CHƯƠNG I: CƠ SỞ LÝ THUYÉT VÀ TONG QUAN CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU CÓ LIÊN QUAN 1. Cơ sở lý thuyết có liên quan 1. Tài nguyén nước a) Khái niệm: Tài nguyên nước là các nguồn nước mà con người sử dụng hoặc có thể sử dụng vào những mục đích khác nhau. Nước được dùng trong các hoạt động nông nghiệp, công nghiệp, dân dụng, giải trí và môi trường.
Hau hết các hoạt động trên đều cần nước ngọt. Nước bao phủ 70% bé mặt trái đất, trong đó: Chỉ khoảng 3% nước trên trái dat là nước ngọt và có thé sử dụng cho ăn uông, sinh hoạt; Khoảng 2/3 lượng nước trên trái đất tồn tại dưới dạng khối băng lớn như sông băng tại 2 cực; Phan còn lại là nước biển hoặc không thé sử dụng được. Nước ngọt là nguồn tài nguyên tái tạo, tuy vậy mà việc cung cấp nước ngọt và sạch trên thế giới đang từng bước giảm đi. Nhu cầu nước đã vượt cung ở một vài nơi trên thế giới, trong khi dân số thế giới vẫn đang tiếp tục tăng làm cho nhu cầu nước cảng tăng.
Sự nhận thức về tầm quan trọng của việc bảo vệ nguồn nước cho nhu cầu hệ sinh thái chỉ mới được lên tiếng gần đây. Trong suốt thế kỷ 20, hơn một nửa các vùng đất ngập nước trên thế giới đã bị biến mat cùng với các môi trường hỗ trợ có giá trị của chúng. Các hệ sinh thái nước ngọt mang đậm tính đa dạng sinh học hiện đang suy giảm nhanh hơn các hệ sinh thái biển và đất liền. Chương trình khung trong việc định vi các nguồn tài nguyên nước cho các đôi tượng sử dụng nước được gọi là quyên về nước.
2 b) Phân loại các nguồn Hước ngọt: - Nước mặt: Nước mặt là nước trong sông, hồ hoặc nước ngọt trong vùng đất ngập nước. Nước mặt được bồ sung một cách tự nhiên bởi giáng thủy và chúng mat đi khi chảy vào đại dương, bốc hơi và thâm xuống đất. Lượng giáng thủy này được thu hồi bởi các lưu vực, tổng lượng nước trong hệ thống này tại một thời điểm cũng tùy thuộc vào một số yếu tô khác. Các yếu tố này như khả năng chứa của các hồ, vùng đất ngập nước và các hồ chứa nhân tạo, độ thắm của đất bên dưới các thé chứa nước này, các đặc điểm của dòng chảy mặn trong lưu vực, thời lượng giáng thủy và tốc độ bốc hơi địa phương.
Tat ca các yếu tố này đều ảnh hưởng đến ty lệ mat nước. Các hoạt động của con người có thê tác động lớn hoặc đôi khi phá vỡ các yếu tố này. Con người thường tăng khả năng trữ nước bằng cách xây dựng các bề chứa và giảm trữ nước bằng cách tháo khô các vùng đất ngập nước. Con người cũng làm tăng lưu lượng và vận tốc của dòng chảy mặt ở các khu vực lát đường và dân nước băng các kênh.
Tổng lượng nước tại một thời điểm là van dé cần quan tâm. Một số đối tượng sử dụng nước có nhu cầu nước theo vụ. Ví dụ, trong mùa hè cần rất nhiều nước dé phục vụ cho nông nghiệp hoặc phát điện nhưng trong mùa mưa thì không cần nước, vì vậy dé cung cấp nước tốt cho mùa hè thì cần một hệ thong trữ nước trong suốt năm và xả nước trong một khoảng thời gian ngắn. Cac đối tượng sử dụng nước khác có nhu cầu dùng nước thường xuyên như nhà máy điện cần nguồn nước dé làm lạnh.
