rơi xuống đất hình thành tầng ngập nước (Aquifer) Nước ngầm •  97% nguồn cung cấp nước ngọt trên thế giới ở tầng nước ngầm... Có 2 cách thức con người tác động vào nguồn nước: q trình thu nước đến nơi sử dụng; sử dụng nước theo quy trình làm giảm chất lượng trước khi trả lại tự nhiên c)  Biện pháp quản lý: tăng nguồn cung cấp nước, định giá nước, tăng hiệu suất sử dụng nhờ khoa học kỹ thuật