ĐẶT VẤN ĐỀ Nước là một nguồn tài nguyên vô cùng quý giá đối với con người. Cũng giống như không khí, nước là một thành phần thiết yếu để duy trì cuộc sống. Nước chiếm khoảng 70% khối lượng của cơ thể con người và là một thành phần quan trọng của quá trình trao đổi chất, một dung môi cho nhiều chất hòa tan của cơ thể. Nguồn nước sạch cung cấp cho cơ thể để duy trì sự sống, vậy nên con người không thể sống mà không có nước.
Ngoài ra, nước cần cho hoạt động sản xuất công nghiệp, nông nghiệp, du lịch. Thiếu nước, đất đai khô cằn, cây cối, muôn vật cũng không thể tồn tại phát triển. Tuy nhiên, ngày nay với tốc độ phát triển công nghiệp hóa hiện đại hóa cùng với sự bùng nổ về dân số đã khiến cho nguồn tài nguyên nước đã và đang bị ô nhiễm, suy giảm về cả số lượng và chất lượng. Theo dự báo của tổ chức Nông lương LHQ (FAO) ước tính, vào năm 2025 có khoảng 1,8 tỉ người sẽ sống ở những khu vực "hoàn toàn thiếu nước" và 2/3 dân số thế giới có thể chịu hoàn cảnh "bị căng thẳng về nước".
Còn hiện 1 tỉ người trên thế giới đang bị ám ảnh về sự khan hiếm nước và mỗi ngày có tới 4.000 trẻ em bị chết vì dùng nước không đảm bảo vệ sinh. Theo thống kê của các nhà khoa học nhu cầu về nước trên toàn thế giới sẽ tăng khoảng 45% trong khi nguồn nước sạch thì lại đang dần cạn kiêt. Dự báo đến trước năm 2030, có khoảng 60 quốc gia lâm vào tình trạng thiếu nước trầm trọng. hiện nay, việc nghiên cứu các phương pháp nhằm quản lý và sử dụng bền vững nguồn nước sạch là việc cần thiết để bảo vệ nguồn tài nguyên quý giá cho thế hệ tương lai[5].
Xã Phùng Xá, huyện Mỹ Đức, thành phố Hà Nội là một xã nằm dọc con sông Đáy nổi tiếng với nghề dệt khăn truyền thống có tổng cộng 40 doanh nghiệp mang lại việc làm cho hàng nghìn người dân lao động. Tuy nhiên với đặc thù của ngành nghề sản xuất dệt nhuộm, nguồn nước thải đã làm ô nhiễm nghiêm trọng đến chất lượng nước khu vực đặc biệt là nước trên sông Đáy và nước ngầm mà người dân dùng để sinh hoạt. Đề tài:"Nghiên cứu thực trạng và đề xuất giải pháp nâng cao chất lượng nước sinh hoạt tại xã Phùng Xá, huyện Mỹ Đức, thành phố Hà Nội" được thực hiện để điều tra thực trạng ô nhiễm nguồn nước và giúp nâng cao chất lượng nước sinh hoạt của người dân trong khu vực. TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.
Một số khái niệm liên quan đến nước sinh hoạt 1. Khái niệm nước sinh hoạt Nước là một hợp chất hóa học của ôxy và hiđrô, có công thức hóa học là H2O. Với các tính chất lí hóa đặc biệt (ví dụ như tính lưỡng cực, liên kết hiđrô và tính bất thường của khối lượng riêng). Nước là một chất rất quan trọng trong nhiều ngành khoa học và trong đời sống.
70% diện tích của Trái Đất được nước che phủ nhưng chỉ 0,3% tổng lượng nước trên Trái Đất nằm trong các nguồn có thể khai thác dùng làm nước uống. Nước sinh hoạt là nước sạch hoặc nước có thể dùng cho ăn, uống, vệ sinh của con người[6]. Nước sạch là nước có chất lượng đáp ứng quy chuẩn kỹ thuật về nước sạch của Việt Nam[6]. Nguồn nước sinh hoạt là nguồn nước có thể cung cấp nước sinh hoạt hoặc có thể xử lý thành nước sinh hoạt [6].