Dé cung cấp nước cho các nhà máy điện, hệ thống nước mặt chỉ cần đủ trong các bê chứa khi dòng chảy trung bình nhỏ hơn nhu câu nước của nhà máy. Nước mặt tự nhiên có thể được tăng cường thông qua việc cung cấp từ các nguôn nước mặt khác bởi các kênh hoặc đường ông dân nước. Cũng có thê bổ cấp nhân tạo từ các nguồn khác được liệt kê ở đây, tuy nhiên, số lượng không đáng ké. Con người có thé làm cho nguồn nước cạn kiệt (với nghĩa không thé sử dụng) bởi ô nhiễm.
Dòng chảy ngầm: Trên suốt dòng sông, lượng nước chảy về hạ nguồn thường bao gồm hai dạng là dòng chảy trên mặt và chảy thành dòng ngầm trong các đá bị nứt nẻ (không phải nước ngâm) dưới các con sông - Nước ngâm: Nước ngâm là một dạng nước dưới dat, là nước ngọt được chứa trong các lỗ rỗng của đất hoặc đá. Nó cũng có thể là nước chứa trong các tầng ngậm nước bên dưới mực nước ngâm. Đôi khi người ta còn phân biệt nước ngâm nông, nước ngâm sâu và nước chôn vùi. Nước ngầm cũng có những đặc điểm giống như nước mặt như: nguồn vào (bố cấp), nguồn ra và chứa.
Sự khác biệt chủ yếu với nước mặt là do tốc độ luân chuyển chậm (dòng thấm rat chậm so với nước mặt), khả năng giữ nước ngầm nhìn chung lớn hơn nước mặt khi so sánh về lượng nước đầu vào. Sự khác biệt này làm cho con người sử dụng nó một cách vô tội vạ trong một thời gian dai mà không cần dự trữ. Đó là quan niệm sai lầm, khi mà nguồn nước khai thác vượt quá lượng bổ cấp sẽ là cạn kiệt tang chứa nước va không thé phục hồi. Nguôn cung câp nước cho nước ngâm là nước mặt thâm vào tâng chứa.
Các nguôn thoát tự nhiên như suôi và thâm vào các đại dương. Nguồn nước ngầm có khả năng bị nhiễm mặn cách tự nhiên hoặc do tác động của con người khi khai thác quá mức các tầng chứa nước gần biên mặn/ngọt. Ở các vùng ven biển, con người sử dụng nguồn nước ngầm có thê làm co nước thấm vào đại dương từ nước dự trữ gây ra hiện tượng muối hóa đât. [cân dân nguôn] Con người cũng có thê làm cạn kiệt nguôn nước bởi các 4 hoạt động làm 6 nhiễm nó.
Con người có thê bô cap cho nguôn nước này băng cách xây dựng các bê chứa. Bién doi khí hậu a) Khdi niém: Biến đổi khí hậu là những biến đổi xấu ở các môi trường sinh học hoặc vật lý tự nhiên mang đến những ảnh hưởng có hại với những sinh vật trên trái đất với những tác động cụ thé và trực tiếp tới thời tiết, tat cả những biểu hiện của thời tiết trở nên khắc nghiệt hơn đều do những biển đối xấu của khí hậu. Do đó tình trạng khí hậu cũng phát triển theo chiều hướng cực đoan hơn đồng thời mang đến những biéu hiện xấu mà toàn thé giới đang phải đối mặt như lũ lụt, thiên tai, sóng thần hay nắng nóng và khô han. b) — Nguyên nhân: Gom hai nguyên nhân: - _ Nguyên nhân khách quan (do sự biến đổi của tự nhiên) bao gồm: sự biến đổi các hoạt động của mặt trời, sự thay đổi quỹ dao trai dat, su thay đổi vi trí và quy mô của các châu lục, sự biến đổi của các dạng hai lưu, va sự lưu chuyền trong nội bộ hệ thống khí quyền.
- _ Nguyên nhân chủ quan (do sự tác động của con người) xuất phát từ sự thay đôi mục đích sử dụng đất và nguồn nước và sự gia tăng lượng phát thải khí CO2 và các khí nhà kính khác từ các hoạt động của con người. Như vậy, biến đổi khí hậu không chỉ là hậu quả của hiện tượng hiệu ứng nhà kính (sự nóng lên của trái đất) mà còn bởi nhiều nguyên nhân khác. Tuy nhiên, có rất nhiều bằng chứng khoa học cho thấy tồn tại mối quan hệ giữa quá trình tăng nhiệt độ trái đất với quá trình tăng nồng độ khí CO2 và các khí nhà kính khác trong khí quyền, đặc biệt trong ky nguyên công nghiệp. Trong suôt gan | triệu năm trước cách mạng công 5 nghiệp, hàm lượng khí CO2 trong khí quyền năm trong khoảng từ 170 đến 280 phần triệu (ppm).
Hiện tại, con số này đã tăng cao hơn nhiều và ở mức 387 ppm và sẽ còn tiếp tục tăng với tốc độ nhanh hơn nữa. Chính vì vậy, sự gia tăng nồng độ khí CO2 trong khí quyền sẽ làm cho nhiệt độ trái dat tăng và nguyên nhân của van dé biến đổi khí hậu là do trái đất không thê hấp thụ được hết lượng khí CO2 và các khí gây hiệu ứng nhà kính khác đang dư thừa trong bầu khí quyền. c) Những hiện tượng biến đổi khí hậu chủ yếu: - Thời tiết ngày càng trở nên khắc nghiệt Sự biên đôi khí hậu toàn câu làm cho các hiện tượng thời tiệt biên chuyên theo chiều hướng cực đoan, khắc nghiệt hơn trước. Khắp các châu lục trên thế giới đang phải đối mặt, chống chọi với các hiện tượng thời tiết cực đoan: lũ lụt, khô hạn, nang nóng, bao tuyét.
Dự báo của IPCC (Uy ban Liên chính phủ về thay đổi khí hau) chỉ ra, thế giới sẽ còn phải đón nhận những mùa mưa dữ dội hơn vào mùa hè, bão tuyết khủng khiếp hơn vào mùa đông, khô hạn sẽ khắc nghiệt hơn, nắng nóng cũng khôc liệt hơn. - Mực nước biên tăng cao, nước biên đang dân âm lên Sự nóng lên của toàn cầu không chỉ ảnh hưởng tới bề mặt của biển mà còn ảnh hưởng tới những khu vực sâu hơn dưới mặt biển. Theo đó, ở vùng biển sâu hơn 700m, thậm chí là nơi sâu nhất của đại dương, nhiệt độ nước đang ấm dan lên. Nhiệt độ gia tăng làm nước giãn nở, đồng thời làm tan chảy các sông bang, núi băng và băng lục địa khiến lượng nước bổ sung vào đại dương tăng lên.
^ - Hiện tượng băng tan ở hai cực và Greenland Trong những năm gần đây vùng biển Bắc Cực nóng lên nhanh gap 2 lần mức nóng trung bình trên toàn cầu, diện tích của biển Bắc Cực được bao phủ bởi băng trong mỗi mùa hè đang dần thu hẹp lại. - Nên nhiệt độ liên tục thay đổi Nhiệt độ trung bình mỗi năm của thập niên 90 cao hơn nhiệt độ trung bình của thập niên 80. Bước sang thế kỷ XXI, mỗi một năm qua đi, nhiệt độ trung bình lại cao hơn. Theo thống kê, 10 năm đầu của thế kỷ XXI đánh dấu sự gia tăng nhiệt độ lớn với sức nóng kỷ lục của Trái đất.
Nhiệt độ trung bình toàn cầu tính trên mặt đất và mặt biển đã tăng khoảng 0,74 độ C trong thé ky qua. - Nông độ carbon dioxide trong khí quyền đang tăng lên Theo phân tích các bong bóng khí trong băng ở Nam Cực và Greenland, các nhà khoa học đã đưa ra kết luận rằng, 650.000 năm qua, nồng độ khí carbon dioxide (CO2) dao động từ 180 - 300ppm (đơn vị đo lường dé diễn đạt nồng độ theo khối lượng, tính theo phần triệu).