4.3.1 Tài nguyên nước
a. Khái niệm
Nước là yếu tố chủ yếu của hệ sinh thái, là nhu cầu cơ bản của mọi sự sống trên trái đất và cần thiết cho các hoạt động kinh tế-xã hội của loài người. Cùng với các dạng tài nguyên thiên nhiên khác, tài nguyên nước (TNN) là một trong bốn nguồn lực cơ bản để phát triển kinh tế-xã hội, là đối tượng lao động và là một yếu tố cấu thành lực lượng sản xuất.
Nước là tài nguyên tái tạo được, sau một thời gian nhất định nhất định được dùng lại. Nước là thành phần cấu tạo nên sinh quyển. Trong cơ thể sống nước chiếm tỷ lệ lớn, 70% khối lượng cơ thể con người trưởng thành. Nước tác động trực tiếp đến thạch quyển, khí quyển dẫn tới sự biến đổi của khí hậu, thời tiết.
Nước là một trong các nhân tố quyết định chất lượng môi trường sống của con người. Ở đâu có nước ở đó có sự sống. Nước có những đặc trưng vật lý độc đáo mà chất lỏng khác không có. Nhờ những tính chất đó mà có sự sống và tồn tại như ngày nay. Sau đây là một số tính chất khác thường quan trọng của nước:
- Khối lượng riêng: Nước là chất lỏng duy nhất nở ra khi đóng băng. Thực tế, khối lượng riêng của
nước lớn nhất ở 4oC. Điều đó có nghĩa là ở nhiệt độ lớn hơn hoặc dưới nhiệt độ này khối lượng riêng của nước đều nhẹ hơn, vì vậy băng nổi trên nước. Tính chất này cũng dẫn đến hiện tượng phân tầng nhiệt trong các hồ nước…
- Nhiệt dung riêng: Nhiệt dung riêng của nước (~ 4.184 J/kgoC) cao hơn các chất lỏng khác, trừ amoniac. Tính chất này có nghĩa là nước được đun nóng hoặc làm nguội chậm hơn hầu hết các chất lỏng khác. Điều này đã giúp cho việc làm ôn hòa khí hậu các vùng gần nguồn nước và có chức năng bảo vệ cuộc sống khỏi sự biến động đột ngột về nhiệt.
- Nhiệt bay hơi: Nhiệt làm bay hơi nước (2.258 KJ/kg), là cao nhất so với tất cả các chất lỏng
khác. Điều này có nghĩa là hơi nước tích lũy lượng nhiệt lớn và được giải phóng khi nước ngưng tụ. Tính chất này là yếu tố chính ảnh hưởng tới khí hậu của trái đất.
- Nước như một dung môi: Nước hòa tan nhiều chất hơn bất kỳ một dung môi nào. Do đó nó là
môi trường có hiệu quả cho việc vận chuyển các chất dinh dưỡng hòa tan tới các mô và các cơ quan của cơ thể sống cũng như loại trừ các chất thải của chúng. Nước cũng tham gia vào việc vận chuyển các chất tan khắp sinh quyển.
Nước nguyên chất là hợp chất của hai nguyên tử hydro và một nguyên tử ôxi. Các phân tử nước không tồn tại riêng mà liên kết tạo thành nhóm. Trạng thái lỏng của nước tinh khiết không mùi, vị,
màu sắc. Trong tự nhiên nước mưa ở vùng khí quyển sạch, nước tan từ băng, tuyết trên núi có thể coi là nước nguyên chất.
Tài nguyên nước bao gồm nước trong khí quyển, nước mặt, nước dưới đất, nước biển và đại dương. Các nguồn nước hầu hết là tái nguyên tái tạo, nằm trong chu trình tuần hoàn của nước, dưới các dạng: mây, mưa, trong các vật thể chứa nước: sông, suối, đầm, ao, hồ,… nước dưới đất có áp và không có áp ở tầng nông hay tầng sâu của đất đá và nước ở các vùng biển và đại dương thế giới.
