Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Cơ sở khoa học của vấn đề nghiên cứu 1. Một số khái niệm cơ bản: - Khái niệm về môi trường: Theo khoản 1 điều 3 Luật Bảo Vệ Môi trường Việt Nam năm 2014, môi trường được định nghĩa như sau: “Môi trường là hệ thống các yếu tố vật chất tự nhiên và nhân tạo có tác động đối với sự tồn tại và phát triển của con người và sinh vật” [15]. - Khái niệm tài nguyên nước: Theo khoản 1, Điều 2 Luật Tài nguyên nước 2012: “Tài nguyên nước bao gồm nguồn nước mặt, nước dưới đất, nước mưa và nước biển thuộc lãnh thổ của nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam”[14].
- Khái niệm nước mặt: Theo Khoản 3, Điều 2 Luật Tài nguyên nước 2012: “Nước mặt là nước tồn tại trên mặt đất liền hoặc hải đảo”[14]. Ô nhiễm nguồn nước là sự biến đổi tính chất vật lý, tính chất hóa học và thành phần sinh học của nước không phù hợp với tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật cho phép, gây ảnh hưởng xấu đến con người và sinh vật”[14]. Suy thoái nguồn nước là sự suy giảm về số lượng, chất lượng nguồn nước so với trạng thái tự nhiên hoặc so với trạng thái của nguồn nước đã được quan trắc trong các thời kỳ trước đó [14]. Cạn kiệt nguồn nước là sự suy giảm nghiêm trọng về số lượng của nguồn nước, làm cho nguồn nước không còn khả năng đáp ứng nhu cầu khai thác, sử dụng và duy trì hệ sinh thái thủy sinh [14].
- Khái niệm ô nhiễm môi trường: Theo khoản 8 điều 3 Luật Bảo Vệ Môi trương Việt Nam 2014: “Ô nhiễm môi trường là sự biến đổi của thành phần môi trường không phù hợp với quy 5 chuẩn kỹ thuật môi trường và tiêu chuẩn môi trường gây ảnh hưởng xấu đến con người và sinh vật” [15]. - Khái niệm tiêu chuẩn môi trường: Theo khoản 6 điều 3 Luật Bảo Vệ Môi trường Việt Nam 2014: “Tiêu chuẩn môi trường là mức giới hạn của các thông số về chất lượng môi trường xung quanh, hàm lượng của các chất gây ô nhiễm có trong chất thải, các yêu cầu kỹ thuật và quản lý được các cơ quan nhà nước và các tổ chức công bố dưới dạng văn bản tự nguyện áp dụng để bảo vệ môi trường” [15]. - Khái niệm chỉ thị môi trường: Chỉ thị (indicator) là một tham số (parameter) hay số đo (metric) hay một giá trị kết xuất từ tham số, dùng cung cấp thông tin, chỉ về sự mô tả tình trạng của một hiện tượng môi trường khu vực, nó là thông tin khoa học về tình trạng và chiều hướng của các thông số liên quan môi trường. Các chỉ thị truyền đạt các thông tin phức tạp trong một dạng ngắn gọn, dễ hiểu và có ý nghĩa vượt ra ngoài các giá trị đo liên kết với chúng.
Các chỉ thị là các biến số hệ thống đòi hỏi thu thập dữ liệu bằng số, tốt nhất là trong các chuỗi thứ tự thời gian nhằm đưa ra chiều hướng, Các chỉ thị này kết xuất từ các biến số, dữ liệu [15]. Các thông số đánh giá chất lượng nước Theo Escap (1994) [20], chất lượng nước được đánh giá bởi các thông số, các chỉ tiêu đó là: - Các thông số lý học, ví dụ như: + Nhiệt độ: Nhiệt độ tác động tới các quá trình sinh hoá diễn ra trong nguồn nước tự nhiên sự thay đổi về nhiệt độ sẽ kéo theo các thay đổi về chất lượng nước, tốc độ, dạng phân huỷ các hợp chất hữu cơ, nồng độ oxy hoà tan. + pH: Là chỉ số thể hiện độ axit hay bazơ của nước, là yếu tố môi trường ảnh hưởng tới tốc độ phát triển và sự giới hạn phát triển của vi sinh vật trong nước. Trong lĩnh vực cấp nước, pH là yếu tố phải xem xét trong quá trình đông tụ hoá học, sát trùng, làm mềm nước, kiểm soát sự ăn mòn.
