Nghiên cứu hiện trạng và giải pháp sử dụng nước mưa an toàn tại ngoại thành Hà Nội

Luận văn phân tích hiện trạng, chất lượng và đề xuất giải pháp sử dụng nước mưa an toàn, hiệu quả cho sinh hoạt tại một số huyện ngoại thành Hà Nội.

• Tác giả: Trần Văn An
• Người hướng dẫn: PGS. Nguyễn Thị Hà
• Trường học: Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên
• Chuyên ngành: Kỹ thuật môi trường
• Đề tài: Nghiên Cứu Hiện Trạng Và Đề Xuất Sử Dụng An Toàn Nước Mưa Cho Sinh Hoạt Tại Một Số Huyện Ngoại Thành Hà Nội
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2016
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Bí quyết sử dụng nước mưa an toàn cho sinh hoạt tại Hà Nội

Việc thu gom và tái sử dụng nước mưa không phải là một khái niệm mới. Lịch sử đã ghi nhận các kỹ thuật thu trữ nước mưa từ 4.000 năm trước. Tại Việt Nam, với lượng mưa trung bình hàng năm lên tới 1960 mm, nước mưa là một nguồn tài nguyên dồi dào nhưng chưa được khai thác hiệu quả. Đặc biệt tại các huyện ngoại thành Hà Nội, nơi hệ thống cấp nước tập trung chưa bao phủ toàn bộ, việc sử dụng nước mưa an toàn cho sinh hoạt nổi lên như một giải pháp nước sạch nông thôn thiết thực. Theo báo cáo của Trung tâm Y tế dự phòng Hà Nội năm 2015, có tới 49% hộ gia đình ở khu vực này vẫn phải sử dụng nguồn nước tự khai thác, vốn tiềm ẩn nhiều nguy cơ ô nhiễm. Các cơ sở cấp nước quy mô nhỏ thường không đảm bảo chất lượng, với nhiều chỉ số như pecmanganat, nitrit, sắt, amoni và vi sinh vật vượt ngưỡng cho phép theo tiêu chuẩn nước sinh hoạt QCVN 02:2009/BYT. Do đó, việc nghiên cứu và áp dụng các mô hình thu gom, xử lý nước mưa an toàn là một đòi hỏi cấp thiết. Việc này không chỉ giúp người dân chủ động được nguồn nước hợp vệ sinh mà còn mang lại nhiều lợi ích của việc sử dụng nước mưa, như giảm áp lực lên hệ thống cấp nước chung, tiết kiệm chi phí và góp phần bảo vệ nguồn nước ngầm đang ngày càng suy thoái.

1.1. Lợi ích của việc sử dụng nước mưa trong bối cảnh hiện tại

Sử dụng nước mưa mang lại nhiều lợi ích kinh tế và môi trường. Trước hết, đây là nguồn nước gần như miễn phí, giúp các hộ gia đình tiết kiệm đáng kể chi phí nước sinh hoạt hàng tháng. Nước mưa tự nhiên có tính mềm, chứa ít khoáng chất hòa tan như canxi và magie, giúp giảm hiện tượng đóng cặn trong các thiết bị đun nước và đường ống, kéo dài tuổi thọ của thiết bị. Về mặt môi trường, việc thu gom nước mưa giúp giảm lượng nước chảy tràn trên bề mặt, hạn chế nguy cơ ngập úng cục bộ tại các khu đô thị hóa nhanh ở ngoại thành. Quan trọng hơn, nó làm giảm sự phụ thuộc vào nguồn nước ngầm, vốn đang đối mặt với tình trạng khai thác quá mức và ô nhiễm nghiêm trọng tại nhiều khu vực xung quanh Hà Nội.

1.2. Tái sử dụng nước mưa giải pháp nước sạch nông thôn bền vững

Đối với khu vực nông thôn và ngoại thành, nơi hạ tầng cấp nước còn hạn chế, tái sử dụng nước mưa là một giải pháp bền vững và tự chủ. Thay vì chờ đợi các dự án cấp nước tập trung quy mô lớn, mỗi hộ gia đình có thể tự xây dựng một hệ thống thu gom nước mưa đơn giản để đáp ứng nhu cầu cơ bản. Mô hình này không chỉ cung cấp nước cho ăn uống, sinh hoạt mà còn có thể dùng cho tưới tiêu quy mô nhỏ, góp phần vào an ninh lương thực. Việc áp dụng rộng rãi các mô hình này sẽ tạo thành một mạng lưới cấp nước phi tập trung, tăng cường khả năng chống chịu của cộng đồng trước các vấn đề về thiếu nước hoặc sự cố nguồn nước trong tương lai, đúng với tinh thần phát triển bền vững.