Hiện nay, nguồn cấp nước cho sinh hoạt chủ yếu gồm có nước dưới đất, nước mặt, nước mưa. Trong đó: nước mặt là nước tồn tại trên mặt đất liền hoặc hải đảo; nước dưới đất là nước tồn tại trong các tầng chứa nước dưới đất. Một số nguồn cấp nước sinh hoạt 1. Nước mặt Nước mặt là nước tồn tại trên mặt đất liền hoặc hải đảo [12].
Nước mặt được bổ sung một cách tự nhiên bởi giáng thủy và chúng mất đi khi chảy vào đại dương, bốc hơi và thấm xuống đất. Sự bốc hơi nước trong đất, ao, hồ, sông, biển; sự thoát hơi nước ở thực vật và động vật, hơi nước vào trong không khí sau đó bị ngưng tụ lại trở về thể lỏng rơi xuống mặt đất hình thành mưa, nước mưa chảy tràn trên mặt đất từ nơi cao đến nơi thấp tạo nên các dòng chảy hình thành nên thác, ghềnh, suối, sông và được tích tụ lại ở những nơi thấp trên lục 2 địa hình thành hồ hoặc được đưa thẳng ra biển hình thành nên lớp nước trên bề mặt của vỏ trái đất. Thành phần hóa học của nước mặt phụ thuộc vào tính chất đất đai mà dòng nước chảy qua đến các thủy vực, chất lượng nước mặt còn chịu ảnh hưởng bởi các quá trình tự nhiên cũng như các hoạt động của con người. Trong nước mặt thường xuyên có các chất khí hòa tan chủ yếu là oxy.
Nước mặt thường có hàm lượng chất rắn lơ lửng đáng kể với kích thước khác nhau, một trong số chúng có khả năng lắng tự nhiên, một số là các chất lơ lửng có kích thước hạt keo thường gây ra độ đục của nước. Ngoài ra, trong nước còn có nhiều rong rêu, tảo, động vật nổi và chất hữu cơ do sinh vật phân hủy. Chất lượng nước mặt thay đổi theo không gian, thời gian. Ngày nay, dưới tác động của các hoạt động sản xuất và sinh hoạt của con người nguồn nước mặt đang bị suy giảm về cả số lượng và chất lượng[12].
Nước ngầm Nước ngầm (Nước dưới đất) là nước tồn tại trong các tầng chứa nước dưới đất [19]. Nước dưới đất có diện tích phân bố rộng rãi từ vùng ẩm ướt cho đến các sa mạc, núi cao, vùng cực của Trái Đất. Có 4 con đường hình thành nước dưới đất: Do nước mưa, nước mặt trong sông hồ, đầm lầy,. ngấm xuống các tầng đất đá bên dưới khi những tầng này có đới độ rỗng cao.
Phần lớn nước dưới đất thuộc dạng này. Trong trầm tích, khi lắng đọng thì ở dạng bùn ướt. Quá trình trầm tích tiếp theo tạo ra lớp đè lên trên, gây nén kết đá và nước bị tách ra thành vỉa. Các vỉa nước dưới đáy mỏ dầu khí thuộc dạng này.
Nguyên sinh: Do magma nguội đi thì quá trình kết tinh xảy ra, lượng dư hydro và oxy nếu có sẽ tách ra, rồi kết hợp thành nước. Đây là quá trình chính thời viễn cổ khi Trái Đất từ dạng khối vật chất nóng chảy nguội dần, nước tách ra từ magma tạo ra khí hơi nước, mây rồi tích tụ tạo ra các đại dương cổ. Nguồn 3 nước từ magma đã giảm nhiều, do vỏ rắn Trái Đất hiện dày hơn, và hydro là nguyên tố nhẹ nên ít nằm lại trong lòng Trái Đất. Thứ sinh: Các hoạt động xâm nhập làm nóng đất đá, gây biến chất các lớp trầm tích bên trên, dẫn đến giải phóng nước từ trầm tích [12].
