trình bày cấu tạo của nước, trạng thái tồn tại của nước trên trái đất, vai trò của nước trong môi trường sinh thái

TÀI NGUYÊN NƯỚC
TS. Lê Quốc Tuấn
Khoa Môi trường và Tài nguyên
NƯỚCNƯỚC
•• ĐĐịịnhnh nghĩnghĩaa:: NướcNước làlà mộtmột hợphợp chấtchất hóahóa họchọc củacủa oxygenoxygen
vàvà hydrogenhydrogen
•• CôngCông thứcthức hoáhoá họchọc làlà HH
22
OO
•• MangMang cáccác tínhtính chấtchất lýlý hóahóa đặcđặc biệtbiệt:: LưỡngLưỡng cựccực,, liênliên kếtkết
hydrogenhydrogen vàvà tínhtính bấtbất thườngthường củacủa khốikhối lượnglượng riêngriêng
Nước Acetone trong nước Nước 2-methyl propane trong nước
Sự hydrate hoá có vai trò quan trọng vận
chuyển các chất dinh dưỡng, chất độc vào và
ra khỏi tế bào
NƯỚCNƯỚC
•• TínhTính chấtchất hóahóa lýlý củacủa nướcnước:: nhiệtnhiệt độđộ nóngnóng chảychảy
củacủa nướcnước làlà 00
00
C,C, còncòn nhiệtnhiệt độđộ sôisôi ((760760 mmmm Hg)Hg)
bằngbằng 100100
00
CC
•• NướcNước làlà mộtmột dungdung môimôi tốttốt nhờnhờ vàovào tínhtính lưỡnglưỡng
cựccực CácCác hợphợp chấtchất phânphân cựccực hoặchoặc cócó tínhtính ionion
nhưnhư acid,acid, rượurượu vàvà muốimuối đềuđều dễdễ tantan trongtrong nướcnước
•• NướcNước tinhtinh khiếtkhiết khôngkhông dẫndẫn điệnđiện MặcMặc dùdù vậyvậy,, dodo
cócó tínhtính hòahòa tantan tốttốt,, nướcnước hayhay cócó tạptạp chấtchất phapha
lẫnlẫn,, thườngthường làlà cáccác muốimuối,, tạotạo rara cáccác ionion tựtự dodo
trongtrong dungdung dịchdịch nướcnước chocho phépphép dòngdòng điệnđiện chạychạy
quaqua

•• NướcNước cócó tínhtính chấtchất trungtrung tínhtính (pH=(pH=77))
NƯỚCNƯỚC
CáCác c trạtrạng ng tháthái ti tồồn n tạtạii,,ssự ự phân bố và tỷ lệ nphân bố và tỷ lệ nướước c
trên trên trátrái đi đấấtt
•• HơnHơn 7070%% diệndiện tíchtích củacủa TráiTrái ĐấtĐất đượcđược baobao phủphủ bởibởi
nướcnước LượngLượng nướcnước trêntrên TráiTrái ĐấtĐất cócó vàovào khoảngkhoảng
11,,3838 tỉtỉ km³km³ TrongTrong đóđó 9797%% làlà nướcnước mặnmặn trongtrong cáccác
đạiđại dươngdương trêntrên thếthế giớigiới,, phầnphần còncòn lạilại,, 33%%,, làlà nướcnước
ngọtngọt,, tồntồn tạitại chủchủ yếuyếu dướidưới dạngdạng băngbăng tuyếttuyết đóngđóng ởở
haihai cựccực vàvà trêntrên cáccác ngọnngọn núinúi,, chỉchỉ cócó 00,,33%% nướcnước trêntrên
toàntoàn thếthế giớigiới (hay(hay 33,,66 triệutriệu km³)km³) làlà cócó thểthể sửsử dụngdụng
làmlàm nướcnước uốnguống
 ViệcViệc cungcung cấpcấp nướcnước uốnguống sẽsẽ làlà mộtmột trongtrong nhữngnhững thửthử
tháchthách lớnlớn nhấtnhất củacủa loàiloài ngườingười trongtrong vàivài thậpthập niênniên tớitới
đâyđây NguồnNguồn nướcnước cũngcũng đãđã làlà nguyênnguyên nhânnhân gâygây rara
mộtmột trongtrong nhữngnhững cuộccuộc chiếnchiến tranhtranh ởở TrungTrung CậnCận
ĐôngĐông
TrạTrạng ng tháthái ti tồồn n tạtại i củcủa na nướước trên c trên trátrái đi đấấtt
TrạngTrạng tháithái rắnrắn::
LàLà mộtmột trongtrong baba trạngtrạng
tháithái thườngthường gặpgặp củacủa cáccác
chấtchất,, cócó đặcđặc điểmđiểm bởibởi tínhtính
chấtchất phảnphản khángkháng lạilại sựsự
thaythay đổiđổi hìnhhình dạngdạng
NướcNước ởở trạtrạngng
thátháii rrắắnn lưulưu trữtrữ dướidưới dạngdạng
băngbăng vàvà tuyếttuyết:: NướcNước ngọtngọt
đượcđược trữtrữ trongtrong nhữngnhững
sôngsông băng,băng, nhữngnhững cánhcánh
đồngđồng băngbăng vàvà nhữngnhững cánhcánh

