Đánh giá chất lượng nước từ lưới thu sương và đề xuất biện pháp xử lý

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

HOÀNG THỊ TRANG NHUNG
Tên đề tài:
ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC TỪ LƯỚI THU SƯƠNG VÀ ĐỀ
XUẤT BIỆN PHÁP XỬ LÝ

KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo

: Chính quy

Chuyên ngành

: Khoa học môi trường

Khoa

: Môi trường

Khóa học

: 2014 - 2018

Thái Nguyên, năm 2018


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

HOÀNG THỊ TRANG NHUNG
Tên đề tài:
ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC TỪ LƯỚI THU SƯƠNG VÀ ĐỀ
XUẤT BIỆN PHÁP XỬ LÝ

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo
Chuyên ngành
Khoa
Khóa học
Giảng viên hướng dẫn

: Chính quy
: Khoa học môi trường
: Môi trường
: 2014 - 2018
: TS. Trần Hải Đăng

Thái Nguyên, năm 2018


i
LỜI CẢM ƠN

Được sự đồng ý của Ban Giám hiệu trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên,
khoa Môi trường cùng với sự hướng dẫn của thầy giáo TS. Trần Hải Đăng,
em tiến hành thực hiện đề tài: “Đánh giá chất lượng nước từ lưới thu
sương và đề xuất biện pháp xử lý” Trước hết em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu

sắc đến thầy giáo TS. Trần Hải Đăng, người tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em
trong suốt quá trình thực tập và hoàn thành đề tài tốt nghiệp. Em xin chân
thành cảm ơn các thầy giáo, cô giáo của trường Đại học Nông Lâm Thái
Nguyên, đặc biệt các thầy giáo, cô giáo trong khoa Môi trường đã nhiệt tình
dạy dỗ em trong quá trình học tập và thời gian thực tập tốt nghiệp.
Mặc dù bản thân có nhiều cố gắng, song do trình độ và thời gian có hạn,
bước đầu làm quen với phương pháp nghiên cứu nên đề tài của em không
tránh khỏi những hạn chế và thiếu sót, em rất mong được sự đóng góp ý kiến
của các thầy cô giáo và bạn bè đồng nghiệp để đề tài của em được hoàn thiện
hơn.
Em xin chân thành cảm ơn./.
Thái Nguyên, ngày tháng

năm 2018

Sinh viên

Hoàng Thị Trang Nhung


ii
DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 3.1. Chỉ tiêu và phương pháp phân tích ................................................. 32
Bảng 4.1. Kết quả phân tích chất lượng nước thu sương(hơi) sau 1 ngày ..... 34
Bảng 4.2. Kết quả phân tích chất lượng nước thu sương(hơi) sau 3 ngày ..... 37
Bảng 4.3. Kết quả phân tích chất lượng nước thu sương(hơi) sau 7 ngày. .... 39


3

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 2.1 Sương mù ..........................................................................................13
Hình 2.2. Tháp nước Warka .............................................................................22
Hình 2.3 Máy lọc nước UV nhỏ gọn................................................................23
Hình 2.5 Máy Nano Water Chip ......................................................................25
Hình 2.6 Hệ thống nổi khử muối bằng năng lượng mặt trời............................26
Hình 2.7 Dự án khai thác năng lượng từ sóng ở Australia ..............................26
Hình 3.1: Sợi gai .............................................................................................29
Hình 3.2. Quy trình làm lưới từ các sợi cây gai. ..............................................29
Hình 3.3 Các bước đan lưới thu sương. ...........................................................30
Hình 4.1 Biểu đồ hiển thị các chỉ tiêu ..............................................................35
Hình 4.2 Biểu đồ hiển thị chỉ tiêu Coliforms ...................................................35
Hình 4.3 Biểu đồ hiển thị hàm hượng COD ....................................................37
Hình 4.4 Biểu đồ hiển thị chỉ tiêu độ đục ........................................................38
Hình 4.5 Biểu đồ hiển thị hàm lượng Coliforms .............................................38
Hình 4.6 Biểu đồ hiển thị hàm lượng COD .....................................................40
Hình 4.7 Biểu đồ hiển thị chỉ tiêu Độ Đục.......................................................40
Hình 4.8 Biểu đồ hiển thị hàm lượng Coliforms .............................................41
Hình 4.9 Máy lọc nước RO ..............................................................................41
Hình 4.10: Khả năng giữ lại chất bẩn và vi sinh vật của màng lọc MF so
với các loại bể lọc hạt đa lớp ( Màng lọc MF phía bên phải ). ......43
Hình 4.11: Một số loại vật liệu đa năng để xử lý nước....................................45
Hình 4.12: Công nghệ lọc nước UF .................................................................45


4

DANH MỤC TỪ CÁC TỪ VIẾT TẮT

Từ, cụm từ viết tắt

Chú giải

BTNMT

: Bộ tài nguyên môi trường

BVMT

: Bảo vệ môi trường

BYT

: Bộ Y tế

CP

: Chính phủ

ĐV

: Động vật

KT – XH

: Kinh tế - xã hội

NĐ

: Nghị định

QCVN

: Quy chuẩn Việt Nam

TCXDVN

: Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam

TP

: Thành phố

TT

: Thông tư

TV

: Thực vật

UNICEF

: Quỹ nhi đồng liên hợp quốc

USGS

: Cục khảo sát địa chất Hoa Kỳ

WHO

: Tổ chức y tế thế giới


5

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN .................................................................................................... i
DANH MỤC CÁC BẢNG................................................................................ ii
DANH MỤC CÁC HÌNH ................................................................................
iii

DANH

MỤC

TỪ

...........................................................

CÁC
iv

TỪ

VIẾT
MỤC

TẮT

LỤC

......................................................................................................... v Phần 1:
MỞ ĐẦU ............................................................................................ 1
1.1. Tính cấp thiết của đề tài ......................................................................... 1
1.2. Mục tiêu, yêu cầu của đề tài................................................................... 3
1.2.1. Mục tiêu của đề tài........................................................................... 3
1.2.2. Yêu cầu của đề tài ............................................................................ 3
1.3. Ý nghĩa của đề tài................................................................................... 3
1.3.1. Ý nghĩa khoa học ............................................................................. 3
1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn.............................................................................. 3
Phần 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ................................................................. 4
2.1 Cơ sở khoa học........................................................................................ 4
2.1.1 Cơ sở pháp lý của đề tài.................................................................... 4
2.1.2 Cơ sở lí luận ...................................................................................... 5
2.2 . Cơ sở thực tiễn .................................................................................... 15
2.2.1. Tình hình khai thác và sử dụng nước trên thế giới và Việt Nam. . 15
2.2.2 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước..................................... 21
Phần 3: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..................... 28
3.1. Đối tượng nghiên cứu .......................................................................... 28
3.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu ........................................................ 28
3.3. Nội dung nghiên cứu ............................................................................ 28
3.4. Phương pháp nghiên cứu...................................................................... 28


6

3.4.1. Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp............................................ 28
3.4.2. Phương pháp thiết kế thí nghiệm .................................................. 29
3.4.4. Phương pháp xử lý số liệu ............................................................. 33

Phần 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ............................. 34
4.1 Khái quát nghiên cứu thu sương(hơi) làm nước sạch từ các sợi tự nhiên ..
34
4.2. Đánh giá chất lượng nước thu sương. .................................................. 34
4.2.1 Chất lượng nước thu sương(hơi) sau 1 ngày .................................. 34
4.2.3 Chất lượng nước thu sương sau 7 ngày. ......................................... 39
4.2 Đề xuất các biện pháp xử lý nước......................................................... 41
4.2.1. Máy lọc nước RO........................................................................... 41
4.2.2 Màng lọc MF kết hợp vật liệu lọc đa năng .................................... 42
4.2.3 Công nghệ lọc nước UF .................................................................. 45
Phần 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ........................................................ 48
5.1. Kết luận ................................................................................................ 48
5.2. Kiến nghị: ............................................................................................. 48
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 50


1

Phần 1
MỞ ĐẦU
1.1. Tính cấp thiết của đề tài
Nước là nguồn tài nguyên vô cùng quý giá mà tự nhiên ban tặng cho con
người, không có nước thì không có sự sống và cũng không có một hoạt động
kinh tế nào có thể tồn tại được. Nước là khởi đầu và là nhu cầu thiết yếu của
sự sống; là yếu tố quan trọng của sản xuất; là nhân tố chính để bảo đảm môi
trường. Tuy vậy, nguồn tài nguyên nước đang ngày càng khan hiếm, khối
lượng và chất lượng nước ngày càng suy giảm, hạn hán, lũ lụt xảy ra gay gắt
ở cả quy mô, mức độ và thời gian trong khi nhu cầu sử dụng nước ngày càng
tăng và đó chính là nguyên nhân đã gây ra khủng hoảng về nước ở nhiều nơi
trên thế giới.