II. Nguy cơ tiềm ẩn trong nước mưa và cách nhận biết chính xác

Nhiều người cho rằng nước mưa là nguồn nước tinh khiết, nhưng thực tế không phải vậy. Trước khi rơi xuống mặt đất, nước mưa đi qua bầu khí quyển và có thể hòa tan nhiều tạp chất. Ô nhiễm không khí ảnh hưởng nước mưa một cách trực tiếp, hòa tan các khí như SO2, NOx, CO2, dẫn đến hiện tượng nước mưa nhiễm axit với độ pH thấp. Nghiên cứu tại Hà Nội cho thấy pH trung bình của nước mưa dao động từ 6.2 - 6.3, có thời điểm xuống tới 4.61, thấp hơn ngưỡng an toàn cho nước sinh hoạt. Khi được thu gom từ mái nhà, nước mưa tiếp tục bị nhiễm bẩn bởi các yếu tố trên bề mặt như bụi bẩn, lá cây, phân chim và các mảnh vụn hữu cơ. Những chất này không chỉ làm giảm chất lượng cảm quan mà còn là nguồn dinh dưỡng cho vi sinh vật phát triển. Các nguy cơ tiềm ẩn trong nước mưa nghiêm trọng nhất đến từ ô nhiễm hóa học và vi sinh vật. Kim loại nặng như chì, đồng, kẽm có thể bị hòa tan từ vật liệu mái tôn, máng xối. Đặc biệt, ô nhiễm vi sinh vật (như E.coli, Coliforms) từ phân động vật có thể gây ra các bệnh đường ruột nguy hiểm. Do đó, việc kiểm nghiệm chất lượng nước và xử lý là bắt buộc trước khi sử dụng cho mục đích ăn uống.

2.1. Ô nhiễm không khí ảnh hưởng chất lượng nước mưa như thế nào

Chất lượng không khí là yếu tố quyết định đến thành phần hóa học ban đầu của nước mưa. Tại các khu vực ngoại thành Hà Nội, dù ít bị ảnh hưởng bởi khói bụi công nghiệp nặng, nhưng vẫn chịu tác động từ hoạt động giao thông, đốt rơm rạ và các làng nghề. Các khí thải như SO₂, NOx khi hòa tan trong nước mưa sẽ tạo thành axit sunfuric và axit nitric, làm giảm độ pH. Nước mưa có tính axit nhẹ sẽ tăng khả năng ăn mòn, hòa tan kim loại từ các bề mặt tiếp xúc như mái tôn, máng xối. Ngoài ra, bụi mịn và các hợp chất hữu cơ bay hơi (VOCs) trong không khí cũng có thể bị cuốn theo mưa, làm cải thiện chất lượng nước trở nên phức tạp hơn.

2.2. Nhận diện các nguy cơ vi sinh vật tiềm ẩn trong nước mưa

Nước mưa ban đầu gần như vô trùng, nhưng quá trình thu gom và lưu trữ là nguyên nhân chính gây ô nhiễm vi sinh vật. Phân chim, xác côn trùng, và chất thải của các động vật khác trên mái nhà là nguồn chứa vi khuẩn gây bệnh phổ biến như E.coli, Salmonella, Campylobacter. Các nguy cơ tiềm ẩn trong nước mưa này thường không thể nhận biết bằng mắt thường hay mùi vị. Khi được lưu trữ trong bể chứa nước mưa không hợp vệ sinh, không có nắp đậy, vi sinh vật có thể sinh sôi nhanh chóng, đặc biệt trong điều kiện thời tiết ấm áp. Điều này gây ra rủi ro sức khỏe lớn, đặc biệt là các bệnh truyền qua đường nước, ảnh hưởng trực tiếp đến người già và trẻ nhỏ.