Nước dưới đất được phân chia thành nhiều loại trong đó nước ngầm là một dạng của nước dưới đất, tích trữ trong các lớp đất đá trầm tích bở rời như cát, sạn, cát bồ kết, trong các khe nứt, hang karxto dưới bề mặt Trái Đất. Nguồn nước ngầm cũng chính là nguồn cung cấp nước chính cho các hoạt động sinh hoạt. So với nước mặt, chất lượng nước dưới đất thường tốt hơn và ít chịu ảnh hưởng bởi các tác động của con người. Vì vậy, thành phần và tính chất của nước dưới đất cũng khác so với nước mặt.
Trong nước dưới đất hầu như không chứa rong tảo, các chất rắn lơ lửng một trong những nguyên nhân gây ô nhiễm nguồn nước. Thành phần đánh quan tâm trong nước dưới đất là các tạp chất hòa tan do ảnh hưởng của điều kiện địa tầng, thời tiết, các quá trình phong hóa và sinh hóa ở khu vực. Nước dưới đất thường có pH thấp hơn so với nước mặt, trong nước thường xuyên tồn có mặt các ion Mn2+, Fe2+, Ca2+, Mg2+,… Ngoài ra, nước dưới đất cũng có thể bị nhiễm bẩn do các tác động của con người. Các chất thải của con người và động vật, các chất thải sinh hoạt, chất thải hóa học, việc sử dụng phân bón hóa học,… tất cả những chất thải đó theo thời gian nó sẽ ngấm xuống đất vào nguồn nước, tích tụ và làm ô nhiễm nguồn nước dưới đất.
Nước mưa Mưa là một dạng ngưng tụ của hơi nước khi gặp điều kiện lạnh, mưa có các dạng như: mưa phùn, mưa rào, mưa đá, các dạng khác như tuyết, mưa tuyết, sương. Mưa được tạo ra khi các giọt nước khác nhau rơi xuống bề mặt Trái Đất từ các đám mây. Không phải toàn bộ các cơn mưa đều có thể rơi xuống đến bề mặt, một số bị bốc hơi trên đường rơi xuống do đi qua không khí khô, tạo ra một dạng khác của sự ngưng đọng[20]. 4 Nước mưa có phần giống như nước cất vì cũng là hơi nước ngưng tụ.
Hơi nước từ mặt biển, sông, hồ. bốc lên nhập vào các tầng khí quyển, gặp lạnh ngưng tụ lại và rơi thành mưa. Nhưng nước mưa khác với nước cất ở chỗ là có chứa nhiều yếu tố hóa học vi sinh vật mà nước mưa đã hấp thụ suốt quá trình giao lưu trong khí quyển. Nước mưa rơi từ độ cao xuống sẽ hòa tan và tiếp xúc với các tạp chất trong không khí, vì vậy trong nước mưa có chứa nhiều bụi, vi khuẩn, các tạp chất hóa học vô cơ và hữu cơ.
Lượng vi khuẩn và các tạp chất hóa học nhiều hay ít tùy thuộc vào mùa và từng vùng, từng khu vực… Nước mưa là loại nước mềm vì không có các muối khoáng Ca, Mg; nước có tính axit nhẹ (độ pH khoảng từ 6,2 - 6,4) do khí Nitơ kết hợp với Oxy (nhờ các tia lửa điện của sấm sét) rồi kết hợp với nước thành axit Nitric, đồng thời cùng với nhiều loại axit khác do quá trình kết hợp trong lưu chuyển, vì thế nước mưa dễ gây nhiễm độc chì nếu ống dẫn nước, gáo múc và dụng cụ đựng nước có chất chì. Tuy nhiên, nước mưa vẫn là nguồn nước tốt đối với những vùng chưa có nước máy, nước ngọt và không đào được giếng. Các hình thức sử dụng nước sinh hoạt phổ biến ở Việt Nam 1. Giếng khoan Giếng khoan được sử dụng để khai thác nước ngầm ở các vùng thiếu nước ngầm tầng nông hoặc không đủ diện tích mặt bằng để đào giếng.
Đặc điểm chung của giếng khoan là sâu và có chất lượng nước đảm bảo hơn nước giếng đào. Hiện nay, các giếng khoan thường đi kèm với hệ thống bể lọc đơn giản sử dụng các vật liệu lọc như cát, sỏi, than hoạt tính,… nhằm nâng cao chất lượng nước ngầm.