Tuy nhiên, nhu cầu phát triển kinh tế nhanh với mục tiêu lợi nhuận cao,
con người đã cố tình bỏ qua các tác động đến môi trường một cách trực tiếp
hoặc gián tiếp; cùng với sự gia tăng dân số gây nguy cơ thiếu nước, đặc biệt
là nước ngọt và nước sạch là một hiểm họa lớn đối với sự tồn vong của
con người cũng như toàn bộ sự sống trên trái đất.
Hiện nay trên thế giới, nước sạch đang là nguồn tài nguyên cực kì quý
giá và rất khan hiếm ở một số vùng đất. Theo báo cáo của WHO, khoảng 2,4
tỉ người trên thế giới không có nước sạch để uống hàng ngày và 1,8 tỉ người
phải uống những nguồn nước ô nhiễm, gây ảnh hưởng đến sức khỏe và tính
mạng. Hàng năm, 4.000 trẻ em tử vong vì nước bẩn và vệ sinh kém [Quỹ Nhi
đồng Liên Hợp Quốc UNICEF công bố]. Giám đốc Điều hành UNICEF, bà
Ann M. Veneman cho biết: “Trên thế giới, cứ 15 giây lại có một trẻ em tử
vong bởi các bệnh do nước không sạch gây ra và nước không sạch là thủ
phạm của hầu hết các bệnh và nạn suy dinh dưỡng. Chỉ tính riêng ở Châu
Phi, do biến đổi khí hậu, số người chịu cảnh thiếu nước nhiều hơn vào năm
2020 là từ 75


2

đến 250 triệu người. Khan hiếm nước ở một số vùng khô hạn và bán khô hạn
sẽ tác động lớn tới sự di cư; do hiếm nước sẽ có từ 24 triệu đến 700 triệu
người dân mất chỗ ở.
Tại các khu vực miền núi ở Việt Nam cũng đang đối diện với tình trạng
khan hiếm nguồn nước sạch trầm trọng. Trong bối cảnh nguồn nước mặt đang
dần trở nên cạn kiện còn nguồn nước ngầm thì không phải nơi nào cũng có.
Đặc biệt tại các khu vực miền núi phía Bắc thì việc tìm được nguồn nước
ngầm là rất khó khăn. Ngoài ra thì chất lượng của các nguồn nước cũng
không đáp ứng được nhu cầu sinh hoạt hàng ngày. Cho đến thời điểm này
theo thông tin của Ban Chỉ đạo quốc gia về chương trình nước sạch và vệ sinh

môi trường thì 60% người dân vùng nông thôn, miền núi không có nước sạch
để sử dụng. Theo ước tính của Quỹ Nhi đồng Liên Hợp Quốc (UNICEF) ở
Việt Nam có khoảng 17 triệu (52%) trẻ em chưa được sử dụng nước sạch. Do
đó, cần phải nhanh chóng có các biện pháp bảo vệ và sử dụng hợp lý
nguồn tài nguyên nước.
Trong khi đó, tại các vùng núi cao thì luôn có một lượng sương dày đặc
quanh năm cho thấy khả năng thu sương làm nước là rất lớn. Nhưng hiện nay
tại Việt Nam chưa có nghiên cứu nào về khả năng thu sương làm nước sạch
phục vụ cho đồng bào vùng cao vì vậy cần tìm ra phương pháp, mô hình hiệu
quả thu sương tạo ra nước sạch giải quyết các vấn đề thiếu nước sách trên
các vùng núi cao.
Ở nước ta có rất nhiều loại sợi tự nhiên có khả năng hút ẩm, giữ nước tốt
như sợi gai, sợi đay, sợi dừa,... Các loại sợi này là nguồn nguyên liệu rẻ tiền,
dễ kiếm có thể phục vụ cho việc thu sương làm nước rất tốt.
Xuất phát từ thực tế, dưới sự hướng dẫn của TS. Trần Hải Đăng, tôi tiến
hành nghiên cứu đề tài: “Đánh giá chất lượng nước từ lưới thu sương và
đề xuất biện pháp xử lý” nhằm đánh giá chất lượng nước và đưa ra các đề
xuất biện pháp xử lý.


3

1.2. Mục tiêu, yêu cầu của đề tài
1.2.1. Mục tiêu của đề tài
Đánh giá chất lượng nước từ lưới thu sương trong phòng thí nghiệm và
đề xuất biện pháp khắc phục.
1.2.2. Yêu cầu của đề tài
- Đánh giá giá chất lượng nước từ lưới thu sương (hơi).
- Đề xuất một số biện pháp xử lý nước thu sương (hơi).
1.3. Ý nghĩa của đề tài

