Tổng quan nghiên cứu

Biến đổi khí hậu (BĐKH) và xâm nhập mặn đang là những thách thức nghiêm trọng đối với nguồn nước và cấp nước nông thôn tại tỉnh Nam Định, một tỉnh ven biển thuộc đồng bằng sông Hồng (ĐBSH). Theo ước tính của Ban liên Chính phủ về biến đổi khí hậu (IPCC), nếu mực nước biển dâng 1,0 m, vùng ĐBSH sẽ bị ngập khoảng 5.000 km², ảnh hưởng trực tiếp đến tài nguyên nước và các công trình cấp nước nông thôn. Tỉnh Nam Định có dân số nông thôn khoảng 1,141 triệu người, với tỷ lệ sử dụng nước hợp vệ sinh đạt 87%, nhưng chỉ 53% dân số sử dụng nước đạt Quy chuẩn Việt Nam QC 02-BYT. Nguồn nước chủ yếu là nước mặt và nước ngầm, trong đó nhiều vùng chịu ảnh hưởng nghiêm trọng của xâm nhập mặn và ô nhiễm nguồn nước.

Mục tiêu nghiên cứu là đánh giá hiện trạng cấp nước nông thôn, tác động của BĐKH đến nguồn nước và cấp nước nông thôn tỉnh Nam Định đến năm 2050, từ đó đề xuất các giải pháp cấp nước thích ứng với điều kiện biến đổi khí hậu. Phạm vi nghiên cứu tập trung trên địa bàn tỉnh Nam Định, với các phân vùng cấp nước cụ thể và tính toán nhu cầu nước đến năm 2030. Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc đảm bảo an ninh nguồn nước, nâng cao chất lượng cuộc sống và phát triển bền vững vùng nông thôn trong bối cảnh biến đổi khí hậu ngày càng phức tạp.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình sau:

  • Lý thuyết biến đổi khí hậu và tác động đến tài nguyên nước: Đánh giá các kịch bản biến đổi khí hậu (B1, B2, A2) và ảnh hưởng của nước biển dâng đến mực nước, xâm nhập mặn, cũng như sự thay đổi về lượng mưa và nhiệt độ.
  • Mô hình thủy lực MIKE 11: Mô phỏng lưu lượng, chất lượng nước và vận chuyển bùn cát trong hệ thống sông, kênh dẫn, phục vụ đánh giá tác động của BĐKH đến xâm nhập mặn và nguồn nước mặt.
  • Khái niệm về nguồn nước mặt và nước ngầm: Phân tích đặc điểm tầng chứa nước Holocen, Pleistocen, Pliocen và ảnh hưởng của xâm nhập mặn đến chất lượng nước ngầm.
  • Khái niệm cấp nước tập trung và cấp nước nhỏ lẻ: Phân loại các công trình cấp nước nông thôn theo quy mô và công nghệ, đánh giá hiệu quả và tính bền vững.
  • Khung pháp lý và chính sách quốc gia về ứng phó biến đổi khí hậu: Áp dụng các quyết định của Chính phủ và Bộ Nông nghiệp về kế hoạch hành động quốc gia ứng phó BĐKH giai đoạn 2011-2020.

Phương pháp nghiên cứu

  • Nguồn dữ liệu: Số liệu thu thập từ các báo cáo của Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Nam Định, Trung tâm quan trắc và phân tích tài nguyên môi trường, các công trình cấp nước, điều tra thực địa và xã hội học tại các huyện trong tỉnh.
  • Phương pháp chọn mẫu: Lấy mẫu nước mặt, nước ngầm tại các điểm quan trắc tiêu biểu, khảo sát hiện trạng công trình cấp nước tập trung và nhỏ lẻ, điều tra xã hội học với các hộ dân sử dụng nước.
  • Phương pháp phân tích: Sử dụng mô hình thủy lực MIKE 11 để mô phỏng xâm nhập mặn, phân tích số liệu chất lượng nước theo tiêu chuẩn QCVN 02:2009/BYT, đánh giá tác động BĐKH dựa trên các kịch bản phát thải trung bình (B2).
  • Timeline nghiên cứu: Nghiên cứu được thực hiện trong giai đoạn 2011-2014, với thu thập số liệu hiện trạng năm 2013, mô phỏng và dự báo đến năm 2030 và 2050.
  • Phương pháp chuyên gia: Tham vấn ý kiến các chuyên gia trong lĩnh vực thủy lợi, tài nguyên nước và biến đổi khí hậu để tăng độ tin cậy kết quả.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Hiện trạng cấp nước nông thôn: Tỉnh Nam Định có khoảng 87% dân số nông thôn sử dụng nước hợp vệ sinh, trong đó 53% sử dụng nước đạt tiêu chuẩn QCVN 02:2009/BYT. Tổng số công trình cấp nước gồm 123.238 giếng đào, 7.720 giếng khoan, 231.157 bể chứa nước mưa, 57 công trình cấp nước tập trung quy mô vừa và 3.099 công trình lấy nước từ sông, ao hồ.