III. Hướng dẫn xây hệ thống thu gom nước mưa an toàn hiệu quả

Một hệ thống thu gom nước mưa hiệu quả và an toàn là nền tảng để có được nguồn nước chất lượng. Hệ thống này bao gồm ba thành phần chính: bề mặt thu, hệ thống dẫn và bể lưu trữ. Bề mặt thu, thường là mái nhà, cần được làm từ vật liệu trơ, không gây ô nhiễm, chẳng hạn như mái ngói, mái bê tông hoặc tôn kim loại chất lượng cao. Cần tránh sử dụng mái lợp bằng tấm lợp fibro xi măng (amiăng) hoặc mái có sơn chứa chì. Hệ thống dẫn bao gồm máng xối và ống dẫn, nên được làm từ nhựa PVC nguyên sinh hoặc kim loại không gỉ. Một bộ phận quan trọng là thiết bị loại bỏ nước mưa đầu trận. Lượng nước mưa trong khoảng 10-15 phút đầu tiên của cơn mưa thường cuốn theo toàn bộ bụi bẩn tích tụ trên mái, do đó cần được loại bỏ trước khi dẫn vào bể chứa. Cuối cùng, bể chứa nước mưa đóng vai trò quyết định đến việc duy trì chất lượng nước. Lựa chọn vật liệu làm bể chứa nước mưa an toàn như bê tông xây đúng kỹ thuật, bể inox, hoặc bể nhựa chuyên dụng là rất quan trọng để tránh thôi nhiễm hóa chất độc hại vào nguồn nước.

3.1. Thiết kế hệ thống thu gom nước mưa tối ưu cho hộ gia đình

Thiết kế tối ưu bắt đầu từ việc lựa chọn vật liệu mái thu. Mái kim loại, ngói, bê tông có hệ số thu nước cao (0.8-0.9) và ít gây ô nhiễm. Hệ thống máng xối cần có độ dốc phù hợp để đảm bảo thoát nước nhanh, tránh tù đọng. Nên lắp đặt lưới chắn rác ở đầu phễu thu và các điểm nối để ngăn lá cây, cành cây lọt vào hệ thống. Quan trọng nhất là cần có một cơ cấu loại bỏ nước mưa đầu trận, có thể là một van xả thủ công hoặc một hệ thống bình chứa tự động. Theo khuyến nghị, cần loại bỏ ít nhất 1-2 gallon (khoảng 4-8 lít) nước cho mỗi 100 feet vuông (khoảng 9.3 m²) diện tích mái thu.

3.2. Lựa chọn vật liệu làm bể chứa nước mưa an toàn cho sức khỏe

Bể chứa là nơi nước lưu lại lâu nhất, do đó vật liệu làm bể ảnh hưởng lớn đến chất lượng nước. Vật liệu làm bể chứa nước mưa an toàn phổ biến là bể bê tông cốt thép, bể nhựa (HDPE, PE) hoặc bể inox. Đối với bể bê tông, nghiên cứu của Trần Văn An (2016) chỉ ra rằng xi măng có thể làm tăng đáng kể độ pH của nước theo thời gian. Để khắc phục, nên ốp gạch men toàn bộ mặt trong của bể để tạo lớp ngăn cách. Bể cần có nắp đậy kín để ngăn ánh sáng mặt trời (tránh rêu tảo phát triển), ngăn muỗi và các sinh vật khác xâm nhập. Vị trí đặt bể (nổi hay ngầm) và cách lấy nước (dùng bơm hay gàu) cũng cần được cân nhắc để đảm bảo vệ sinh.