Mặc dù lượng nước trên trái đất là khổng lồ, song lượng nước ngọt cho phép con người sử dụng chỉ chiếm một phần rất nhỏ bé (dưới 1/100.000). Hơn nữa sự phân bố của các nguồn nước ngọt lại không đều theo không gian và thời gian càng khiến cho nước trở thành một dạng tài nguyên đặc biệt, cần phải được bảo vệ và sử dụng hợp lý.
b. Quá trình tuần hoàn nước trong tự nhiên:
- Đảm bảo cho sự phân bố tương đối đều và ổn định - sự sống trên trái đất - đóng vai trò vĩ đại nhất.
- Động lực đảm bảo cho sự tuần hoàn này là năng lượng mặt trời.
Hình 14. Chu trình thuỷ văn toàn cầu hàng năm
- Trên thực tế, hiện nay trên thế giới mới chỉ khai thác 9.000 km3 (mặt + ngầm là 40.000 km3 - chưa được 1/4)
- Mưa là giai đoạn bắt đầu trên chu trình thuỷ văn trên mặt đất, ảnh hưởng rất lớn đến cuộc sống con người. Mưa phân bố không đều phụ thuộc vào:
+ Vị trí của từng khu vực đó.
+ Đặc điểm địa hình, khí hậu (đồi núi sa mạc, ...) + Đặc điểm của thảm thực vật.
Bốc hơi bề mặt Ngưng tụ tạo mây Mưa Dòng chảy Thấm
Đại dương 1.938.106 Km3 40.103 Km3 Mưa lục địa 110.000 Km3 Mưa trên đại dương 390.103 Km3 Mây Bốc hơi từ đại dương 430.103 Km3 Dòng chảy ( mặt và ngầm) 40.000 Km3 Bốc hơi lục địa 70.103 Km3
4.3.2 Chất lượng nước
A. Các yếu tố hình thành chất lượng nước tự nhiên
Chia làm 2 nhóm:
Tác động trực tiếp Tác động gián tiếp
( Hình thành chất lượng nước tự nhiên )
- Nham thạch - Khí hậu
- Đất - Địa hình
- Sinh vật (sinh vật sống ) - Chế độ thuỷ văn
- Con người - Địa chất
a. Nham thạch (Khoáng vật ):
- Nhờ quá trình măcma hoá-nham thạch phun lên mặt, thành phần chủ yếu: + Muối: Cacbonat, Sunphát, Clorua
+ Khoáng vật sét
+ Khoáng vật phong hoá
- Quá trình hoà tan khoáng vật đặc trưng bằng biểu thức: dX/dt =K. S. (Cs - Ct)
K: là hệ số hoà tan.
S: diện tích tiếp xúc giữa nước và khoáng vật t: thời gian .
Cs , Ct: nồng độ bão hoà và nồng độ khoáng vật trong nước tại thời điểm t - Quá trình này quyết định thành phần khoáng của nước
( Ngoài ra còn có MN, SI , Al....)
b. Đất:
Đất trồng có nguồn gốc từ nham thạch, được hình thành thông qua quá trình sinh - địa - hoá. Đất cung cấp chất hữu cơ và dinh dưỡng cho nước thiên nhiên thông qua quá trình rửa trôi bề mặt(xác động thực vật).
c. Sinh vật:
Đóng vai trò quan trong chuỗi thức ăn, phản ánh chất lượng nước. • Vi khuẩn:
+ Chuyển hoá chất hữu cơ từ xác động vật, thực vật thành dạng đơn giản + Các vi khuẩn sắt, Mn, .... ( VK tích tụ kim loại)
+ Vi khuẩn quang năng giải phóng O2 và tổng hợp sinh khối tạo chất.
• Thực vật: Là nguồn cung cấp ôxy trong nước. Điều chỉnh CO2 và O2 trong nước; Làm tăng hàm lượng chất hữu cơ.
d. Khí hậu:
- Xác định tính cân bằng động trong nước.
