CHƯƠNG I. TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Tổng quan về chất lượng nước và Tầm quan trọng của nước ngọt về KT-XH- MT và sử dụng nước ngọt trên thế giới. Khi con người bắt đầu trồng trọt và chăn nuôi thì đồng ruộng dần dần phát triển ở miền đồng bằng màu mỡ, kề bên lưu vực các con sông lớn.
Lúc đầu cư dân còn ít và nước thì đầy ắp trên các sông hồ, đồng ruộng, cho dù có gặp thời gian khô hạn kéo dài thì cũng chỉ cần chuyển cư không xa lắm là tìm được nơi ở mới tốt đẹp hơn. Vì vậy, nước được xem là nguồn tài nguyên vô tận. Tình hình thay đổi nhanh chóng khi cuộc cách mạng công nghiệp xuất hiện và càng ngày càng phát triển như vũ bão. 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 ước tính, bình quân trên toàn thế giới có chừng 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 tùy thuộc vào sự phát triển của mỗi quốc gia. - Nhu cầu về nước trong công nghiệp: Sự phát triển càng ngày càng cao của nền công nghiệp trên toàn thế giới càng làm tăng nhu cầu về nước, đặc biệt đối với một số ngành sản xuất như chế biến thực phẩm, dầu mỏ, giấy, luyện kim, hóa chất., chỉ 5 ngành sản xuất này đã tiêu thụ ngót 90% tổng lượng nước sử dụng cho công nghiệp. Thí dụ: cần 1.700 lít nước để sản xuất một thùng bia chừng 120 lít, cần 3.000 lít nước để lọc một thùng dầu mỏ chừng 160 lít, cần 300.000 lít nước để sản xuất 1 tấn giấy hoặc 1,5 tấn thép, cần 2.000 lít nước để sản xuất 1 tấn nhựa tổng hợp.
(Trần Phước Đường,1999) - Nhu cầu về nước trong nông nghiệp: Sự phát triển trong sản xuất nông nghiệp như sự thâm canh tăng vụ và mở rộng diện tích đất canh tác cũng đòi hỏi một lượng nước ngày càng cao. Người ta ước tính được mối quan hệ giữa lượng nước sử dụng với lượng sản phẩm thu được trong quá trình canh tác như sau: để sản xuất 1 tấn lúa mì cần đến 1.500 tấn nước, 1 tấn gạo cần đến 4.000 tấn nước và 1 tấn bông vải cần đến 10. Dự báo nhu cầu về nước trong nông nghiệp đến năm 2000 sẽ lên tới 3.400 km3/năm, chiếm 58% tổng nhu cầu về nước trên toàn thế giới (Trần Phước Đường,1999) - Nhu cầu về nước sinh hoạt và giải trí: Theo sự ước tính thì các cư dân sinh sống kiểu nguyên thủy chỉ cần 5-10 lít nước/ người/ ngày. Ngày nay, do sự phát triển của 5 xã hội loài người ngày càng cao nên nhu cầu về nước sinh hoạt và giải trí ngày cũng càng tăng theo nhất là ở các thị trấn và ở các đô thị lớn, nước sinh hoạt tăng gấp hàng chục đến hàng trăm lần nhiều hơn.
Theo sự ước tính đó thì đến năm 2000, nhu cầu về nước sinh hoạt và giải trí sẽ tăng gần 20 lần so với năm 1900, tức là chiếm 7% tổng nhu cầu nước trên thế giới (Cao Liêm, Trần Đức Viên, 1990). Ngoài ra, còn rất nhiều nhu cầu khác về nước trong các hoạt động khác của con người như giao thông vận tải, giải trí ở ngoài trời như đua thuyền, trượt ván, bơi lội. nhu cầu này cũng ngày càng tăng theo sự phát triển của xã hội. Sử dụng nước ngọt toàn cầu được dự đoán là tăng 10% từ năm 2000 đến 2010 và tăng 20%/thập kỷ từ năm 1960 đến năm 2000 do quá trình tăng dân số, sự phát triển kinh tế và thay đổi trong hiệu quả sử dụng nước.
