Bài giảng Tài nguyên nước - Chương 2: 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. 
 Chu trình nước – Nước được thu hồi, làm 
 sạch, tái chế và phân phối liên tục
 Giếng phun tốt
 Mưa, lắng đọng
 Bốc và thoát hơi nước
 Giếng bơm
 Bốc hơi nước
Vùng phục hồi
 Chảy tràn
 Dòng chảy
 Nước ngầm
 Lọc
 Tảng nước Hồ
 Lọc
 Tẩng chưa bảo hoà
 Tầng bảo hoà
 Lớp vật liệu ít thấm
 Lớp đá thấm
 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
 Giếng phun tốt
 Mưa, lắng đọng
 Bốc và thoát hơi nước
 Giếng bơm
 Bốc hơi nước
Vùng phục hồi
 Chảy tràn
 Dòng chảy
 Nước ngầm
 Lọc
 Tảng nước Hồ
 Lọc
 Tẩng chưa bảo hoà
 Tầng bảo hoà
 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
Nước Mỹ có nhiều nước. 
Nhưng phần lớn được đặt Thiếu trầm trọng
không đúng chỗ và không 
 Cung cấp đủ
đúng thời điểm.
Các vấn đề nghiêm trọng Cung cấp thiếu
như lũ lụt, ô nhiễm, thiếu Khu đô thị lớn có số dân > 1 triệu
nước cục bộ.
Xung đột tài nguyên nước: Tây nước Mỹ
 Wash.
 N.D.
 Montana
 Oregon
 Idaho S.D.
 Wyoming
 Nevada Neb.
 Utah Colo. Kansas
 California
 Oak.
 N.M.
 Texas
 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
 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.
 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
 Reservoir
 Dam
 Levee Flood
 wall
Floodplain
 Phá rừng và Lũ lụt
Oxy thoát 
ra từ thực Đa dạng 
 vật sinh thái Cây trồng
 Bốc thoát hơi nước giảm
 Nông trại làm 
 Bốc thoát hơi nước gia tăng xói 
 Cây làm giảm xói mòn đất bởi 
 mòn đất bởi mưa nước và gió
 to gió lớn Gió thổi bay lớp 
 đất mặt
 Đất nông 
 nghiệp Đất nông 
 nghiệp bị ngập 
 Trượt đất lũ và cuốn trôi
 Xác bã thực 
 vật tăng độ Mưa lớn cuốn trôi 
 phì cho đất dinh dưỡng và làm 
 xói mòn đất mặt
 Rễ cây ổn định Thoát nước 
 đất và hỗ trợ Thực vật làm Phù sa từ xói mòn lấp đầy nhanh gây lũ lụt
 dòng chảy thoát nước chậm các con sông và hồ chứa 
 và giảm lũ lụt 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
 Đất ngập lũ phá huỷ rừng 
 Đất canh tác hạ lưu hoặc 
 hoặc đất trồng cây và di dân
 cửa sông bị mất phù sa
 Mất một lượng 
 nước lớn qua việc Giảm lũ ở 
 vùng hạ lưu
 bốc hơi
 Hồ chứa có ích cho 
 giải trí và câu cá
 Cung cấp nước 
 quanh năm cho 
 Có thể phát điện thuỷ lợi hoặc 
 giá rẻ (thuỷ điện) trồng trọt
 Sự di cư và sinh sản của 
 một số loài cá bị gián đoạn
 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.
 Giải pháp
 Sử dụng nước bền vững
• 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
 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 loại ô nhiễm nước
• 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.
 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
 Quyền sử dụng nước (ở Mỹ)
• 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.
 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.
 Quy hoạch lưu vực
• 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
• 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