- Là điều kiện cho các quá trình pha loãng, hoà tan chất hữu cơ trong nước. - Ảnh hưởng đến quá trình sống của VSV, động thực vật trong nước. - Hướng chuyển động của nước ngầm, nhiệt độ dòng chảy ...
e. Địa hình : Điều kiện địa hình ảnh hưởng rất lớn đến quá trình rửa trôi, xói mòn (quyết định khả năng cuốn trôi muối, chất hữu cơ vào trong nước) , ảnh hưởng đến chất lượng nước, tốc độ dòng chảy , thời gian tiếp xúc giữa nước và đất , tốc độ thấm, tốc độ hình thành đầm lầy, ....
f. Chếđộ thuỷ văn: Tác động đến trữ lượng nước, thành phần, tính chất nước (Biến động theo mùa)
B. Đặc điểm chất lượng nước thiên nhiên:
a. Ổn định về thành phần ion:
Ion (mg/l) Nước biển Nước sông hồ
Cl - 19.340 8 Na+ 10.770 6 SO42- 2.712 11 Mg2+ 194 4 Ca2+ 412 15 K+ 399 2 HCO3- 140 58 b. Ổn định về chếđộ khí: CO2 -O2
- Phần lớn nước thiên nhiên có oxi bão hòa tuy nhiên tại một số thời điểm có thể dư thừa hoặc thiếu hụt; Nguồn gốc: Quang hợp, thâm nhập từ bề mặt,...
- CO2: Nguồn gốc :Không khí; quá trình hô hấp của vi sinh vật; quá trình nitơ Ngoài ra còn có 1 số khí khác như H2S, NH4,...
c. Độđục, độ màu: Mang tính chất thời điểm; Thay đổi theo mùa. 4.3.3 Ô nhiễm nguồn nước
Sự ô nhiễm nguồn nước có thể có nguồn gốc tự nhiên hay nhân tạo:
- Sự ô nhiễm có nguồn gốc tự nhiên là do mưa, tuyết tan, gió bão, lũ lụt… Nước mưa rơi xuống mặt đất, mái nhà, đường phố đô thị, khu công nghiệp… kéo theo các chất bẩn xuống sông, hồ, hoặc các sản phẩm của hoạt động sống của sinh vật, kể cả các xác chết của chúng. Sự ô nhiễm này còn được gọi là ô nhiễm diện.
- Sự ô nhiễm nhân tạo chủ yếu do xả nước thải từ các vùng dân cư, khu công nghiệp, hoạt động giao thông vận tải, thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ và phân bón trong nông nghiệp vào môi trường nước.
a. Nước thải sinh hoạt:
- Đặc tính nước thải xả vào môi trường (Người/ngày đêm):
+ Cặn lơ lửng (SS): 35 - 60 g/người - ngày đêm, Cặn hữu cơ chiếm: 55-65 %
+ Hàm lượng chất hữu cơ cao: BOD5 chưa lắng: 30 - 35 g/người-ngđ, đã lắng: 25 - 30 g/ng.ngđ.
Nước thải từ các ngôi nhà
Nước thải phân Nước tiểu Nước tắm giặt Nước thải nhà bếp Loại khác
Protein
(65%) Cacbonhydrat (25%) Chất béo (10%)
Nước thải
Nước (99,9%) Các chất rắn (0,1%)
Chất hữu cơ (50-70%) Chất vô cơ ( 30-50%)
+ Chứa nhiều nguyên tố dinh dưỡng: N, P, K... N = 8 g/ng,ngđ; P = 1.5 - 1.8 g/ng,ngđ + Tiêu chuẩn thải nước:
y Các nước tiên tiến: 200 - 500 l/ng,ngđ
y Các đô thị Việt Nam: 100 - 200 l/ng,ngđ y Nông thôn Việt Nam: 50 - 100 l/ng,ngđ - Hàm lượng các chất ô nhiễm trong nước cống:
BOD5 : 150 - 250 mg/l Cặn lơ lửng : 200 - 290 mg/l
Tổng Nitơ : 35 - 100 mg/l
Tổng P : 10 - 20mg/l
Coliform/100 ml: a 104 - b 108 MPN/100 ml a, b = 1 - 9.