Tổng lượng nước khai thác toàn cầu hiện nay khoảng 3.600 km3/năm cho nhiều mục đích sử dụng trên từng lục địa. Nơi sử dụng nhiều nhất là Châu Á với khoảng một nửa lượng nước của toàn cầu, tiếp theo là OECD (Organisation for Economic Co- operation and Development) sử dụng khoảng 1/3. Những lục địa còn lại sử dụng khoảng dưới 10% của tổng toàn cầu. (Lê Diên Dực, Hoàng Văn Thắng, 2012, Tr.28-29) Tình trạng ô nhiễm nước trên thế giới Trong thập niên 60, ô nhiễm nước lục địa và đại dương gia tăng với nhịp độ đáng lo ngại.
Tiến độ ô nhiễm nước phản ánh trung thực tiến bộ phát triển kỹ nghệ. Ta có thể kể ra đây vài thí dụ tiêu biểu. Anh Quốc chẳng hạn: Ðầu thế kỷ 19, sông Tamise rất sạch. Nó trở thành ống cống lộ thiên vào giữa thế kỷ này.
Các sông khác cũng có tình trạng tương tự trước khi người ta đưa ra các biện pháp bảo vệ nghiêm ngặt. Nước Pháp rộng hơn, kỹ nghệ phân tán và nhiều sông lớn, nhưng vấn đề cũng không khác bao nhiêu. Dân Paris còn uống nước sông Seine đến cuối thế kỷ 18. Từ đó vấn đề đổi khác: các sông lớn và nước ngầm nhiều nơi không còn dùng làm nước sinh hoạt được nữa, 5.000 km sông của Pháp bị ô nhiễm mãn tính.
Sông Rhin chảy qua vùng kỹ nghệ hóa mạnh, khu vực có hơn 40 triệu người, là nạn nhân của nhiều tai nạn (như nạn cháy nhà máy thuốc Sandoz ở Bâle năm 1986 chẳng hạn) thêm vào các nguồn ô nhiễm thường xuyên. 6 Ở Hoa Kỳ tình trạng thảm thương ở bờ phía đông cũng như nhiều vùng khác. Vùng Ðại hồ bị ô nhiễm nặng, trong đó hồ Erie, Ontario đặc biệt nghiêm trọng. Tại Trung Quốc: Vụ nổ tại nhà máy hóa dầu ở Thành phố Cát Lâm (13/1/2005) gây ô nhiễm nghiêm trọng sông Tùng Hoa với chất benzen, nồng độ ô nhiễm vượt quy chuẩn cho phép đến 50 lần.
Chất lượng nước và tình hình sử dụng nước ngọt trong nước và địa điểm nghiên cứu a. Tình hình sử dụng nước ngọt tại Việt Nam Việt Nam nằm trong vùng nhiệt đới ẩm có lượng mưa tương đối lớn trung bình từ 1.000mm, nhưng lại phân bố không đồng đều mà tập trung chủ yếu vào mùa mưa từ tháng 4-5 đến tháng 10, riêng vùng duyên hải Trung bộ thì mùa mưa bắt đầu và kết thúc chậm hơn vài ba tháng. Sự phân bố không đồng đều lượng mưa và dao động phức tạp theo thời gian là nguyên nhân gây nên nạn lũ lụt và hạn hán thất thường gây nhiều thiệt hại lớn đến mùa màng và tài sản ảnh hưởng đến nền kinh tế quốc gia, ngoài ra còn gây nhiều trở ngại cho việc trị thủy, khai thác dòng sông. Theo sự ước tính thì lượng nước mưa hằng năm trên toàn lãnh thổ khoảng 640 km3, tạo ra một lượng dòng chảy của các sông hồ khoảng 313 km3.