IV. Phương pháp xử lý nước mưa sinh hoạt đạt tiêu chuẩn QCVN 02

Để đảm bảo nước mưa đạt tiêu chuẩn nước sinh hoạt QCVN 02:2009/BYT, việc xử lý sau khi thu gom là bước không thể thiếu. Một quy trình xử lý nước mưa sinh hoạt hoàn chỉnh thường bao gồm ba giai đoạn: lắng lọc sơ bộ, lọc tinh và khử trùng. Lắng lọc sơ bộ có thể được thực hiện bằng cách cho nước chảy qua một bể lọc cát sỏi đơn giản trước khi vào bể chứa chính. Quá trình này giúp loại bỏ cặn lơ lửng và các tạp chất hữu cơ lớn. Lọc tinh là bước quan trọng để loại bỏ các hạt siêu nhỏ và một số vi sinh vật. Các thiết bị lọc nước mưa gia đình phổ biến bao gồm cột lọc đa vật liệu (cát, sỏi, than hoạt tính) hoặc các bộ lọc cartridge hiện đại. Than hoạt tính có tác dụng khử mùi, màu và hấp phụ các hợp chất hữu cơ hòa tan. Cuối cùng, khử trùng là bước bắt buộc để tiêu diệt các vi sinh vật gây bệnh. Hai phương pháp phổ biến nhất cho quy mô hộ gia đình là sử dụng Clo hoặc đèn chiếu tia cực tím (UV). Mỗi phương pháp có ưu nhược điểm riêng, và việc kết hợp cả hai có thể tạo ra hàng rào bảo vệ kép, đảm bảo nguồn nước an toàn tuyệt đối cho ăn uống.

4.1. Các loại thiết bị lọc nước mưa gia đình phổ biến hiện nay

Thị trường hiện có nhiều loại thiết bị lọc nước mưa gia đình. Phổ biến và kinh tế nhất là bể lọc cát chậm truyền thống, bao gồm các lớp sỏi, cát và than hoạt tính, có khả năng loại bỏ cặn và một phần vi sinh vật. Hiện đại hơn là các bộ lọc cột composite chứa các vật liệu lọc chuyên dụng. Ngoài ra, các bộ lọc sử dụng lõi lọc (cartridge filter) với kích thước lỗ lọc khác nhau (ví dụ 5 micron, 1 micron) có thể loại bỏ hiệu quả các ký sinh trùng như Giardia và Cryptosporidium. Để xử lý các hợp chất hữu cơ hòa tan và VOCs, việc bổ sung một lõi lọc than hoạt tính là rất cần thiết.

4.2. Khử trùng nước mưa So sánh hiệu quả giữa Clo và tia UV

Clo và tia UV là hai công nghệ khử trùng hiệu quả. Clo (dạng lỏng hoặc viên) có ưu điểm là rẻ tiền và duy trì khả năng diệt khuẩn tồn dư trong đường ống, ngăn ngừa tái nhiễm khuẩn. Tuy nhiên, Clo kém hiệu quả với ký sinh trùng Cryptosporidium và có thể tạo ra các sản phẩm phụ không mong muốn. Ngược lại, tia UV cực kỳ hiệu quả trong việc bất hoạt hầu hết các loại vi sinh vật, bao gồm cả Cryptosporidium và virus, mà không cần thêm hóa chất. Nhược điểm của UV là không có khả năng tồn dư và yêu cầu nước phải trong để tia có thể xuyên qua. Một giải pháp tối ưu là kết hợp lọc tinh để đảm bảo độ trong, sau đó khử trùng bằng tia UV và châm một lượng Clo nhỏ để bảo vệ nước trong hệ thống lưu trữ và phân phối.

V. Kết quả kiểm nghiệm chất lượng nước mưa tại ngoại thành Hà Nội

Luận văn thạc sĩ của Trần Văn An (2016) đã tiến hành một nghiên cứu sâu rộng về hiện trạng sử dụng và chất lượng nước mưa tại ba huyện ngoại thành Hà Nội là Đan Phượng, Phúc Thọ và Ứng Hòa. Kết quả khảo sát cho thấy phần lớn các hộ gia đình sử dụng mái tôn (54,4%) và mái fibro xi măng (31,1%) để thu nước. Bể chứa chủ yếu được xây bằng bê tông, gạch (97,8%) và hầu hết là bể ngầm. Đáng chú ý, có tới 98,9% hộ dân không có biện pháp loại bỏ nước mưa đầu trận. Kết quả kiểm nghiệm chất lượng nước cho thấy nhiều vấn đề đáng lo ngại. Về chỉ số pH, có tới 61,1% số mẫu trong đợt khảo sát đầu tiên không đạt tiêu chuẩn, chủ yếu do ảnh hưởng từ vật liệu bể chứa xi măng làm tăng pH. Chỉ số pecmanganat (đại diện cho chất hữu cơ) cũng có tỷ lệ không đạt cao. Nghiêm trọng nhất là ô nhiễm vi sinh vật, với tỷ lệ mẫu không đạt tiêu chuẩn về Tổng Coliforms và E.coli rất cao. Các kết quả này khẳng định rằng việc sử dụng nước mưa an toàn cho sinh hoạt nếu không qua xử lý đúng cách sẽ tiềm ẩn nhiều rủi ro sức khỏe.

