Nội dung của bài giảng giới thiệu tài nguyên nước; cân bằng nước toàn cầu; các nguồn nước; tài nguyên nước Việt Nam; đặc điểm môi trường sống trong thủy vực; các loại hình thủy vực nội địa; đặc tính thủy lý – hóa học của môi trường nước; nền đáy thủy vực; các chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước; hiện trạng sử dụng các nguồn nước ở Việt Nam...
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HCM MÔN HỌC QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN NƯỚC ThS. Nguyễn Trần Liên Hương Tháng 09/2012 GIỚI THIỆU TÀI NGUYÊN NƯỚC Thủy quyển: là phần nước của trái đất bao gồm: • Nước đại dương • Sơng, suối, hồ • Nước ngầm • Băng tuyết • Hơi nước trong đất và khơng khí GIỚI THIỆU TÀI NGUN NƯỚC Nước chiếm 70% bề mặt trái đất: • 97,5% là nước mặn ở đại dương • 2,5% là nước ngọt: + 70% ở dạng băng tuyết + 1% là nguồn nước ngọt cho con người sử dụng trực tiếp + Cịn lại là hơi ẩm và nước ngầm khó khai thác Vịng tuần hồn nước trong tự nhiên CÂN BẰNG NƯỚC TỒN CẦU Phương trình cân bằng nước: ∆P ∆S ∆R ∆G ∆E ∆T= 0 • P: Lượng mưa • S: Lượng nước được giữ lại trên bề mặt trái đất • R: Lượng nước chảy tràn trên bề mặt • G: Lượng nước ngầm được thấm lọc tự nhiên • E: Lượng nước bốc hơi từ bề mặt: biển, sơng, hồ… • T: Lượng nước thốt hơi qua q trình hơ hấp của TV CÁC NGUỒN NƯỚC Nước ngầm: Sự hình thành: Mưa khí Bốc Tổn thất cất giữ Tổn thất trực tiếp Trữ mặt Tràn sườn dốc Thấm Trữ sát mặt Chảy sát mặt Lưới sông Trữ ngầm tầng nông Nước ngầm tầng nông Trữ ngầm tầng sâu Nước ngầm tầng sâu Biển Bốc CÁC NGUỒN NƯỚC Nước ngầm: • Tầng chứa nước: Các lớp đất đá có thành phần hạt thơ (cát, sạn, sỏi), khe hở, nứt nẻ, có tính thấm nước, dẫn nước tốt: tầng chứa nước có áp, khơng áp và bán áp • Tầng cách nước: Là tầng đất đá với thành phần hạt mịn (sét, bột sét), có hệ số thấm nhỏ, khả năng cho nước thấm xun qua yếu hoặc khơng thấm CÁC NGUỒN NƯỚC Nước mặt: • • Bao gồm nước tồn tại trong các sơng suối, ao, hồ Sự hình thành: + Dịng chảy mặt: Nước mưa chảy tràn trên sườn dốc tập trung vào các khe lạch, suối nhỏ rồi đổ ra sơng + Dịng chảy ngầm: Nước mưa ngấm xuống đất một phần ngấm sâu xuống tầng đất bão hịa nước tạo thành nước ngầm, nước ngầm thấm ngang qua các lớp đất vào đến sơng hình thành dịng chảy ngầm Nước mưa: • • • Được xem như nước cất của tự nhiên nhưng khơng phải hồn tồn tinh khiết Có thể bị ơ nhiễm bởi khí, bụi, vi khuẩn trong khơng khí Hơi nước gặp khơng khí chứa nhiều Nitơ oxit, hoặc lưu huỳnh oxit sẽ tạo nên các trận mưa axít TÀI NGUN NƯỚC VIỆT NAM • • • • Mạng lưới sơng suối dày đặc: 2.360 con sơng Trữ lượng nước ngầm khá lớn: 130 triệu m3/ngày Trữ lượng thăm dị: 18,7 triệu m3/ngày Trong đó 1,2 triệu m3/ngày có thể đưa vào sử dụng 10 Quản lý tài ngun nước 2. Quan trắc và giám sát chất lượng nước Quan trắc CL nước sơng: • Quan trắc tác động (Impact monitoring): việc thu thập dữ liệu về các thơng số CLMTN nhằm xác định ảnh hưởng của một dự án phát triển, là một phần của ĐTM • Quan trắc tn thủ (Compliance monitoring): nhằm thu thập dữ liệu để xác định mức độ tn thủ các quy định về CLMTN 68 Quản lý tài ngun nước 3. Mơ hình hóa quản lý nước (Watershed models): Là một phần của lĩnh vực mơ hình hóa mơi trường. Mơ phỏng, dự báo, tính tốn sự phát tán lan truyền CON trong nguồn nước bằng cơng cụ tốn học • • • • • • • Mơ hình phát tán CON hữu cơ theo dịng sơng Mơ hình suy giảm vi sinh theo dịng sơng Mơ hình lan truyền nước phèn Mơ hình xâm nhập mặn vùng cửa sơng và ven biển Mơ hình lan truyền dầu do sự cố tràn dầu Mơ hình phú dưỡng hóa hồ chứa Mơ hình lan truyền CON trong nước ngầm 69 Quản lý tài ngun nước 3. Mơ hình hóa quản lý nước (Watershed models): Là cơng cụ dự báo các tác động, các xu hướng, và khả năng khơi phục các nguồn nước Giúp việc ra quyết định được tối ưu về các giải pháp quản lý TNN Đáp ứng nhu cầu sử dụng nước đơ thị: “Mơ hình quản lý nước đơ thị” dựa trên các phân tích lượng mưa, lượng chảy tràn bề mặt đơ thị 70 Quản lý tài ngun nước 4. Quản lý hồ, hồ chứa, đảm bảo dịng chảy MT • Đánh giá chất lượng mơi trường, sự cân bằng nước và tải lượng dinh dưỡng • Nghiên cứu áp dụng các mơ hình như là cơng cụ quản lý, kiểm sốt, giám sát nguồn nước • Đảm bảo dịng chảy mơi trường cho vùng hạ lưu • Quy hoạch quản lý tồn diện mơi trường hồ: khung luật pháp, NCKH, ĐDSH, diễn thế sinh thái, sự phú dưỡng hóa, quản lý nghề cá, nâng cao đời sống cộng đồng vùng lưu vực, MQH giữa các hoạt động con người lên vùng lưu vực và chất lượng nước hồ, giám sát chất 71 lượng nước… Quản lý tài ngun nước 5. Tái sử dụng các nguồn nước thải • Nước làm mát, nước thải lị hơi CN: tưới cây, vệ sinh nhà xưởng • Nước thải sinh hoạt: ni cá • Nước mưa chảy tràn: tưới tiêu nơng nghiệp, bồn phun nước cơng viên… Tái sử dụng nước thải nhằm thay thế khả năng khai thác nước tự nhiên. Giảm áp lực đối với tài ngun nước Là khía cạnh quan trọng của sản xuất sạch hơn: giảm thiểu chất thải, tiết kiệm ngun vật liệu đầu vào 72 Quản lý tài ngun nước 6. Kỹ thuật quản lý nước ngầm ASR (Aquifer storage and recovery): Kỹ thuật ASR là sự làm giàu dịng chảy tự nhiên của nước mặt vào tầng chứa nước ngầm thích hợp thơng qua hàng loạt các cơng trình khoan – bơm nước vào tầng ngầm trong suốt thời gian nước dư thừa (mùa mưa) và khơi phục nguồn nước trong thời gian khan hiếm nước Ngun tắc: sử dụng nguồn nước thải đã được cải tạo, xử lý hoặc nước mưa đã qua xử lý sơ bộ cung cấp cho tưới tiêu, phần cịn lại bơm vào tầng ngầm giữ nước và ngăn cản q trình xâm nhập mặn do thiếu hụt tầng 73 nước ngầm Quản lý tài ngun nước • • • • • • • 6. Kỹ thuật quản lý nước ngầm ASR (Aquifer storage and recovery): Lợi ích: Giảm nguồn dinh dưỡng của nước thải gây hiện tượng phú dưỡng hóa khu vực sơng Giảm dịng thải vào mơi trường biển Giảm tác động mơi trường của các dịng phân nhánh vào lưu vực Cải thiện chất lượng nước Khơi phục nước ngầm, cải thiện việc nhiễm mặn Gia tăng trữ lượng và sự phân bố của tầng nước ngầm Giảm khả năng sụt đất… 74 Quản lý tài ngun nước • • • • • 6. Kỹ thuật quản lý nước ngầm ASR (Aquifer storage and recovery): Thực hiện ASR: Phải đảm bảo việc phối hợp và hợp nhất ở các cấp độ: Các nhà lập pháp và soạn thảo các qui định QLTN và mơi trường Các nhà qui hoạch và hoạch định các chiến lược QLTN nước Các cấp lãnh đạo chính trị ở cấp địa phương và quốc gia Các nhà quản lý địa phương tại nơi thực hiện việc khơi phục nước ngầm theo kỹ thuật ASR Sự tham gia tích cực của cơng chúng 75 Quản lý tài ngun nước 6. Kỹ thuật quản lý nước ngầm ASR (Aquifer storage and recovery): Khó khăn: Chi phí cao Kỹ thuật cao: nghiên cứu địa chất thủy văn, địa chất cơng trình nơi thực hiện ASR Hệ thống nước mưa, nước thải khơng tách riêng: thu gom khó 76 Quản lý tài ngun nước 7. Quản lý nguồn nước dựa vào cộng đồng • Sự tham gia của cộng đồng là yếu tố quyết định thành cơng của cơng tác quản lý tài ngun • Ý thức và sự tham gia là nhân tố góp phần duy trì sự bền vững về khả năng cung cấp nước cho mọi nhu cầu của con người 77 Quản lý tài ngun nước 7. Quản lý nguồn nước dựa vào cộng đồng • Các vấn đề thống nhất của nhân tố “cộng đồng” Về ngun tắc: bảo vệ và quản lý TNN là quyền lợi của mọi người Khuyến khích sự tham gia của cộng đồng là hình thức giao quyền cho cộng đồng tự xây dựng hành động phù hợp Kiến thức địa phương của cộng đồng chính là sự trợ giúp cho các nhà nghiên cứu và quản lý xác định đúng mục tiêu, định hướng đúng các giải pháp quản lý 78 Quản lý tài ngun nước 7. Quản lý nguồn nước dựa vào cộng đồng • Sự tham gia của cộng đồng ở các khía cạnh: Cung cấp thơng tin về khả năng khai thác và sử dụng TNN tại nơi họ sinh sống Đóng góp vào các giải pháp kỹ thuật hoặc hệ thống quản lý đã được các chun gia thiết kế Quyền được lựa chọn các dịch vụ cung cấp nước, khai thác nước ngầm, thốt 79 Quản lý tài ngun nước 8. Quản lý nước mưa Áp dụng tổng thể các biện pháp kỹ thuật và quản lý cần thiết để tối ưu hóa việc sử dụng nước mưa • Kỹ thuật ngăn chặn ơ nhiễm: quản lý việc sử dụng đất hợp lý cho quy hoạch đơ thị, QLCTR, kiểm tra và bảo quản các hệ thống thốt nước • Kiểm sốt nguồn: Giảm thiểu và hạn chế việc xây dựng các bề mặt khơng thấm, xây dựng các mương lọc nhân tạo hoặc tự nhiên bằng các hệ thực vật, lắp đặt hệ thống tách lọc dầu mỡ tại các điểm sửa, rửa xe 80 Quản lý tài ngun nước 8. Quản lý nước mưa • Kiểm sốt các cơng trình xử lý: đảm bảo khả năng lưu giữ nước vào mùa mưa • Sử dụng các hồ thu nhận và lưu giữ: hồ tự nhiên hoặc nhân tạo trong nội thị hoặc ngoại ơ, giảm việc ngập lụt trong thành phố • Sử dụng các vùng đệm thực vật (lác, sậy): có thể là các dạng mương thốt trồng cỏ hoặc vùng thực vật ngập nước tự nhiên. Có thể loại bỏ 80% chất rắn lơ lửng, 75% N, P trong nước 81 mưa 82 ...GIỚI THIỆU TÀI NGUN NƯỚC Thủy quyển: là phần? ?nước? ?của trái đất bao gồm: • Nước? ?đại dương • Sơng, suối, hồ • Nước? ?ngầm • Băng tuyết • Hơi? ?nước? ?trong đất và khơng khí GIỚI THIỆU TÀI NGUN NƯỚC Nước? ?chiếm 70% bề mặt trái đất:... Quyết định q trình keo tụ hóa học, làm mềm? ?nước, kiểm sốt ăn mịn và q trình xử? ?lý? ?sinh học Nước? ?sơng: pH: 6,5 – 8,5 Nước? ?ngầm: pH: 6 – 8,5 Nước? ?mưa: 5,7, mưa acid: