Bài giảng Tài nguyên nước và các vấn đề liên quan - Lê Quốc Tuấn

TÀI NGUYÊN NƯỚC 
VÀ 
CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN
TS. Lê Quốc Tuấn
Trường Đại Học Nông Lâm TP. HCM
Tài nguyên nước
• Nước 
– Bao phủ 71% bề mặt trái đất
– Cần thiết cho sự sống
– Cần thiết cho hoạt động sống 
và sản xuất của con người
Thành phần tài nguyên nước
Chỉ một lượng nhỏ (0.014%) con 
người có thể sử dụng. 
Bốc và thoát hơi nước
Bốc hơi nước
Dòng chảy
Lọc
Tảng nướcLọc
Tẩng chưa bảo hoà
Tầng bảo hoà
Hồ
Giếng bơm
Giếng phun tốt
Chảy tràn
Mưa, lắng đọng
Vùng phục hồi
Nước ngầm
Lớp vật liệu ít thấm
Lớp đá thấm
Chu trình nước – Nước được thu hồi, làm 
sạch, tái chế và phân phối liên tục
Lưu vực
• Một lưu vực được mô tả là toàn bộ diện tích
phân phối nước đến một dòng chảy hoặc một
con sông.
• Có thể được áp dụng cho nhiều quy mô khác
nhau
– Một lưu vực lớn được tạo thành bởi nhiều
lưu vực nhỏ.
Chehalis Basin
Bốc và thoát hơi nước
Bốc hơi nước
Dòng chảy
Lọc
Tảng nướcLọc
Tẩng chưa bảo hoà
Tầng bảo hoà
Hồ
Giếng bơm
Giếng phun tốt
Chảy tràn
Mưa, lắng đọng
Vùng phục hồi
Nước ngầm
Lớp vật liệu ít thấm
Lớp đá thấm
Vùng bão hoà
(các khoảng trống được lấp đầy nước)
Nguồn nước
Nước chảy tràn bề mặt – 2/3 mất đi theo lũ và không
được sử dụng bởi con người.
Dòng chảy thực = 1/3
Lượng nước chảy tràn có thể tính từ năm này qua
năm khác.
Nước ngầm
• Vùng bão hoà
• Mặt nước ngầm – Vùng trên cùng của vùng bão hoà
• Tầng ngậm nước – tầng nước bão hoà trong cát,
gạch, đá.
• Tốc độ phục hồi chậm, khoảng 1 m/năm
Sử dụng nguồn nước
Con người sử dụng trực tiếp hoặc gián tiếp khoảng 54%
nước dòng chảy thực.
Khoảng 34% dòng chảy thực dùng cho:
 Nông nghiệp – 70%
 Công nghiệp – 20%
 Sinh hoạt – 10%
Khoảng 20% dòng chảy thực dùng cho:
 Vận chuyển hàng hoá
 Pha loãng nước thải
 Nuôi trồng thuỷ sản
Có thể sử dụng từ 70-90% dòng chảy thực đến 2025
Quá ít nước để sử dụng
• Các vấn đề ở miền 
Tây nước mỹ
Thời tiết khô
Hạn hán 
Sa mạc hoá
Thiếu trầm trọng
Cung cấp đủ
Cung cấp thiếu
Khu đô thị lớn có số dân > 1 triệu
Nước Mỹ có nhiều nước. 
Nhưng phần lớn được đặt 
không đúng chỗ và không 
đúng thời điểm.
Các vấn đề nghiêm trọng 
như lũ lụt, ô nhiễm, thiếu 
nước cục bộ.
Xung đột tài nguyên nước: Tây nước Mỹ
Có khả năng xung đột tiềm tàng cao
Khả năng xung đột đáng kể
Khả năng xung đột vừa phải
Nhu cầu nước nông thôn chưa được đáp ứng
Wash.
Oregon
Idaho
Nevada
California
Utah
Montana
Wyoming
Colo.
N.M.
N.D.
S.D.
Neb.
Kansas
Oak.
Texas
Xung đột tài nguyên nước: Toàn cầu
Hai yếu tố chính cho việc thiếu nước: Thời tiết khô hạn và dân
số đông.
Nhiều người sống trong cảnh thiếu nước – không có nước sạch.
Floodplain
Levee Flood
wall
Dam
Reservoir
Quá nhiều nước: Lũ lụt
• Các hiện tượng tự nhiên
• Các hoạt động con người (nghiêm trọng hơn) 
• Mưa trong tuyết Sống trên vùng đồng bằng ngập lũ
• Bề mặt không thấm
• Loại bỏ thảm thực vật
• Thoát nước các vùng đất ngập nước
Phá rừng và Lũ lụt
Oxy thoát 
ra từ thực 
vật
Đa dạng 
sinh thái
Bốc thoát hơi nước
Cây làm giảm xói 
mòn đất bởi mưa 
to gió lớn
Đất nông 
nghiệp
Xác bã thực 
vật tăng độ 
phì cho đất
Rễ cây ổn định 
đất và hỗ trợ 
dòng chảy
Thực vật làm 
thoát nước chậm 
và giảm lũ lụt
Trượt đất
Cây trồng
Bốc thoát hơi nước giảm
Nông trại làm 
gia tăng xói 
mòn đất bởi 
nước và gió
Gió thổi bay lớp 
đất mặt
Đất nông 
nghiệp bị ngập 
lũ và cuốn trôi
Thoát nước 
nhanh gây lũ lụt
Mưa lớn cuốn trôi 
dinh dưỡng và làm 
xói mòn đất mặt
Phù sa từ xói mòn lấp đầy 
các con sông và hồ chứa 
gây nên lũ lụt vùng hạ lưu
Vùng đồi phủ rừng Sau khi phá rừng
Sử dụng đập và hồ chứa để cấp nước nhiều 
hơn: Không lợi nhuận
Mất một lượng 
nước lớn qua việc 
bốc hơi
Đất ngập lũ phá huỷ rừng 
hoặc đất trồng cây và di dân
Giảm lũ ở 
vùng hạ lưu
Đất canh tác hạ lưu hoặc 
cửa sông bị mất phù sa
Hồ chứa có ích cho 
giải trí và câu cá
Có thể phát điện 
giá rẻ (thuỷ điện)
Sự di cư và sinh sản của 
một số loài cá bị gián đoạn
Cung cấp nước 
quanh năm cho 
thuỷ lợi hoặc 
trồng trọt
Nước ngầm
• Sử dụng hàng năm
• Không mất đi do bốc hơi
• Thường ít đắt đỏ
• Các vấn đề tiềm ẩn:
Tảng nước thấp – dùng quá nhiều
Cạn kiệt – nước ngầm Mỹ có tốc độ mất đi gấp 4
lần so với tái tạo
Xâm nhập mặn – Gần vùng ven bờ
Nhiễm hoá chất
Giảm dòng chảy
Trữ lượng 
nước
Cao
Trung bình
Thấp hoặc không
Giảm chất thải lỏng
• Có các phương thức xử lý nước thải thích hợp
trước khi thải vào nguồn tiếp nhận.
• Sử dụng hiệu quả/sử dụng lại nước đã qua sử
dụng.
• Loại bỏ các chất gây ô nhiễm khó phân huỷ ra
khỏi nước trước khi thải
• Áp dụng các phương thức sản xuất sạch sử
dụng nước hiệu quả hoặc tái sử dụng nước.
• Không làm giảm tầng nước ngầm
• Bảo vệ hệ sinh thái thuỷ sinh
• Bảo tồn chất lượng nước
• Quản lý tổng hợp lưu vực
• Tạo sự đồng thuận giữa các vùng và các quốc gia để 
chia sẻ nguồn nước mặt
• Hoà giải tranh chấp nước với các quốc gia bên ngoài
• Tiếp thị quyền sở hữu nước
• Tăng giá nước
• Tiết kiệm nước
• Giảm sự hỗ trợ của chính phủ đối với việc cấp nước.
• Tăng hỗ trợ chính phủ đối với việc giảm nước thải
• Làm chậm phát triển dân số
Giải pháp
Sử dụng nước bền vững
Phân loại nguồn ô nhiễm nước
• Nguồn xác định: Ô nhiễm từ các nguồn
đơn lẻ, cố định, thường xác định được
điểm xuất phát
– Ống khói nhà máy
– Cống xả nhà máy
– Dầu tràn
• Nguồn không xác định: Ô nhiễm từ các
nguồn phân tán
– Chảy tràn các hợp chất nông hoá
– Chảy tràn mặt đường
Các loại ô nhiễm nước
• Trầm tích
– Khai thác rừng, làm đường, xói mòn
• Chất thải có nhu cầu oxy
– Chất thải con người, nước cống rãnh, chảy
tràn nông hoá, chăn nuôi, và các chất thải
khác
• Chất giàu dinh dưỡng: Phú dưỡng hoá
– N, P từ phân bón, chất tẩy rửa
– Gia tăng sinh khối trong hệ thuỷ sinh, tạo nên
các hợp chất hữu cơ
BOD: Biochemical Oxygen Demand
(Nhu cầu oxy sinh hoá)
• Khi các vi sinh vật phân huỷ các hợp chất
hữu cơ, chúng sử dụng oxy có sẵn trong
nước.
• Biological Oxygen Demand (BOD): lượng
oxy cần thiết để phân huỷ một lượng chất
hữu cơ nhất định.
• Nếu nhiều chất hữu cơ, oxy có sẵn sẽ
được sử dụng hết.
Phú dưỡng hoá
Phú dưỡng – cấp thừa thức ăn, mức dinh
dưỡng cao trong sông hoặc hồ
Nghèo dinh dưỡng – thiếu thức ăn, mức
dinh dưỡng thấp.
Cột nước có thể bị phú dưỡng hoặc thiếu
dưỡng một cách tự nhiên, nhưng cũng có
thể do con người.
• Các sinh vật gây bệnh
– Từ nước thải không được xử lý, chảy tràn bề mặt 
nhiễm bẩn
• Hoá chất độc hại
– Thuốc BVTV, phân bón, hoá chất nông nghiệp
• Kim loại nặng
– Chì, thuỷ ngân, crom
• Acid
• Ô nhiễm nhiệt
– Nước sử dụng làm mát, sau đó được thải vào nguồn 
tiếp nhận.
– Nhiệt độ tăng, thậm chí chỉ một vài độ, nhưng có thể 
gây ảnh hưởng rất lớn đến hệ sinh thái thuỷ sinh.
Các loại ô nhiễm nước
Ô nhiễm nước ngầm
• Các sản phẩm nông nghiệp
• Các bể chứa ngầm
• Bãi chôn lấp
• Hầm tự hoại
• Chôn lấp bề mặt
Dầu tràn
• Exxon Valdez thải 42 triệu lít dầu ở Prince
William Sound, làm ô nhiễm 500 bờ biển
Alaska năm 1989
• Hiệu quả làm sạch như thế nào?
• Phần lớn ô nhiễm dầu ở biển xuất phát từ
các nguồn không xác định:
– Chảy tràn bề mặt từ các con đường
– Loại thải không đúng cách dầu đã qua sử dụng
– Thải nước ô nhiễm dầu từ các thùng chứa
Gia tăng dân số
• Nhu cầu và cung ứng trong mối xung đột
gia tăng – cung cấp là hữu hạn – quản lý
nước được vận hành bởi các giá trị và nhu
cầu.
• Gia tăng nhu cầu sử dụng nước
• Gia tăng sử dụng đất, thay đổi hệ thống
canh tác và độ thấm của đất
• Gia tăng nhu cầu đối với các giá trị của
dòng chảy – dòng chảy phục vụ con người.
Việc xây dựng các con đập
làm chậm dòng chảy vào
sông và một loạt các hồ kế
cận
Nông nghiệp sử dụng khoảng 70% lượng nước từ 
các dòng chảy và sông
Thay đổi hệ thống canh tác cần cung cấp một lượng nước 
nhất định
Thay đổi mục đích sử dụng đất làm thay đổi tính thấm của đất
Bề mặt không thấm ở vùng Puget Sound năm 1999 
Quyền sử dụng nước (ở Mỹ)
• Nước thuộc sở hữu của cộng đồng
– Không thể bị chiếm bởi cá nhân
• Cá nhân hoặc tập thể có thể được cấp
quyền sử dụng nước
– Ủy quyền hợp pháp để sử dụng một
lượng nước nhất định để phục vụ cộng
đồng.