1.3.1. Ý nghĩa khoa học
- Cung cấp cơ sở lý luận của việc đánh giá chất lượng nước thu sương
trong phòng thí nghiệm.
1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn
Những kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ là cơ sở cho Ý nghĩa trong học
tập và nghiên cứu khoa học: Giúp bản thân tôi có cơ hội tiếp cận với cách thức
thực hiện một đề tài nghiên cứu khoa học, giúp tôi vận dụng kiến thức đã học
vào thực tế và rèn luyện về kỹ năng tổng hợp và phân tích số liệu, tiếp thu và
học hỏi những kinh nghiệm từ thực tế. Trên cơ sở những kiến thức nắm được
sẽ là hành trang phục vụ cho công việc tôi trong công tác quản lý môi trường.
Kết quả nghiên cứu của đề tài có thể được sử dụng như là tài liệu tham
khảo cho các cơ quan quản lý, các nhà nghiên cứu nhân rộng mô hình thu
sương làm nước sạch cho những nơi vùng núi, vùng sâu, vùng xa trên Thế
giới nói chung và Việt Nam nói chung có cơ hội sử dụng nước sạch.


4

Phần 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1 Cơ sở khoa học
2.1.1 Cơ sở pháp lý của đề tài
- Căn cứ luật bảo vệ môi trường năm 2014 được quốc hội nước Cộng
hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam khóa XIII, kỳ họp thứ 7 thông qua ngày
23/06/2014 và có hiệu lực thi hành ngày 01/01/2015.
- Luật tài nguyên nước số 17/2012/QH13
- Các Nghị định, Thông tư, Quyết định, Chỉ thị, Văn bản của Chính phủ,
cơ quan Trung ương, địa phương liên quan đến công tác bảo vệ môi trường,
tài nguyên nước.
- TCXDVN 33:2006 về cấp nước – mạng lưới đường ống và các công

trình tiêu chuẩn thiết kế.
- Nghị định 18/2015/NĐ-CP ngày 14 tháng 02 năm 2015 của Chính phủ
quy định về quy hoạch bảo vệ môi trường, đánh giá môi trường chiến lược,
đánh giá tác động môi trường và kế hoạch bảo vệ môi trường
- Nghị định 201/2013/NĐ-CP ngày 27 tháng 01 năm 2013 của Chính
phủ quy định chi tiết thi hành một số điều của Luật tài nguyên nước.
- Nghị định 102/2008/NĐ-CP ngày 15 tháng 9 năm 2008 của Chính phủ
về
việc thu thập, quản lý, khai thác và sử dụng dữ liệu tài nguyên và môi trường.
- Nghị định 80/2014/NĐ-CP của Chính phủ về thoát nước và xử lý nước
thải
- Nghị định 34/2005/NĐ-CP của chính phủ về quy định xử phạt vi phạm
hành chính trong lĩnh vực tài nguyên nước.
- Nghị định 149/2004/NĐ-CP quy định việc cấp phép thăm dò, khai thác,
sử dụng tài nguyên nước, xả nước thải vào nguồn nước.
- QCVN 01:2009/BYT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước
ăn uống.


5

- Thông tư của Bộ Y tế số 50/2015/TT-BYT ngày 11 tháng 12 năm 2015
quy định việc kiểm tra vệ sinh, chất lượng nước ăn uống, nước sinh hoạt.
- Thông tư số 47/2017/TT-BTNMT ngày 07/11/2017 của Bộ Tài nguyên
và Môi trường quy định về giám sát khai thác, sử dụng tài nguyên nước.
- Thông tư số 73/2017/TT-BTNMT ngày 29/12/2017 của Bộ Tài
nguyên và Môi trường ban hành hệ thống chỉ tiêu thống kê ngành tài
nguyên và môi trường.
- Thông tư số 50/2015/TT-BYT ngày 11/12/2015 của Bộ Y tế Quy định
việc kiểm tra vệ sinh, chất lượng nước ăn uống, nước sinh hoạt.

2.1.2 Cơ sở lí luận
2.1.2.1. Khái quát về tài nguyên nước
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. Hầu hết các hoạt
động trên đều cần dùng nước ngọt.[8]
Nước bao phủ 71% diện tích của quả đất trong đó có 97% là nước mặn,
còn lại là nước ngọt. Nước giữ cho khí hậu tương đối ổn định và pha loãng
các yếu tố gây ô nhiễm môi trường, nó còn là thành phần cấu tạo chủ yếu
trong cơ thể sinh vật, chiếm từ 50% - 97% trọng lượng của cơ thể, chẳng hạn
như ở người nước chiếm 70% trọng lượng cơ thể và Sứa ở biển nước chiếm
tới 97%. Trong 3% lượng nước ngọt có trên quả đất thì có khoảng hơn 3/4
lượng nước mà con người không sử dụng được vì nó nằm quá sâu trong lòng
đất, bị đóng băng, ở dạng hơi trong khí quyển và ở dạng tuyết trên lục
địa….chỉ có 0,5% nước ngọt hiện diện trong sông, suối, ao, hồ mà con người
đã và đang sử dụng. Tuy nhiên, nếu ta trừ phần nước bị ô nhiễm ra thì chỉ có
khoảng 0,003% là nước ngọt sạch mà con người có thể sử dụng được và nếu
tính ra trung bình mỗi người được cung cấp 879.000 lít nước ngọt để sử dụng
( Miller,1988).[8]