  2. Tác động của BĐKH đến nguồn nước mặt: Mực nước biển dâng dự kiến tăng 12 cm vào năm 2020, 30 cm vào năm 2050 và 74 cm vào năm 2100. Mức độ xâm nhập mặn trên các sông chính như sông Hồng, sông Ninh Cơ và sông Đáy sẽ tăng từ 3-10% so với hiện tại, với chiều sâu xâm nhập mặn có thể lên tới 28 km vào năm 2030. Chất lượng nước mặt bị suy giảm do ô nhiễm hữu cơ và vi sinh, với các chỉ số COD, BOD5, SS vượt tiêu chuẩn từ 2 đến 7 lần tại nhiều điểm quan trắc.

  3. Tác động của BĐKH đến nước ngầm: Nước ngầm tại các tầng chứa nước Holocen và Pleistocen bị ảnh hưởng bởi xâm nhập mặn và ô nhiễm arsenic. Tỷ lệ giếng có hàm lượng arsenic vượt tiêu chuẩn chiếm khoảng 16%. Mực nước ngầm giảm trung bình 0,4 m/năm, làm tăng nguy cơ cạn kiệt nguồn nước và dịch chuyển ranh giới mặn nhạt vào sâu đất liền.

  4. Ảnh hưởng của khai thác nước đến xâm nhập mặn: Hoạt động khai thác nước ngầm không kiểm soát tại các huyện ven biển như Hải Hậu, Nghĩa Hưng làm tăng áp lực lên nguồn nước ngọt, góp phần làm gia tăng xâm nhập mặn và suy giảm chất lượng nước.

Thảo luận kết quả

Kết quả nghiên cứu cho thấy biến đổi khí hậu và nước biển dâng đang làm gia tăng mức độ và phạm vi xâm nhập mặn tại tỉnh Nam Định, ảnh hưởng nghiêm trọng đến nguồn nước mặt và nước ngầm phục vụ cấp nước nông thôn. Sự gia tăng nhiệt độ và biến đổi lượng mưa làm thay đổi chế độ thủy văn, gây ra tình trạng thiếu nước vào mùa khô và ngập lụt cục bộ vào mùa mưa. Các công trình cấp nước tập trung hiện nay chủ yếu khai thác nước mặt từ các sông lớn, nhưng chất lượng nước ngày càng suy giảm do ô nhiễm và xâm nhập mặn, trong khi các công trình nhỏ lẻ chưa đảm bảo tiêu chuẩn nước hợp vệ sinh.

So sánh với các nghiên cứu trong khu vực đồng bằng sông Hồng và đồng bằng sông Cửu Long, tình trạng xâm nhập mặn và ô nhiễm nguồn nước tại Nam Định có mức độ tương đương, nhưng đặc thù địa hình thấp và hệ thống sông ngòi dày đặc làm tăng tính phức tạp trong quản lý nguồn nước. Việc khai thác nước ngầm không kiểm soát làm trầm trọng thêm tình trạng suy giảm chất lượng nước và cạn kiệt nguồn nước, đòi hỏi phải có các giải pháp quản lý và kỹ thuật phù hợp.

Dữ liệu có thể được trình bày qua các biểu đồ thể hiện xu hướng tăng mực nước biển dâng, chiều sâu xâm nhập mặn theo thời gian, cũng như bảng so sánh chất lượng nước mặt và nước ngầm tại các điểm quan trắc tiêu biểu. Các bản đồ phân vùng cấp nước và kịch bản xâm nhập mặn cũng giúp minh họa rõ ràng phạm vi ảnh hưởng và vùng cần ưu tiên đầu tư.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Xây dựng và nâng cấp hệ thống công trình cấp nước tập trung: Tăng cường đầu tư xây dựng các công trình cấp nước tập trung quy mô vừa và lớn, sử dụng công nghệ xử lý nước tiên tiến để đảm bảo chất lượng nước đạt tiêu chuẩn QCVN 02:2009/BYT. Thời gian thực hiện trong giai đoạn 2020-2030, chủ thể là UBND tỉnh và các sở ngành liên quan.

  2. Quản lý và kiểm soát khai thác nước ngầm: Thiết lập hệ thống giám sát và quy hoạch khai thác nước ngầm nhằm hạn chế khai thác quá mức, bảo vệ tầng chứa nước Pleistocen và Holocen. Thực hiện ngay từ năm 2021, phối hợp giữa Sở Tài nguyên và Môi trường và các địa phương.

  3. Phát triển nguồn nước mưa và nước tái sử dụng: Khuyến khích xây dựng bể chứa nước mưa đạt chuẩn kỹ thuật, áp dụng công nghệ xử lý nước mưa để sử dụng trong sinh hoạt, giảm áp lực lên nguồn nước mặt và ngầm. Thời gian triển khai từ 2022-2025, chủ thể là các hộ dân và chính quyền địa phương.

  4. Tăng cường công tác truyền thông và nâng cao nhận thức cộng đồng: Tổ chức các chương trình đào tạo, tuyên truyền về bảo vệ nguồn nước, sử dụng nước tiết kiệm và an toàn, thích ứng với biến đổi khí hậu. Thực hiện liên tục, chủ thể là các tổ chức xã hội, trường học và cơ quan truyền thông.