đồngđồng tuyếttuyết nhnhữữngng đđỉỉnhnh núnúii
băngbăng……
TrạTrạng ng tháthái i lỏlỏngng
•• LàLà mộtmột trạngtrạng tháithái vậtvật chấtchất khákhá phổphổ biếnbiến ChấtChất
lỏnglỏng làlà mộtmột chấtchất lưulưu màmà cáccác phânphân tửtử cấucấu tạotạo
nênnên nónó cócó liênliên kếtkết khôngkhông chặtchặt soso vớivới vậtvật chấtchất
rắnrắn vàvà cócó hìnhhình dạngdạng phụphụ thuộcthuộc vàovào vậtvật chứachứa nónó
•• KhốiKhối lượnglượng củacủa thuỷthuỷ quyểnquyển khoảngkhoảng 11,,44 1010
1818
tấntấn
TrongTrong đóđó đạiđại dươngdương cócó khốikhối lượnglượng chiếmchiếm 9797%%
toàntoàn bộbộ thuỷthuỷ quyểnquyển
Trạng thái hơiTrạng thái hơi
•• HơiHơi nướcnước làlà mộtmột quáquá trìnhtrình
nướcnước chuyểnchuyển từtừ thểthể lỏnglỏng
sangsang thểthể hơihơi hoặchoặc khíkhí
BốcBốc hơihơi nướcnước làlà đoạnđoạn
đườngđường đầuđầu tiêntiên trongtrong
vòngvòng tuầntuần hoànhoàn màmà nướcnước
chuyểnchuyển từtừ thểthể lỏnglỏng thànhthành
hơihơi nướcnước trongtrong khíkhí
quyểnquyển
•• NhiềuNhiều nghiênnghiên cứucứu chocho
thấythấy rằngrằng cáccác đạiđại dương,dương,
biển,biển, hồhồ vàvà sôngsông cungcung
cấpcấp gầngần 9090%% độđộ ẩmẩm củacủa
khíkhí quyểnquyển quaqua bốcbốc hơi,hơi,
vớivới 1010%% còncòn lạilại dodo thoátthoát
hơihơi củacủa câycây
Nước trong không khíNước trong không khí