6

Theo hiểu biết hiện nay thì nước trên hành tinh của chúng ta phát sinh từ
3 nguồn: bên trong lòng đất, từ các thiên thạch ngoài quả đất mang vào và từ
tầng trên của khí quyển, trong đó thì nguồn gốc từ bên trong lòng đất là chủ
yếu. Nước có nguồn gốc bên trong lòng đất được hình thành ở lớp vỏ giữa của
quả đất do quá trình phân hóa các lớp nham thạch ở nhiệt độ cao tạo ra, sau
đó theo các khe nứt của lớp vỏ ngoài nước thoát dần qua lớp vỏ ngoài thì biến
thành thể hơi, bốc hơi và cuối cùng ngưng tụ lại thành thể lỏng và rơi xuống

mặt đất. Trên mặt đất, nước chảy tràn từ nơi cao đến nơi thấp và tràn ngập các
vùng trủng tạo nên các đại dương mênh mông và các sông hồ nguyên thủy.
Theo sự tính toán thì khối lượng nước ở trạng thái tự do phủ lên trên trái
đất khoảng 1,4 tỉ km3, nhưng so với trử lượng nước ở lớp vỏ giữa của quả đất
( khoảng 200 tỉ km3) thì chẳng đáng kể vì nó chỉ chiếm không đến 1%. Tổng
lượng nước tự nhiên trên thế giới theo ước tính có khác nhau theo các tác giả
và dao động từ 1.385.985.000 km3 (Lvovits, Xokolov - 1974) đến
1.457.802.450 km3 (F. Sargent - 1974).[8]
- Nước ngọt: nước ngọt hay nước nhạt là loại nước chứa một lượng tối
thiểu các muối hòa tan, đặc biệt là clorua natri ( thường có nồng độ các loại
muối hay còn gọi là độ mặn trong khoảng 0,01 – 0,5 ppt hoặc tới 1ppt), vì thế
nó được phân biệt tương đối rõ ràng với nước lợ hay các loại nước mặn và
nước muối. Tất cả các nguồn nước ngọt có xuất phát điểm là từ các cơn mưa
được tạo ra do sự ngưng tụ tới hạn của hơi nước trong không khí, rơi xuống
ao, hồ, sông của mặt đất cũng như trong các nguồn nước ngầm hoặc do sự tan
chảy của băng hay tuyết. 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 thể giới
vẫn đang tiếp tục tăng làm cho nhu cầu nước càng tăng. Sự nhận thức về tầm
quan trọng của việc bảo vệ nguồn nước cho nhu cầu hệ sinh thái mới chỉ được


7

lên tiếng gần đây. Trong suốt thể kỷ 20, hơn một nửa các vùng đất ngập nước
trên thế giới đã bị biến mất 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.[8]
- Nước mặn: Nước mặn là thuật ngữ chung để chỉ nước chứa một hàm
lượng đáng kể các muối hòa tan ( chủ yếu là NaCl). Hàm lượng này thông

thường được biểu diễn dưới dạng phần nghìn (ppt) hay phần triệu (ppm) hoặc
phần trăm (%) hay g/l. Các mức hàm lượng muối được USGS Hoa Kỳ sử
dụng để phân loại nước mặn thành ba thể loại. Nước hơi mặn chứa muối trong
phạm vi 1.000 tới 3.000ppm ( 1 tới 3 ppt). Nước mặn vừa phải chứa khoảng
3.000 tới 10.000 ppm ( 3 tới 10 ppt). Nước mặn nhiều chứa khoảng 10.000 tới
35.000 ppm ( 10 tới 35 ppt) muối. Trên Trái Đất, nước biển trong các đại
dương là nguồn nước mặn phổ biến nhất và cũng là nguồn nước lớn nhất. Độ
mặn trung bình của đại dương là khoảng 35.000 ppm hay 35 ppt hoặc 3,5%,
tương đương với 35g/l. Hàm lượng nước mặn tự nhiên cao nhất có tại hồ
Assal ở Djibouti với nồng độ 34,8%.[8]
- Nước mặt: nước mặt là nước trong sông, hồ hoặc nước ngọt trong vùng
đất ngập nước. 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. 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 tố khác. Các yếu tố này
như khả năng chứa của các hồ, vùng đất ngập nước và các hồ chứa nhân tạo,
độ thấm của đất bên dưới các thể chứa nước này, các đặc điểm của dòng chảy
mặt trong lưu vực, thời lượng giáng thủy và tốc độ bốc hơi địa phương. Tất cả
các yếu tố này đều ảnh hưởng đến tỷ lệ mất nước. Sự bốc hơi nước trong đất,
ao, hồ, sông, biển, sự thoát hơi nước ở TV và ĐV…hơi nước vào trong không
khí sau đó bị ngưng tụ lại trở về thể lỏng rơi xuống mặt đất hình thành mưa,