Trong hệ 6 thống sử lý nước thải bằng quá trình sinh học thì pH phải được khống chế trong phạm vi thích hợp đối với các loài vi sinh vật có liên quan, pH là yếu tố môi trường ảnh hưởng tới tốc độ phát triển và giới hạn sự phát triển của vi sinh vật trong nước. - Các thông số hoá học, ví dụ như: + BOD5: Là lượng ôxy cần thiết cung cấp để vi sinh vật phân huỷ các chất hữu cơ trong điều kiện tiêu chuẩn về nhiệt độ và thời gian. + COD: Là lượng ôxy cần thiết để oxy hoá các hợp chất hoá học trong nước. + NO3: Là sản phẩm cuối cùng của sự phân huỷ các chất có chứa nitơ trong nước thải.
+ Các yếu tố KLN: Các kim loại nặng là những yếu tố mà tỷ trọng của chung bằng hoặc lớn hơn 5 như As, Cd, Pb, Fe, Mn …ở hàm lượng nhỏ nhất định chúng cần cho sự phát triển và sinh trưởng của động, thực vật như khi hàm lượng tăng thì chúng sẽ trở thành độc hại đối với sinh vật và con người thông qua chuỗi mắt xích thức ăn. - Các thông số sinh học, ví dụ như: + Colifom: Là nhóm vi sinh vật quan trọng trong chỉ thị môi trường, xác định mức độ ô nhiễm bẩn về mặt sinh học của nguồn nước 1. Cơ sở pháp lý của vấn đề nghiên cứu - Luật Tài nguyên nước số 17/2012/QH13 đã được Quốc hội thông qua ngày 21/6/2012 và có hiệu lực thi hành từ ngày 01/01/2013; - Luật Bảo vệ Môi trường số 55/2014/QH13 được Quốc hội thông qua ngày 23/6/2014 và có hiệu lực thi hành từ ngày 01/01/2015; - Nghị định số 201/2013/NĐ-CP ngày 27/11/2013 của Chính Phủ về quy định chi tiết thi hành một số điều của Luật tài nguyên nước; - Nghị định số 19/2015/NĐ-CP ngày 14/02/2015 của Chính Phủ về quy định chi tiết thi hành một số điều của luật bảo vệ môi trường; 7 - Thông tư số 65/2015/TT-BTNMT ngày 21/12/2015 của Bộ Tài nguyên và Môi trường ban hành QCVN 08-MT:2015/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về chất lượng nước mặt. - Quyết định số 81/2006/QĐ-Ttg ngày 14/4/2006 của Thủ tướng Chính phủ về việc phê duyệt Chiến lược quốc gia về tài nguyên nước đến năm 2020.
- Quyết định số 1162/QĐ-UBND ngày 12/6/2014 của UBND tỉnh Thái Nguyên về việc quy hoạch, phân bổ, quản lý và bảo vệ tài nguyên nước mặt tỉnh Thái Nguyên đến năm 2020, định hướng đến năm 2030; 1. Tổng quan kết quả nghiên cứu trên thế giới về tài nguyên nước mặt Thực trạng tài nguyên nước mặt trên thế giới: Nước là tài nguyên vô cùng quý báu, nước đáp ứng các nhu cầu của cuộc sống ăn uống, sinh hoạt, hoạt động công nghiệp, nông nghiệp, năng lượng, giao thông vận tải… Tài nguyên nước trên thế giới có trữ lượng khoảng 1,45 tỷ km3, trong đó trữ lượng nước sông là 12.000 km3 chiếm 0,001 % tổng lượng nước [17]. Đây là nguồn nước chính phục vụ cho nhu cầu của con người do vậy nó đóng vai trò vô cùng quan trọng đối với sự sống sự phát triển của mọi quốc gia trên thế giới. Nhưng ngày nay nguồn nước đang bị đe doạ nghiêm trọng, ngày càng ô nhiễm ảnh hưởng trực tiếp tới đời sống, sức khoẻ, sự phát triển của nhân loại.