5.1. Thực trạng chất lượng nước mưa tại Đan Phượng Phúc Thọ Ứng Hòa

Nghiên cứu chỉ ra rằng chất lượng nước mưa tại các hộ gia đình không đồng đều và phụ thuộc nhiều vào hệ thống thu trữ. Tại huyện Phúc Thọ và Đan Phượng, giá trị pH có xu hướng tăng cao trong các bể xi măng cũ. Ngược lại, tại Ứng Hòa, một số mẫu lại có pH thấp. Chỉ số pecmanganat vượt ngưỡng cho thấy sự hiện diện của các chất hữu cơ, có thể do lá cây, bụi bẩn phân hủy trong bể. Nguyên nhân chính của ô nhiễm vi sinh vật được xác định là do bề mặt thu nước không sạch sẽ và bể chứa không được vệ sinh định kỳ, tạo điều kiện cho vi khuẩn phát triển. Thực trạng này cho thấy sự cấp thiết của việc áp dụng các biện pháp cải thiện chất lượng nước.

5.2. Đề xuất mô hình cải thiện chất lượng nước mưa hiệu quả

Dựa trên các kết quả phân tích, nghiên cứu đã đề xuất các mô hình cụ thể để cải thiện chất lượng nước. Mô hình thứ nhất bao gồm một hệ thống loại bỏ nước mưa đầu trận kết hợp với bể lọc cát sỏi trước khi đưa nước vào bể chứa chính. Mô hình này giúp giảm đáng kể lượng cặn và chất hữu cơ. Mô hình thứ hai tập trung vào việc cải tạo bể chứa. Đối với bể xây bằng xi măng, việc ốp gạch men bên trong được chứng minh là có hiệu quả trong việc ổn định độ pH của nước. Ngoài ra, việc vệ sinh định kỳ hệ thống mái thu, máng xối và bể chứa (ít nhất 1 lần/năm) là biện pháp đơn giản nhưng cực kỳ quan trọng để duy trì chất lượng nguồn nước.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU Việc thu gom và sử dụng nƣớc mƣa không phải là mới. Rất lâu trƣớc khi hệ thống cung cấp nƣớc và xử lý tập trung đƣợc xây dựng, loài ngƣời biết rằng việc tiếp cận với nguồn nƣớc là một điều cần thiết cơ bản cho sự sống còn. Bằng chứng khảo cổ học đã chứng minh các kỹ thuật thu nƣớc mƣa đã có ít nhất 4. Vết tích của bể chứa nƣớc đã đƣợc tìm thấy ở Israel, đƣợc cho là từ 2.000 trƣớc công nguyên (TCN) [16].

Thu nƣớc mƣa là một cách để làm lợi từ các dạng nƣớc trong khí quyển theo mùa, nếu không thu lƣợng nƣớc này sẽ biến thành dòng chảy hoặc bay hơi. Trong khi nƣớc mƣa có thể cung cấp cho nhiều mục đích sử dụng, thông dụng nhất là tƣới trong nông nghiệp và sử dụng cho nhu cầu trong gia đình (cho cả mục đích để uống và không uống). Việt Nam có tài nguyên nƣớc khá phong phú gồm tài nguyên nƣớc mƣa, tài nguyên nƣớc mặt, tài nguyên nƣớc ngầm,… nhƣng phân bố không đều về mặt không gian và thời gian. Trong đó, tài nguyên nƣớc mƣa ở Việt Nam với lƣợng mƣa tƣơng đối phong phú, lƣợng mƣa trung bình hàng năm đạt 1960 mm.