8

nước mưa chảy tràn trên mặt đất từ nơi cao đến nơi thấp tạo nên các dòng
chảy hình thành nên thác, ghềnh, sông, suối và được tích tụ lại ở những nơi
thấp trên lục địa hình thành hồ hoặc đưa thẳng ra biển hình thành nên lớp
nước trên bề mặt của vỏ trái đất. Trong quá trình chảy tràn, nước hòa tan các
muối khoáng trong các nham thạch nơi nó chảy qua, một số vật liệu nhẹ

không hòa tan được cuốn theo dòng chảy và bồi lắng ở nơi khác thấp hơn, sự
tích tụ muối khoáng trong nước biển sau một thời gian dài của quá trình lịch
sử của quả đất dần dần làm cho nước biển càng trở nên mặn. Có hai loại nước
mặt là nước ngọt hiện diện trong ao, hồ, trên các lục địa và nước mặn hiện
diện trong biển, các đại dương mênh mông, trong các hồ nước mặn trên các
lục địa.[8]
- Nước ngầm: Nước ngầm hay còn gọi là nước dưới đất, 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 ngầm. Nước ngầm cũng có
những đặc điểm giống như nước mặt như: nguồn vào, nguồn ra và chứa. Sự
khác biệt chủ yếu với nước mặt là do tốc độ luân chuyển chậm ( dòng thấm
rất chậm so với nước mặt), khả năng giữ nước ngầm nhìn chung lớn hơn nước
mặt khi so sánh về lượng nước đầu vào. Nguồn cung cấp nước cho nước
ngầm là nước mặt thấm vào tầng chứa. Các nguồn thoát tự nhiên như suối và
thấm vào các đại dương. Theo độ sâu phân bố, có thể chia nước ngầm thành
nước ngầm tầng mặt và nước ngầm tầng sâu. Đặc điểm chung của nước ngầm
là khả năng di chuyển nhanh trong các lớp đất xốp, tạo thành dòng chảy ngầm
theo địa hình. Nước ngầm tầng mặt thường không có lớp ngăn cách với địa
hình bề mặt. Do vậy, thành phần và mực nước biến đổi rất nhiều, phụ thuộc
vào trạng thái của nước mặt. Loại nước ngầm tầng mặt rất dễ bị ô nhiễm.
Nước ngầm tầng sâu thường nằm trong lớp đất đá xốp được ngăn cách bên


9

trên và phía dưới bởi các lớp không thấm nước. Theo không gian phân bố,
một lớp nước ngầm tầng sâu thường có ba vùng chức năng: vùng thu nhận
nước, vùng chuyển tải nước, vùng khai thác nước có áp. Có hai loại nước
ngầm: nước ngầm không có áp lực và nước ngầm có áp lực.[8]
2.1.2.2 Khái niệm ô nhiễm nước

Ô nhiễm nước là hiện tượng các vùng nước như sông, hồ, biển, nước
ngầm... bị các hoạt động của con người làm nhiễm các chất độc hại như chất
có trong thuốc bảo vệ thực vật,chất thải công nghiệp chưa được xử lí,.....tất cả
có thể gây hại cho con người và cuộc sống các sinh vật trong tự nhiên.
Theo hiến chương châu Âu về nước đã định nghĩa: “Ô nhiễm nước là sự
biến đổi nói chung do con người đối với chất lượng nước, làm nhiễm bẩn
nước và gây nguy hiểm cho con người, cho công nghiệp, nông nghiệp, cho
động vật nuôi và các loài hoang dã”.
Tóm lại, ô nhiễm nước là sự biến đổi tính chất vật lý, hóa học và thành
phần sinh học của nước không phù hợp với tiêu chuẩn, quy chuẩn kĩ thuật cho
phép, gây ảnh hưởng xấu đến con người và vi sinh vật.[8]
2.1.2.3 Khái niệm về nước sạch
“Nước sạch là nước đảm bảo các yêu cầu sau: Nước trong, không
màu,không có mùi, vị lạ, không có tạp chất, không có chứa chất tan có hại,
không có mầm gây bệnh”.[9]
Khi mang đi thử nghiệm đạt giới hạn cho phép tất cả các chỉ tiêu theo
quy định tại Quy chuẩn Việt Nam (QCVN) 01:2009/BYT - Quy chuẩn kỹ
thuật quốc gia về chất lượng nước ăn uống hay QCVN 02:2009/BYT - Quy
chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước sinh hoạt, ban hành kèm theo
thông tư số 04/2009/TT- BYT và 05/2009/TT- BYT ngày 17/06/2009.