•• TrongTrong khíkhí quyểnquyển luônluôn luônluôn cócó nướcnước:: nhữngnhững đámđám
mâymây làlà mộtmột dạngdạng nhìnnhìn thấythấy đượcđược củacủa nướcnước khíkhí
quyểnquyển
•• TTrongrong khôngkhông khíkhí cũngcũng chứachứa đựngđựng nướcnước NNhữnghững
phầnphần tửtử nướcnước nàynày quáquá nhỏnhỏ đểđể cócó thểthể nhìnnhìn thấythấy
đượcđược
Sự phân bố và tỉ lệ nước trên trái đấtSự phân bố và tỉ lệ nước trên trái đất
Nước thủy quyểnNước thủy quyển
AA NướcNước mặnmặn
ChiếmChiếm mộtmột lượnglượng rấtrất lớn,lớn, ướcước tínhtính cócó khoảngkhoảng
11 3737 tỉtỉ kmkm
33
nướcnước đượcđược trữtrữ trongtrong đạiđại dương,dương,
chiếmchiếm khoảngkhoảng 9797%% lượnglượng nướcnước trêntrên tráitrái đấtđất
LàLà thànhthành phầnphần quanquan trọngtrọng vàvà phânphân bốbố ởở khắpkhắp
nơinơi trêntrên tráitrái đấtđất:: ởở cáccác đạiđại dương,dương, vàvà cáccác
biểnbiển khôngkhông cócó liênliên hệhệ vớivới đạiđại dươngdương (biển(biển
Caxpi,Caxpi, biểnbiển AranAran……))
SựSự luânluân chuyểnchuyển trongtrong cáccác đạiđại dươngdương:: CóCó
nhữngnhững dòngdòng chảychảy trongtrong đạiđại dươngdương didi chuyểnchuyển
mộtmột khốikhối lượnglượng lớnlớn nướcnước điđi khắpkhắp thếthế giớigiới
NhữngNhững sựsự didi chuyểnchuyển nàynày cócó ảnhảnh hưởnghưởng lớnlớn
đếnđến vòngvòng tuầntuần hoànhoàn nướcnước vàvà khíkhí hậuhậu
Nước trong đại dương
Phân bố nước mặn
trên trái đất
BB NướcNước ngọtngọt
•• NướcNước ngọtngọt trêntrên mặtmặt đấtđất,,
mộtmột thànhthành phầnphần củacủa chuchu
trìnhtrình nướcnước,, yếuyếu tốtố cầncần

thiếtthiết chocho mọimọi sựsự sốngsống
trêntrên tráitrái đấtđất
•• NướcNước ngọtngọt baobao gồmgồm
nướcnước trêntrên cáccác đỉnhđỉnh núinúi
băngbăng,, dòngdòng sôngsông băngbăng,,
trongtrong cáccác dòngdòng sôngsông,, aoao,,
hồhồ,, hồhồ nhânnhân tạotạo,, vàvà cáccác
đầmđầm lầylầy nướcnước ngọtngọt
Nước ngọt trên đỉnh băng
Nước khí quyểnNước khí quyển
 NướcNước đượcđược trữtrữ trongtrong
khíkhí quyểnquyển dướidưới dạngdạng
hơi,hơi, nhưnhư nhữngnhững đámđám
mâymây vàvà độđộ ẩmẩm
 ThểThể tíchtích nướcnước trongtrong
khíkhí quyểnquyển tạitại bấtbất kỳkỳ thờithời
điểmđiểm nàonào vàovào khoảngkhoảng
1212 900900 kmkm
33

 NếuNếu tấttất cảcả lượnglượng nướcnước
khíkhí quyểnquyển rơirơi xuốngxuống
cùngcùng mộtmột lúc,lúc, nónó cócó thểthể
baobao phủphủ khắpkhắp bềbề mặtmặt
tráitrái đấtđất vớivới độđộ dàydày 22,,55
cmcm
Hơi nước tích tụ trong các
đám mây
Nước thạch quyểnNước thạch quyển
•• NướcNước ngầmngầm làlà mộtmột dạngdạng nướcnước dướidưới đất,đất, tíchtích trữtrữ

trongtrong cáccác lớplớp đấtđất đáđá trầmtrầm tíchtích nhưnhư cặn,cặn, sạn,sạn, cátcát
bộtbột kết,kết, trongtrong cáccác khekhe nứt,nứt, hanghang dướidưới bềbề mặtmặt tráitrái
đất,đất, cócó thểthể khaikhai thácthác chocho cáccác hoạthoạt độngđộng sốngsống
củacủa concon ngườingười
•• NướcNước ngầmngầm cócó trongtrong lònglòng đấtđất cócó vịvị trítrí quanquan trọngtrọng
đốiđối vớivới thựcthực vậtvật vàvà concon ngườingười,, nguồinguồi nướcnước nàynày
thườngthường xuyênxuyên đượcđược bổbổ sungsung vàvà thaythay thếthế bằngbằng
nướcnước mưamưa vàvà cáccác dòngdòng chảychảy mạchmạch kháckhác
•• MộtMột phầnphần lượnglượng mưamưa rơirơi trêntrên mặtmặt đấtđất vàvà thấmthấm
vàovào trongtrong đấtđất trởtrở thànhthành nướcnước ngầmngầm
TÀI NGUYÊN NƯỚC
Nước là một thành phần rất quan trọng và không
thể thiếu được trong hệ sinh thái, để duy trì sự
sống, sự trao đổi chất, cân bằng sinh thái trên toàn
cầu.
Nhưng chính bản thân nó cũng là một dạng môi
trường đầy đủ, nó có hai phần chính là nước và
các chất hòa tan trong nó.
Môi trường nước bao gồm các dạng nước ngọt,
nước mặn, nước ao hồ, sông ngòi, nước đóng
băng, tuyết, hơi nước, nước ngầm.
NƯỚC
Chất hữu cơ và vô
cơ hòa tan
Không khí Chất rắn
lơ lững
Vi sinh vật
Động vật
thủy sinh
Thực vật