Nếu tính cả lượng nước từ bên ngoài chảy vào lãnh thổ nước ta qua hai con sông lớn là sông Cửu Long (550km3) và sông Hồng (50 km3) thì tổng lượng nước mưa nhận được hàng năm khoảng 1.240 km3 và lượng nước mà các con sông đổ ra biển hằng năm khoảng 900 km3 (Cao Liêm, Trần Đức Viên, 1990) Tài nguyên nước ở nước ta được sử dụng chủ yếu phục vụ sản xuất nông nghiệp, ngư nghiệp, cấp nước cho sinh hoạt, thuỷ điện và công nghiệp: - Tài nguyên nước sử dụng cho nông nghiệp: Bao gồm nước tưới cho đất nông nghiệp, cho chăn nuôi và nuôi trồng thủy sản. - Tài nguyên nước sử dụng sản xuất điện: Nước ta có tiềm năng thủy điện dồi dào, với hơn 2.000 sông suối lớn, nhỏ phân bố trên khắp lãnh thổ. 7 - Tài nguyên nước sử dụng cung cấp cho sản xuất công nghiệp và dân cư: Sử dụng nước cho sinh hoạt được xem xét ở hai khu vực là thành thị và nông thôn. - Tài nguyên nước sử dụng cho giao thông vận tải: Trong giao thông vận tải cũng cần sử dụng một lượng nước tương đối lớn cho các công việc như: nước rửa đường, tưới cây, rửa phương tiện giao thông, nước làm mát… Mặt khác, do sự phân bố không đều giữa các mùa trong năm, giữa các vùng địa lý nên tình trạng khan hiếm nước cục bộ vẫn xảy ra ở một số thành phố lớn, ở các tỉnh miền núi phía Bắc, miền Trung và Tây Nguyên vào các tháng mùa khô.
Chất lượng nước tại Việt Nam Việt Nam là quốc gia có hệ thống sông ngòi dày đặc với tổng lượng dòng chảy nước mặt hàng năm lên đến 830-840 tỷ mét khối. Tuy nhiên, Việt Nam không phải là quốc gia giàu về nước. Tài nguyên nước của nước ta phụ thuộc nhiều vào các nước có chung nguồn nước phía thượng lưu, với gần 2/3 tổng lượng nước mặt hàng năm là từ ngoài biên giới chảy vào. Chất lượng nước mặt của Việt Nam đang có chiều hướng ngày càng bị suy thoái, ô nhiễm, cạn kiệt bởi nhiều nguyên nhân.
Trong đó, sự gia tăng dân số, gia tăng nhu cầu về nước do gia tăng chất lượng cuộc sống, đô thị hoá cũng như quản lý, bảo vệ, khai thác, sử dụng tài nguyên nước kém hiệu quả, thiếu bền vững đang là mối đe dọa an ninh nguồn nước và có nguy cơ sẽ kéo theo nhiều hệ luỵ khó lường. Chất lượng các nguồn nước mặt đang suy giảm rõ rệt. Nhiều sông, hồ, kênh, rạch ở các thành phố lớn, các khu dân cư tập trung đang dần biến thành nơi chứa các chất thải đô thị, chất thải công nghiệp chưa qua xử lý. Ở khu vực nông thôn, tình trạng ô nhiễm môi trường nước mặt từ nguồn nước thải sinh hoạt, sản xuất nông nghiệp, chăn nuôi và sản xuất của các làng nghề cũng đang cần sự quan tâm kịp thời (Bộ Tài nguyên và Môi trường, 2012, tr5) Nông nghiệp là ngành sử dụng nhiều nước nhất, dùng để tưới lúa và hoa màu, chủ yếu là ở đồng bằng sông Cửu Long và sông Hồng.
Việc sử dụng ngày càng nhiều phân bón và hóa chất bảo vệ thực vật càng góp thêm phần ô nhiễm môi trường nước khu vực nông thôn. Công nghiệp là ngành làm ô nhiễm nước quan trọng, mỗi ngành có một loại nước thải khác nhau. Khu công nghiệp Thái Nguyên thải nước biến Sông Cầu thành màu đen, mặt nước sủi bọt trên chiều dài hàng chục cây số. Khu công nghiệp Việt Trì xả mỗi ngày 8 hàng ngàn mét khối nước thải của nhà máy hoá chất, giấy, dệt… xuống Sông Hồng làm nước bị nhiễm bẩn đáng kể.
Khu công nghiệp Biên Hoà và TP.HCM tạo ra nguồn nước thải công nghiệp và sinh hoạt rất lớn. Đặc biệt, là vụ xả thải của Vedan ra sông Thị Vải và Sonadezi Long Thành xả thải ra sông Đồng Nai làm nhiễm bẩn tất cả các sông rạch ở đây và cả vùng phụ cận. Nước dùng trong sinh hoạt của dân cư ngày càng tăng nhanh do tăng dân số và các đô thị.