10

2.1.2.4 Khái niệm nước sinh hoạt sạch
Nước sinh hoạt là nước sạch hoặc nước có thể dùng cho ăn, uống, vệ
sinh của con người [6]. Nước sinh hoạt dùng để uống cần đạt tiêu chuẩn về
màu sắc (không quá 15 độ màu, không có màu lạ); độ đục (không quá 5 độ),
mùi (không có mùi hôi, mùi lạ), không có váng cặn, độ axit thích hợp (pH =
6,6-8,5), độ cứng phù hợp (không quá 300mg CaC03/lít, Fe không quá 0,3

mg/lít), Mn (không quá 0,1 mg/lít), Cu (không quá 0,1 mg/lít), Zn (không quá
3,0 mg/lít), As (không quá 0,05 mg/lít), Hg (không quá 0,001 mg/lít), Pb
(không quá 0,1 mg/lít), Cr (không quá 0,05 mg/lít), xianua (không quá 0,05
mg/lít), florua (không quá 0,1 mg/lít), vi khuẩn nhóm E.coli (không quá 3 vi
khuẩn/1ít).
Nước mặt (nước sông, rạch, ao hồ, suối) có xử lý lắng trong và tiệt trùng.
2.1.2.5 Vai trò của nước đối với con người
Nước có vai trò đặc biệt với cơ thể con người, con người có thể nhịn ăn
được vài ngày nhưng không thể nhịn uống nước. Nước chiếm khoảng 70%
trọng lượng cơ thể, 65-75% trọng lượng cơ, 50% trọng lượng mỡ, 50% trọng
lượng xương. Nước tồn tại ở 2 dạng: nước trong tế bào và nước ngoài tế bào.
Nước ngoài tế bào có trong huyết tương máu, nước bọt…Nước là chất quan
trọng để các phản ứng hóa học và sự trao đổi chất diễn ra không ngừng trong
cơ thể. Nước là dung môi, nhờ đó tất cả các chất dinh dưỡng được đưa vào cơ
thể, sau đó được chuyển vào máu dưới dạng dung dịch nước. Mỗi người cần
2-3 lít nước mỗi ngày để đổi mới lượng nước của cơ thể và duy trì các hoạt
động sống bình thường. Uống không đủ nước ảnh hưởng đến chức năng của
tế bào cũng như chức năng của các hệ thống trong cơ thể. Những người
thường xuyên uống không đủ nước có khả năng gây trụy tim mạch, hạ huyết
áp, nhịp tim tăng cao. Nguy hiểm hơn, bạn có thể tử vong nếu lượng nước


11

mất trên 20%. Bên cạnh oxy, nước đóng vai trò quan trọng thứ hai để duy trì
sự sống.
Tóm lại, nước rất cần cho cơ thể, mỗi người phải tập cho mình một thói
quen uống nước để cơ thể không bị thiếu nước. Có thể nhận biết cơ thể bị
thiếu nước qua cảm giác khát hoặc màu của nước tiểu, nước tiểu có màu vàng
đậm chứng tỏ cơ thể đang bị thiếu nước. Duy trì cho cơ thể luôn ở trạng thái

cân bằng nước là yếu tố quan trọng bảo đảm sức khỏe của mỗi người.[8]
2.1.2.6 Vai trò của nước đối với sinh vật
Nước chứa trong cơ thể sinh vật một hàm lượng rất cao, từ 50 - 90%
khối lượng cơ thể sinh vật là nước, có trường hợp nước chiếm tỷ lệ cao hơn,
tới 98% như ở một số cây mọng nước, ở ruột khoang (ví dụ: thủy tức).Nước
là dung môi cho các chất vô cơ, các chất hữu cơ có mang gốc phân cực (ưa
nước) như hydroxyl, amin, các boxyl…..Nước là nguyên liệu cho cây trong
quá trình quang hợp tạo ra các chất hữu cơ. Nước là môi trường hoà tan chất
vô cơ và phương tiện vận chuyển chất vô cơ và hữu cơ trong cây, vận chuyển
máu và các chất dinh dưỡng ở động vật.Nước bảo đảm cho thực vật có một
hình dạng và cấu trúc nhất định. Do nước chiếm một lượng lớn trong tế bào
thực vật, duy trì độ trương của tế bào cho nên làm cho thực vật có một hình
dáng nhất định.Nước nối liền cây với đất và khí quyển góp phần tích cực
trong việc bảo đảm mối liên hệ khăng khít sự thống nhất giữa cơ thể và môi
trường. Trong quá trình trao đổi giữa cây và môi trường đất có sự tham gia
tích cực của ion H+ và OH- do nước phân ly ra.Nước tham gia vào quá trình
trao đổi năng lượng và điều hòa nhiệt độ cơ thể.Nước còn là môi trường sống
của rất nhiều loài sinh vật, giữ vai trò tích cực trong việc phát tán nòi giống
của các sinh vật, nước còn là môi trường sống của nhiều loài sinh vật. Vì vậy
các cơ thể sinh vật thường xuyên cần nước.[8]