thủy sinh
nh sáng
Năng lượng
Nước cấp
Nông
nghiệp
Công
nghiệp
Con ng
ư
ơ
ø
i va
ø
hoa
ï
t
động
Th
ự
c va
ä
t
Đ
o
ä
ng va
ä
t
N

ư
ơ
ù
c tha
û
i
Khí quyển
nh sáng
Nước
biển
Nước
đóng băng
Nước hồ Nước
sông, suối
Nước
trong đất
Nước
ngầm
Nước trong cơ
thể sinh vật
Nước
mao quản
Nước thổ
nhưỡng
NƯỚC
Chất hữu cơ và vô
cơ hòa tan
Không khí Chất rắn
lơ lững
Vi sinh vật

Động vật
thủy sinh
Thực vật
thủy sinh
nh sáng
Năng lượng
NƯỚC
Chất hữu cơ và vô
cơ hòa tan
Không khí Chất rắn
lơ lững
Vi sinh vật
Động vật
thủy sinh
Thực vật
thủy sinh
nh sáng
Năng lượng
Nước cấp
Nông
nghiệp
Công
nghiệp
Con ng
ư
ơ
ø
i va
ø
hoa

ï
t
động
Th
ự
c va
ä
t
Đ
o
ä
ng va
ä
t
N
ư
ơ
ù
c tha
û
i
Khí quyển
nh sáng
Nước
biển
Nước
đóng băng
Nước hồ Nước
sông, suối
Nước

trong đất
Nước
ngầm
Nước trong cơ
thể sinh vật
Nước
mao quản
Nước thổ
nhưỡng
KHỐI LƯỢNG VÀ THỜI GIAN LƯU TRỮ CỦA CÁC
DẠNG NƯỚC TRONG CHU TRÌNH THỦY HÓA
DẠNG NƯỚC
KHỐI LƯỢNG (KM
3
)
Nước đại dương
1.370.223.000.000
Nước bốc hơi từ đại dương
430.000
Mưa trên đại dương
390.000
Nước trên đất liền
110.000
Bốc hơi từ đất liền
70.000
Chảy tràn từ đất liền
40.000
Sông, hồ
281.200
Băng tuyết

24.000.000
Nước ngầm
60.000.000
ĐỊA ĐIỂM
THỜI GIAN LƯU TRỮ
Khí quyểnKhí quyển
9 ngày9 ngày
Các dòng sông (với tốc độ Các dòng sông (với tốc độ
1m/s)1m/s)
2 tuần2 tuần
Đất ẩmĐất ẩm
2 tuần đến 1 năm2 tuần đến 1 năm
Các hồ lớnCác hồ lớn
10 năm10 năm
Nước ngầm nông (với tốc độ Nước ngầm nông (với tốc độ
11 10m/ngày)10m/ngày)
1010 100 năm100 năm
Tầng pha trộn của các đại Tầng pha trộn của các đại
dươngdương
120 năm120 năm
Đại dương thế giĐại dương thế giớớii
300 năm300 năm
Nước ngầm sâuNước ngầm sâu
10.000 năm10.000 năm
Chóp băng nam cựcChóp băng nam cực
10.000 năm10.000 năm
Vai trò của nước trong môi trường
sinh thái
1. Nước cần cho sự sống