  5. Xây dựng kế hoạch ứng phó biến đổi khí hậu và xâm nhập mặn: Lập kế hoạch chi tiết theo từng phân vùng cấp nước, tích hợp các kịch bản biến đổi khí hậu để điều chỉnh chính sách và đầu tư phù hợp. Thời gian hoàn thành trong năm 2023, do Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn chủ trì.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Cơ quan quản lý nhà nước về tài nguyên nước và biến đổi khí hậu: Sở Tài nguyên và Môi trường, Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn có thể sử dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng chính sách, quy hoạch và kế hoạch ứng phó biến đổi khí hậu tại địa phương.

  2. Các đơn vị đầu tư và quản lý công trình cấp nước: Các công ty cấp nước, nhà thầu xây dựng và quản lý công trình cấp nước tập trung có thể áp dụng các giải pháp kỹ thuật và quy hoạch phân vùng cấp nước phù hợp với điều kiện biến đổi khí hậu.

  3. Các tổ chức nghiên cứu và đào tạo: Trường đại học, viện nghiên cứu trong lĩnh vực thủy lợi, môi trường và biến đổi khí hậu có thể tham khảo để phát triển các đề tài nghiên cứu tiếp theo hoặc giảng dạy chuyên sâu.

  4. Cộng đồng dân cư và các tổ chức xã hội: Người dân nông thôn, các tổ chức phi chính phủ hoạt động trong lĩnh vực nước sạch và vệ sinh môi trường có thể sử dụng thông tin để nâng cao nhận thức, tham gia bảo vệ nguồn nước và áp dụng các biện pháp sử dụng nước an toàn.

Câu hỏi thường gặp

  1. Biến đổi khí hậu ảnh hưởng như thế nào đến nguồn nước nông thôn tại Nam Định?
    Biến đổi khí hậu làm tăng nhiệt độ, thay đổi lượng mưa và gây nước biển dâng, dẫn đến xâm nhập mặn sâu vào các hệ thống sông và tầng chứa nước ngầm, làm giảm chất lượng và lượng nước ngọt phục vụ sinh hoạt nông thôn.

  2. Hiện trạng cấp nước nông thôn tại Nam Định ra sao?
    Khoảng 87% dân số nông thôn sử dụng nước hợp vệ sinh, nhưng chỉ 53% đạt tiêu chuẩn quốc gia. Nguồn nước chủ yếu là nước mặt và nước ngầm, với nhiều công trình nhỏ lẻ chưa đảm bảo chất lượng.

  3. Các giải pháp chính để ứng phó với tác động của biến đổi khí hậu trong cấp nước nông thôn là gì?
    Bao gồm nâng cấp công trình cấp nước tập trung, quản lý khai thác nước ngầm, phát triển nguồn nước mưa, truyền thông nâng cao nhận thức và xây dựng kế hoạch ứng phó biến đổi khí hậu.

  4. Tại sao việc quản lý khai thác nước ngầm lại quan trọng?
    Khai thác nước ngầm quá mức làm giảm mực nước, tăng xâm nhập mặn và ô nhiễm arsenic, ảnh hưởng nghiêm trọng đến nguồn nước sạch và bền vững cho sinh hoạt.

  5. Làm thế nào để người dân nông thôn có thể tham gia bảo vệ nguồn nước?
    Người dân cần được tuyên truyền về sử dụng nước tiết kiệm, áp dụng các biện pháp xử lý nước tại hộ gia đình, tham gia giám sát và báo cáo các hành vi gây ô nhiễm nguồn nước.

Kết luận

  • Biến đổi khí hậu và nước biển dâng đang làm gia tăng xâm nhập mặn và suy giảm chất lượng nguồn nước tại tỉnh Nam Định, ảnh hưởng trực tiếp đến cấp nước nông thôn.
  • Hiện trạng cấp nước nông thôn có tỷ lệ sử dụng nước hợp vệ sinh cao nhưng chất lượng nước đạt chuẩn còn thấp, nhiều công trình nhỏ lẻ chưa đảm bảo kỹ thuật.
  • Mô hình thủy lực MIKE 11 và các kịch bản BĐKH cho thấy mức độ xâm nhập mặn sẽ tăng từ 3-10% đến năm 2030, đòi hỏi các giải pháp cấp nước thích ứng kịp thời.
  • Đề xuất các giải pháp kỹ thuật, quản lý và truyền thông nhằm nâng cao hiệu quả cấp nước, bảo vệ nguồn nước và thích ứng với biến đổi khí hậu trong giai đoạn 2020-2030.
  • Nghiên cứu là cơ sở khoa học quan trọng để các cơ quan quản lý, nhà đầu tư và cộng đồng dân cư xây dựng kế hoạch phát triển cấp nước nông thôn bền vững trong điều kiện biến đổi khí hậu.

Hành động tiếp theo: Triển khai các giải pháp đề xuất, tăng cường giám sát và cập nhật dữ liệu để điều chỉnh chính sách phù hợp, đồng thời mở rộng nghiên cứu sang các tỉnh ven biển khác trong vùng đồng bằng sông Hồng.