b. Nước thải sản xuất công nghiệp: Nước thải khai khoáng, luyện kim dầu, công nghiệp thực phẩm, dệt, giấy, cơ khí ... Chia làm 2 loại:
- Nước thải sản xuất bẩn: Thành phần, tính chất phụ thuộc vào điều kiện, lĩnh vực, thành phần nguyên vật liệu, sản phẩm. Thành phần nước thải CN không ổn định, tính nguy hại cao.
- Nước thải quy ước sạch: có thể dùng lại.
c. Nước chảy tràn:
Nước chảy tràn trên mặt đất do nước mưa, rửa đường sá,… là nguồn gây ô nhiễm nước sông, hồ. Nồng độ chất bẩn trong nước mưa phụ thuộc vào hàng loạt các yếu tố như cường độ mưa, thời gian mưa-thời gian không mưa, đặc điểm mặt phủ, độ bẩn đô thị và không khí…
- Nhìn chung trong nước mưa: SS = 400 - 3.000 mg/l BOD5 = 8 - 180 mg/l
- Thay đổi theo vị trí : BOD5
+ Rơi qua mái 12 mg/l
+ Rơi xuống sân 15 mg/l
+ Đường phố 35 ÷69 mg/l
d. Nước thải sản xuẩt nông nghiệp: chủ yếu là do chăn nuôi, trồng trọt -Trồng trọt: Do bón phân, sử dụng hợp chất diệt sâu, cỏ
Nước chứa chất hữu cơ, dinh dưỡng (N, P) cao, hoá chất BVTV - Chăn nuôi: Chất hữu cơ cao, chất dinh dưỡng: N, P cao
e. Hoạt động của tàu thuyền
Hoạt động của tàu thuyền trên sông, biển gây ô nhiễm dầu do rò rỉ, súc rửa tàu, do sự cố tai nạn tràn dầu, do nạp và tháo nước dằn tàu (nước ballast: chứa hơn 3.000 loài sinh vật khác nhau). Sinh hoạt của con người trên tàu thuyền.
4.3.4 Quản lý tài nguyên nước
Các biện pháp quản lý tài nguyên nước thường được phối hợp với nhau và tác động lẫn nhau. Sau đây là một số biện pháp chính:
- Quy hoạch nguồn nước để bảo vệ nước, đưa nước vào sử dụng hợp lý, khai thác nguồn nước sẵn có để sử dụng hợp lý và hiệu quả hơn. Biện pháp quy hoạch quản lý, sử dụng nước nhằm mục đích: sản xuất điện năng, cấp nước cho sinh hoạt và công nghiệp, cấp nước cho nông nghiệp, cấp nước cho thủy sản, điều hòa dòng chảy cho giao thông, bảo vệ chống ngập lụt và cạn kiệt.
- Các chính sách, pháp chế và quản lý nước thích hợp: đây là biện pháp mang tính chất pháp lý, thiết chế và hành chính để áp dụng cho việc sử dụng và phân phối tài nguyên nước, đảm bảo phát triển bền vững tài nguyên nước. Tăng cường công tác hướng dẫn, tuyên truyền luật tài nguyên nước. Tăng cường công tác thanh tra, kiểm tra và xử lý kịp thời các nguồn gây ô nhiễm tài nguyên nước.
4.3.5 Luật tài nguyên nước
a. Luật tài nguyên 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,được công bố vào ngày 1/6/1998 và có hiệu lực từ ngày 1/1/1999.
Luật này quy định việc quản lý, bảo vệ, khai thác, sử dụng tài nguyên nước; phòng, chống và khắc phục hậu quả tác hại do nước gây ra bao gồm 10 chương, 75 điều.