So với lƣợng mƣa trung bình cùng vĩ độ (100-200 Bắc) thì ở nƣớc ta có lƣợng mƣa khá dồi dào, gấp 2,4 lần [10]. Bắc Bộ, mùa mƣa thƣờng kéo dài từ tháng 5 đến tháng 11 hàng năm; lƣợng mƣa trong mùa mƣa chiếm từ 70-90% tổng lƣợng mƣa hàng năm [10]. Mùa khô kéo dài 5-6 tháng, có khi tới 7-8 tháng, có nơi 2-3 tháng không có mƣa, là nguyên nhân chính gây thiếu nƣớc, hạn hán nghiêm trọng. Tiêu biểu là đợt hạn hán diễn ra ở khu vực Nam bộ và Tây nguyên vào cuối năm 2015.

Theo báo cáo của Trung tâm Y tế dự phòng Hà Nội năm 2015 tính đến hết năm 2014 thành phố Hà Nội có 119 cơ sở cấp nƣớc tập trung, cung cấp nƣớc máy cho 51% hộ gia đình sử dụng, 49% hộ gia đình còn lại sử dụng nguồn nƣớc tự khai thác (chủ yếu ở khu vực ngoại thành). Trong 137 cơ sở cấp nƣớc tập trung có 45 cơ sở cấp nƣớc có công suất từ 1.000 m3/ngày đêm trở lên với tổng công suất khoảng 914.000 m3/ngày đêm và 74 cơ sở cấp nƣớc có công suất dƣới 1.000 m3/ngày đêm với tổng công suất khoảng 28. Các cơ sở cấp nƣớc có công suất trên 1.000 m3/ngày đêm cấp nƣớc chủ yếu cho khu vực các quận nội thành, các cơ 1 sở có công suất dƣới 1.000 m3/ngày đêm phân bố ở các huyện ngoại thành và cấp nƣớc cho một số cụm dân cƣ nhƣ trung tâm huyện, một số làng nghề. Giám sát chất lƣợng nƣớc 3 tháng cuối năm 2014 tại 92 cơ sở cấp nƣớc có công suất dƣới 1.000 m3/ngày đêm, tổng số mẫu nƣớc lấy từ 92 cơ sở là 64 mẫu thì chỉ có 12 mẫu đạt tiêu chuẩn, 52 mẫu không đạt tiêu chuẩn (QCVN 01:2009/BYT).

Trong đó các thông số không đạt chủ yếu là: chỉ số pecmanganat, nitrit, sắt, amoni, asen, vi sinh vật. Trung tâm Y tế dự phòng Hà Nội cũng đã xét nghiệm 46 mẫu nƣớc sinh hoạt ở 46 hộ dân tự khai thác ở huyện Sóc Sơn theo QCVN 02:2009/BYT thì đã có tới 42 mẫu có thông số sắt không đạt, 22 mẫu có thông số Coliforms và E.coli không đạt[13]. Vì vậy, việc có một nguồn nƣớc hợp vệ sinh của ngƣời dân khu vực nông thôn ngoại thành Hà Nội là một đòi hỏi chính đáng và cấp thiết. Do vậy, cần phải mở rộng và tăng cƣờng các cơ sở cấp nƣớc tập trung để đáp ứng nhu cầu sử dụng của ngƣời dân.

Tuy nhiên, việc này cần phải thực hiện theo lộ trình, cần có thời gian và nguồn lực. Do đó, song song với việc mở rộng phạm vi cấp nƣớc từ các nhà máy thì cũng cần một nguồn nƣớc hợp vệ sinh khác mà ngƣời dân ngoại thành Hà Nội có thể tiếp cận đƣợc. Nội dung nghiên cứu gồm: - Điều tra, đánh giá thực trạng chất lƣợng nƣớc mƣa dùng cho sinh hoạt tại ba huyện Đan Phƣợng, Phúc Thọ và Ứng Hòa. - Đánh giá một số yếu tố liên quan đến chất lƣợng nƣớc mƣa dùng cho sinh hoạt tại một số huyện ngoại thành Hà Nội.