• Tưới tiêu, cấp nước sinh hoạt, phát
điện
• Luật tiểu bang đòi hỏi người sử dụng
nước công cộng phải nhận được sự
chấp thuận của tiểu ban trước khi sử
dụng nước.
• Quyền khai thác nước mặt được cấp
phép từ sau 1917.
• Khai thác nước ngầm được cấp phép
từ 1945.
Quyền sử dụng nước (ở Mỹ)
Dòng chảy
• Kết quả - càng hiểu rõ về sinh thái dòng
nước, chúng ta càng nhận ra giá trị của nó,
có nghĩa là không có gì dư thừa
• Giảm thiểu tác động – Giảm thiểu tốc độ
thoái hoá
• Đề đạt được mục tiêu sinh thái dòng chảy,
không chỉ quan tâm đến dòng chảy mà phải
quan tâm đến việc quản lý lưu vực.
Yếu tố sinh thái của nước
• Cung cấp một dòng nước đủ để cung cấp
thức ăn cho cá và quần thể cá trong dòng
chảy đó.
• Cung cấp sự bảo vệ và bảo tồn nơi ở của
động vật hoang dã, cá và các giá trị môi
trường khác.
• Bảo vệ cá, chim và các động vật hoang dã
khác chính là nâng cao giá trị giải trí, giá trị
thẩm mỹ và chất lượng nước.
• Tuân theo các tiêu chuẩn chất lượng về nước
Dòng chảy
• Phương thức khác để đạt được mục tiêu sinh thái –
không chỉ quản lý các dòng chảy mà quản lý đất trong 
lưu vực.
• Tránh gây xáo trộn đầu nguồn
• Đảm bảo độ phủ của thực vật
• Yếu tố địa chất và địa hình
• Duy trì sự kết nối theo chiều dọc và chiều ngang
• Tránh sự lưu trữ trong dòng chính
• Để vùng đồng bằng ngập lũ hoạt động đúng chức 
năng của chúng
Tránh gây xáo trộn đầu nguồn và để thảm thực vật 
phát triển tự nhiên
Đầu nguồn bị xáo trộn và thảm thực vật 
bị phá huỷ
Vùng đồng bằng ngập lũ hoạt động đúng chức năng 
của chúng
Phục hồi dòng chảy
• Kêu gọi đầu tư và chuyển giao
• Cần phải bảo vệ các dòng chảy đã
được phục hồi
• Thực thi các chính sách và điều
luật trước, trong và sau khi phục
hồi
Cơ hội
• Bảo tồn Công viên và các vùng hoang
dã
• Quản lý nguồn tài nguyên tái tạo được
và thu hoạch được (rừng, chăn nuôi
gia súc, các sản phẩm thứ cấp từ rừng)
• Bảo vệ nguồn nước của thành phố.
• Nông nghiệp bền vững (mặc dù năng
suất không cao)
Quy hoạch lưu vực
• Thiết lập khung chính sách cho việc phát
triển các giải pháp của địa phương về quản
lý lưu vực.
• Nhà nước phải thấy rằng sự phát triển các
kế hoạch quản lý lưu vực của địa phương
đối với tài nguyên nước và đối với việc bảo
vệ quyền khai thác nước hiện hữu là có lợi
cho cả địa phương và trung ương.
• Mục đích quy hoạch lưu vực là phát triển
sự hợp tác nhằm xác định hiện trạng tài
nguyên nước hiện hữu và trữ lượng nước
của mỗi vùng từ đó có những chính sách
hợp lý để quản lý và phát triển.
• Việc quản lý phải mang tính liên vùng và
nhắm đến các mục tiêu chung của các vùng
khác nhau trong vùng một lưu vực.
Quy hoạch lưu vực
Quy hoạch lưu vực
• Mỗi một kế hoạch được thực hiện phải
bao gồm các chiến lược cung cấp nước
đủ cho:
(a) Sản xuất nông nghiệp;
(b) Thương mại, công nghiệp và dịch vụ
(c) Lưu thông dòng chảy.
• Mỗi kế hoạch thực hiện phải có mốc
thời gian để đạt được các chiến lược và
các cột mốc tạm thời để đo đánh giá
tiến độ thực hiện
Các khu vực lưu trữ nước
Bang Washington
Các hoạt động liên 
quan đến quản lý 
tài nguyên nước