Cơ sở pháp lý quan trọng cho việc quản lý tài nguyên nước đó là Luật Tài nguyên nước. Luật đã quy định rõ: “tài nguyên nước thuộc sở hữu toàn dân do Nhà nước thống nhất quản lý. Tổ chức, cá nhân được quyền khai thác, sử dụng tài nguyên nước cho đời sống và sản xuất, đồng thời có trách nhiệm bảo vệ tài nguyên nước, phòng, chống và khắc phục hậu quả tác hại do nước gây ra theo quy định của pháp luật. Nhà nước bảo vệ quyền lợi hợp pháp của tổ chức, cá nhân trong khai thác, sử dụng tài nguyên nước”. Theo đó, Nhà nước có chính sách quản lý, sử dụng hợp lý, tiết kiệm và có hiệu quả tài nguyên nước; phòng chống và khắc phục hậu quả tác hại do nước gây ra, nhằm bảo đảm nước cho sinh hoạt của nhân dân, cho các ngành kinh tế, bảo đảm quốc phòng, an ninh, bảo vệ môi trường và phục vụ sự phát triển bền vững của đất nước. Có chính sách đầu tư phát triển tài nguyên nước về điều tra cơ bản, xây dựng hệ thống quan trắc, hệ thống thông tin dữ liệu, nâng cao khả năng dự báo lũ, lụt, hạn hán, xâm nhập nước mặn, nước biển dâng, tràn vào và các tác hại khác do nước gây ra. Đầu tư, hỗ trợ phát triển cơ sở hạ tầng và có kế hoạch ưu tiên đầu tư để giải quyết nước sinh hoạt cho dân cư các vùng đặc biệt khan hiếm nước, cũng như có chính sách ưu đãi đối với tổ chức, cá nhân trong và ngoài nước đầu tư vốn vào việc phát triển tài nguyên nước; nghiên cứu, ứng dụng khoa học, công nghệ tiên tiến để phát triển tài nguyên nước và bảo vệ quyền lợi hợp pháp của họ. Có chính sách tài chính để tổ chức, cá nhân khai thác, sử dụng tài nguyên nước có nghĩa vụ tài chính và đóng góp công sức, kinh phí cho việc xây dựng công trình bảo vệ, khai thác, sử dụng tài nguyên nước, phòng, chống, khắc phục hậu quả tác hại do nước gây ra và thực hiện chính sách miễn, giảm thuế, phí tài nguyên nước đối với địa bàn có điều kiện kinh tế-xã hội khó khăn và đặc biệt khó khăn. Nhà nước khuyến khích mở rộng quan hệ quốc tế và hợp tác quốc tế về điều tra cơ bản, bảo vệ, khai thác, sử dụng tài nguyên nước; phòng, chống và khắc phục hậu quả tác hại do nước gây ra nhằm phát triển tài nguyên nước theo nguyên tắc bảo vệ chủ quyền, toàn vẹn lãnh thổ, các bên cùng có lợi và phù hợp với các điều ước quốc tế mà Việt Nam ký kết hoặc tham gia.
Luật cũng nêu rõ việc nghiêm cấm mọi hành vi làm suy thoái, cạn kiệt nghiêm trọng nguồn nước, ngăn cản trái phép sự lưu thông của nước, phá hoại công trình bảo vệ, khai thác; sử dụng tài nguyên nước; phòng, chống, khắc phục hậu quả tác hại do nước gây ra và cản trở quyền khai thác, sử dụng tài nguyên nước hợp pháp của mọi tổ chức, cá nhân.
Quản lý nhà nước về tài nguyên nước bao gồm nội dung:
- Xây dựng và chỉ đạo thực hiện chiến lược, quy hoạch, kế hoạch, chính sách về bảo vệ, khai thác, sử dụng, phát triển tài nguyên nước; phòng, chống và khắc phục hậu quả tác hại do nước gây ra.
- Ban hành và tổ chức thực hiện các văn bản pháp luật, quy trình, quy phạm, tiêu chuẩn về tài