- Đề xuất mô hình sử dụng an toàn nƣớc mƣa cho sinh hoạt tại một số huyện ngoại thành Hà Nội. Đề tài “Nghiên cứu hiện trạng và đề xuất sử dụng an toàn nước mưa cho sinh hoạt tại một số huyện ngoại thành Hà Nội” đƣợc tiến hành với mục đích đánh giá hiện trạng và mức độ an toàn của nƣớc mƣa sử dụng cho sinh hoạt tại ba huyện Đan Phƣợng, Phúc Thọ và Ứng Hòa nhằm đề xuất giải pháp cải thiện. 2 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Hiện trạng chất lƣợng nƣớc sinh hoạt, ăn uống và ảnh hƣởng đến sức khỏe con ngƣời 1.

Hiện trạng các nguồn nƣớc sử dụng trong ăn uống, sinh hoạt Bề mặt trái đất có diện tích khoảng 510 triệu km2, trong đó biển và đại dƣơng chiếm khoảng 71% và lục địa chiểm khoảng 29%. Theo tính toán của các nhà địa chất Mỹ, ƣớc tính tổng lƣợng nƣớc trên trái đất khoảng 1,4 tỷ km3. Trong tổng lƣợng nƣớc này có khoảng 3% là nƣớc ngọt, phần còn lại 97% là nƣớc mặn trong các đại dƣơng. Trong số tổng số 3% nƣớc ngọt trên trái đất có 69% trong số này là băng vĩnh cửu ở hai cực của trái đất, khoảng 1% nƣớc trong các ao hồ, sông suối, khoảng 30% là nƣớc ngầm[19].

Một số nguồn nƣớc trên trái đất Chiếm tỷ lệ % Chiếm tỷ lệ % của 3 Nguồn nƣớc Thể tích (km ) của nƣớc ngọt tổng nguồn nƣớc (%) (%) Nƣớc biển 1.000 - 96,5 Băng vĩnh cửu hai cực 24.000 - 0,93 Hơi ẩm trong đất 16.500 0,05 0,001 Băng vĩnh cửu trong đất 300.400 - 0,006 Nƣớc trong khí quyển 12.900 0,04 0,001 Nƣớc trong đầm lầy 11.120 0,006 0,0002 Nƣớc trong sinh quyển 1.120 0,003 0,001 Nguồn: [19] 3 Nƣớc ngầm Tổng trữ lƣợng nƣớc ngầm tại Việt Nam có thể khai thác khoảng 172 triệu m3/ngày, tại Hà Nội lƣợng nƣớc ngầm có thể khai thác khoảng 8,4 triệu m3/ngày. So với lƣợng nƣớc ngầm đang khai thác trên toàn quốc là khoảng 8,4 triệu m3/ngày và tại Hà Nội là khoảng 1,8 triệu m3/ngày thì lƣợng nƣớc ngầm ở Việt Nam nói chung và tại Hà Nội nói riêng vẫn còn rất phong phú, tỷ lệ lƣợng nƣớc khai thác trên tiềm năm trên phạm vi toàn quốc là khoảng 4,85%, tại Hà Nội là 21,27% [6]. Hiện trạng khai thác sử dụng nƣớc dƣới đất ở Đồng bằng Bắc bộ, HàNội và toàn lãnh thổ Việt Nam Lƣợng nƣớc Trữ lƣợng nƣớc % khai thác TT Khu vực đang khai khai thác tiềm so với tiềm thác, m3/ngày năng, m3/ngày năng 1 Đồng bằng Bắc Bộ 2.102 13,17 2 Đồng bằng Nam Bộ 2.000 21,27 4 Toàn lãnh thổ Việt Nam 8.897 4,85 Nguồn:[6] Ở nƣớc ta, trong quá trình phát triển kinh tế đất nƣớc, tốc độ đô thị hóa nhanh thì nhu cầu về nƣớc đang tăng nhanh chóng. Để giải quyết vấn đề này thì có một giải pháp thƣờng đƣợc sử dụng là tăng lƣợng nƣớc ngầm khai thác.