– Nước tham gia vào cấu tạo chất sống
– Nước tham gia vào các quá trình trao đổi
chất và năng lượng
– “Ở ĐÂU CÓ NƯỚC Ở ĐÓ CÓ SỰ SỐNG”
•• NướcNước cócó vaivai tròtrò đặcđặc biệtbiệt quanquan trọngtrọng đốiđối vớivới thựcthực vật,vật, khôngkhông cócó
nướcnước thựcthực vậtvật sẽsẽ khôkhô héohéo vàvà chếtchết
•• NướcNước chiếmchiếm mộtmột khốikhối lượnglượng lớnlớn trongtrong cơcơ thểthể độngđộng vật,vật, nướcnước
thamtham giagia vàovào quáquá trìnhtrình điềuđiều hòahòa nhiệtnhiệt độđộ vàvà cáccác quáquá trìnhtrình sinhsinh
hóahóa phứcphức tạptạp kháckhác
•• NgoàiNgoài rara nướcnước còncòn làlà môimôi trườngtrường sốngsống củacủa nhiềunhiều loàiloài độngđộng
thựcthực vậtvật
ThamTham giagia vàovào quáquá trìnhtrình sinhsinh hóahóa
NhuNhu cầucầu củacủa nướcnước đốiđối vớivới thựcthực vậtvật
NướcNước làlà nhânnhân tốtố quanquan trọngtrọng đốiđối vớivới cáccác
cơcơ thểthể sốngsống NướcNước quyếtquyết địnhđịnh sựsự phânphân bốbố
củacủa thựcthực vậtvật trêntrên TráiTrái ĐấtĐất
TraoTrao đổiđổi nướcnước diễndiễn rara trongtrong suốtsuốt quáquá trìnhtrình
sốngsống củacủa thựcthực vậtvật,, baobao gồmgồm 33 quáquá trìnhtrình::
quáquá trìnhtrình hấphấp thụthụ nướcnước ởở rễrễ,, quáquá trìnhtrình vậnvận
chuyểnchuyển nướcnước ởở thânthân,, quáquá trìnhtrình thoátthoát hơihơi
nướcnước ởở lálá
CácCác dạngdạng nướcnước trongtrong câycây vàvà vaivai tròtrò củacủa nónó::
CóCó 22 dạngdạng nướcnước chínhchính::
DạngDạng tựtự dodo::
ChứaChứa trongtrong cáccác thànhthành phầnphần củacủa TếTế bào,bào, trongtrong
cáccác khoảngkhoảng giangian bào,bào, trongtrong mạchmạch dẫndẫn……,, khôngkhông
liênliên kếtkết vớivới cáccác thànhthành phầnphần hóahóa họchọc kháckhác VẫnVẫn
giữgiữ đượcđược tínhtính chấtchất lílí,, hóahóa,, sinhsinh họchọc bìnhbình thườngthường
VaiVai tròtrò:: làmlàm dungdung môimôi,, điềuđiều hòahòa nhiệtnhiệt,, thamtham giagia
vàovào mộtmột sốsố quáquá trìnhtrình traotrao đổiđổi chất,chất, đảmđảm bảobảo độđộ

nhớtnhớt củacủa chấtchất nguyênnguyên sinhsinh,, giúpgiúp chocho quáquá trìnhtrình
traotrao đổiđổi chấtchất diễndiễn rara bìnhbình thườngthường
DạngDạng liênliên kếtkết
++ LiênLiên kếtkết vớivới cáccác phầnphần tửtử kháckhác trongtrong TếTế
bàobào
++ VaiVai tròtrò:: đảmđảm bảobảo độđộ bềnbền vữngvững củacủa hệhệ
thốngthống keokeo trongtrong chấtchất nguyênnguyên sinhsinh
NhuNhu cầucầu củacủa nướcnước đốiđối vớivới thựcthực vậtvật::
ThựcThực vậtvật khôngkhông thểthể sốngsống thiếuthiếu nướcnước
CâyCây cầncần mộtmột lượnglượng nướcnước rấtrất lớnlớn trongtrong
đờiđời sốngsống củacủa nónó
ThiếuThiếu mộtmột lượnglượng nướcnước lớnlớn vàvà kéokéo dàidài
câycây sẽsẽ héohéo vàvà chếtchết