Trung bình mỗi ngày trên trái đất có khoảng 2 triệu tấn chất thải sinh hoạt đổr a sông hồ và biển cả, 70% lượng chất thải công nghiệp không qua xử lý trực tiếp đổ ra các nguồn nước tại các quốc gia đang phát triển (Nguồn: Viện Nước quốc tế SIWI). Thực tế trên khiến nguồn nước dùng trong sinh hoạt của con người bị ô nhiễm nghiêm trọng. Một nửa số bệnh nhân nằm viện ở các nước đang phát triển là do thiếu nước sạch và các bệnh liên quan đến nước. Thiếu vệ sinh và thiếu nước sạch là nguyên nhân gây tử vong cho hơn 1,6 triệu trẻ em mỗi năm.
Tổ chức Lương Nông LHQ (FAO) cảnh báo trong 15 năm tới sẽ có gần 2 tỷ người phải sống tại các khu vực khan hiếm nguồn nước và 2/3 cư dân trên trái đất có thể bị thiếu nước. 8 Nhu cầu nước càng ngày càng tăng theo đà phát triển của nền công nghiệp, nông nghiệp và sự nâng cao mức sống của con người. Theo sự ước tính, bình quân trên toàn thế giới có khoảng 40% lượng nước cung cấp được sử dụng cho công nghiệp, 50% cho nông nghiệp và 10% cho sinh hoạt. Tuy nhiên, nhu cầu nước sử dụng lại thay đổi tuỳ thuộc vào sự phát triển của mỗi quốc gia, ngoài ra còn rất nhiều nhu cầu khác về nước trong các hoạt động khác của con người như giao thông vận tải, dịch vụ thương mại… nhu cầu này cũng ngày càng tăng theo sự phát triển của xã hội.
Hiện nay, tình trạng ô nhiễm nguồn nước nói chung và ô nhiễm nước sông nói riêng đang là vấn đề quan trọng, cấp bách không chỉ của một nước mà là vấn đề chung của toàn thế giới, toàn nhân loại. Loài người đang đứng trước nguy cơ thiếu nước sạch trầm trọng. Nhiều sông hồ trên thế giới đang bị ô nhiễm nặng gây ảnh hưởng xấu đến đời sống và phát triển của con người. Vì thế vấn đề quản lý, giảm thiểu ô nhiễm môi trường nước sông là một trong những vấn đề cần được quan tâm hàng đầu để phát triển kinh tế và bảo vệ môi trường của mỗi quốc gia.
Các biện pháp xử lý, quản lý nước mặt trên thế giới: Việc thu gom, xử lý nước thải không những đảm bảo chất lượng nguồn nước mặt, mà còn giúp tăng thêm lượng nước có thể sử dụng được. Hiện nay trên thế giới, một số nước đã tiến hành việc dùng lại nước thải đã qua xử lý cho sản xuất nông nghiệp. Song, việc sử dụng nước thải đô thị trong nông nghiệp vẫn chưa nhiều, trừ một số quốc gia nghèo tài nguyên nước, như ở Dải Gaza (Lãnh thổ Palestin: 40%), ở Israel (15%) và ở Ai Cập (16%). Ngọt hóa nước biển (tách muối) cũng là một quy trình khác được sử dụng tại các vùng khô hạn.
Quy trình được áp dụng để lấy nước uống và nước sử dụng trong ngành công nghiệp tại những quốc gia đã sử dụng đến cận tài nguyên nước của mình như Ả rập Xê Út, Israel. 9 Nhìn chung, một trong những phương pháp được nhiều quốc gia tiếp cận để quản lý môi trường và tài nguyên nước đó là “quản lý lưu vực sông”. Khi nói tới quản lý lưu vực sông là đề cập đến hoạt động quản lý chất lượng nước và điều phối sử dụng tài nguyên nước hợp lý theo lưu vực thông qua một tổ chức điều phối, không giới hạn địa giới hành chính nhằm hướng tới mục tiêu phát triển bền vững.