Tính trung bình cả nƣớc có khoảng 50% lƣợng nƣớc cung cấp cho các khu đô thị là từ nguồn nƣớc ngầm. Các thành phố nhƣ Lạng Sơn, Tuyên Quang, Bắc Ninh, Vĩnh Yên 100% lƣợng nƣớc khai thác sử dụng là từ nƣớc ngầm. Tại Hà Nộitính đến hết năm 2016, trong tổng số 139 cơ sở cấp nƣớc tập trung với công suất thiết kế 1.000m3/ngày đêm thì chỉ có nhà máy nƣớc Vinaconex đặt tại Kỳ Sơn, Hòa Bình nhƣng cấp nƣớc cho Hà Nội có công xuất thiết kế 300.000m3/ngày đêm là sử dụng nguồn nƣớc mặt, còn lại các nhà máy khác đều sử dụng nguồn nƣớc ngầm (danh sách các nhà máy nƣớc tại Hà Nội xem phụ lục 7, 8). 4 Nƣớc ngầm là một nguồn nƣớc phong phú, dễ khai thác và chi phí thấp.

Tuy nhiên, việc khai thác không hợp lý sẽ gây ra những hậu quả không thể khắc phục đƣợc nhƣ hạ thấp mực nƣớc ngầm, ô nhiễm nguồn nƣớc ngầm và sụt lún đất. Khai thác nƣớc ngầm ở Hà Nội bắt đầu từ năm 1894 đến nay đã hình thành một phễu hạ thấp mực nƣớc ngầm rộng lớn, ngày càng lan rộng và sâu hơn. Hiện tƣợng này không phải hoàn toàn do cạn kiệt tài nguyên nƣớc hay nguồn tài nguyên nƣớc của Hà Nội không đủ cung cấp. Hiện tƣợng hạ thấp mực nƣớc ngầm này là do việc quy hoạch vị trí các giếng khai thác không hợp lý.

Các giếng khoan khai thác phân bố sâu trong nội thành thành phố, xa nguồn cung cấp nƣớc là các con sông, trong đó nguồn cung cấp chính là sông Hồng. Tại khu vực Đồng bằng Nam Bộ, mực nƣớc ngầm cũng có xu hƣớng đi xuống nhƣng mạnh mẽ hơn, diễn biến phức tạp hơn. Cùng với sự hạ thấp mực nƣớc ngầm ở khu vực này là cơ chế thủy động lực thay đổi, dẫn đến bức tranh thủy địa hóa cũng thay đổi [4]. Nƣớc mặt Chiếm không tới 1% tổng lƣợng nƣớc ngọt trên trái đất nhƣng tài nguyên nƣớc mặt trong các con sông, hồ đang đóng góp nhiều ý nghĩa trong sinh hoạt cũng nhƣ phát triển kinh tế của con ngƣời.

Đây là một tài nguyên tái tạo, dễ khai thác và sử dụng. Nếu biết khai thác một cách hợp lý thì sẽ mang lại hiệu quả lớn và rất ít gây tác động cho các hệ sinh thái trên hành tinh của chúng ta. Tuy lƣợng nƣớc này không lớn so với nƣớc ngầm nhƣng nó có ý nghĩa rất quan trọng cho các hệ sinh thái trên đất liền, nhất là hệ sinh thái nƣớc ngọt và đây cũng là nguồn nƣớc chính cung cấp cho các hoạt động sống của con ngƣời.360 con sông có chiều dài từ 10km trở lên, trong đó có 109 sông chính. Toàn quốc có 16 lƣu vực sông có diện tích lƣu vực lớn hơn 2.500 km2, 10/16 lƣu vực có diện tích trên 10.

Tổng diện tích lƣu vực sông trên cả nƣớc là 1.000 km2, trong đó phần nằm ngoài diện tích lãnh thổ chiếm 72%. 60% lƣợng nƣớc của cả nƣớc tập trung ở lƣu vực sông Mê Công, 16% tập trung ở lƣu vực sông Hồng- Thái Bình, khoảng 4% ở lƣu vực sông Đồng Nai, các lƣu vực sông khác có tổng lƣợng nƣớc không đáng kể. Tổng lƣợng nƣớc mặt của nƣớc ta 5 phân bố không đều giữa các mùa một phần là do lƣợng mƣa phân bố không đều cả về không gian và thời gian. Tổng lƣợng nƣớc mặt của các lƣu vực sông trên lãnh thổ Việt Nam khoảng 830-840 tỷ m3/năm, nhƣng chỉ có 37% là nƣớc nội sinh, còn lại 63% là nƣớc chảy từ các nƣớc láng giềng vào lãnh thổ Việt Nam [3].