12

2.1.2.7 Đặc điểm về sương mù ở các tỉnh vùng núi phía bắc
* Khái niệm :
Sương mù là hiện tượng hơi nước ngưng tụ thành các hạt nhỏ li ti giống
như mây nhưng hiện ra áp mặt đất thay vì trên trời cao. Sương mù tạo nên từ
lên từ hơi ẩm trên Trái Đất bốc hơi; khi bốc hơi, hơi ẩm chuyển động lên cao,
lạnh dần và ngưng tụ tạo thành hiện tượng sương mù.[13]

* Đặc điểm về sương mù:
-Sương mù cấu tạo bằng nhiều cách, phụ thuộc vào phương thức giảm
nhiệt để gây ra sự ngưng tụ
- Mù là hiện tượng tập hợp các hạt bụi, khói lơ lửng trong không khí,
làm giảm tầm nhìn ngang. Mù mạnh có thể làm giảm tầm nhìn ngang xuống
vài trăm mét, thậm chí hàng chục mét như sương mù mạnh. Mù thường do
nguyên nhân địa phương như cháy rừng, môi trường ô nhiễm.
- Sương mù và mù đều là hiện tương khí tượng nguy hiểm. Đặc biệt đối
với giao thông vận tải đường bộ, đường sông, đường biển và hàng không,
hàng năm sương mù đã gây ra những trở ngại và tổn thất không nhỏ.
- Ngày nay môi trường không khí càng ngày càng ô nhiễm nên sương mù
và mù xảy ra nhiều hơn và cường độ mạnh hơn.[13]
* Nguyên nhân hình thành sương mù
Sương mù là một hiện tượng khí tượng mà chúng ta thường thấy và cũng
rất đáng quan tâm. Tuy nhiên sương mù không phải lúc nào cũng có thường
xuyên. Về cơ bản sương mù muốn hình thành được phải thỏa mãn một số
điều kiện sau:
- Ðộ ẩm tương đối của không khí phải cao.
- Nhiệt độ không khí tương đối thấp.
- Tốc độ gió yếu hoặc lặng gió.


13

Sương mù thường xuất hiện khi không khí từ mặt nước, ao, hồ, sông suối
có độ ẩm tương đối lớn di chuyển tới vùng có nhiệt độ mặt đệm thấp hơn.[13]
* Phân loại sương mù

Hình 2.1 Sương mù
Tùy theo điều kiện hình thành của từng loại sương mù mà người ta chia

sương mù thành một số loại sau:
- Sương mù bình lưu
- Sương mù bức xạ
- Sương mù bốc hơi
- Sương mù frônt....
Mù là hiện tượng tập hợp các hạt bụi, khói lơ lửng trong không khí, làm
giảm tầm nhìn ngang. Mù mạnh có thể làm giảm tầm nhìn ngang xuống vài
trăm mét, thậm chí hàng chục mét như sương mù mạnh. Mù thường do
nguyên nhân địa phương như cháy rừng, môi trường ô nhiễm


14

Sương mù và mù đều là hiện tương khí tượng nguy hiểm. Đặc biệt đối
với giao thông vận tải đường bộ, đường sông, đường biển và hàng không,
hàng năm sương mù đã gây ra những trở ngại và tổn thất không nhỏ.
Sương mù ở nước ta thường xảy ra thường xuyên vào các tháng từ cuối
mùa thu đến cuối mùa xuân, nhiều và mạnh nhất vào các tháng mùa đông.
Ngày nay môi trường không khí càng ngày càng ô nhiễm nên sương mù và
mù xảy ra nhiều hơn và cường độ mạnh hơn.
- Sương mù bốc hơi
Sương mù bốc hơi được hình thành khi nhiệt độ ở mặt nước nhỏ hơn
nhiệt độ của lớp không khí bên trên của nó; lúc này sự bay hơi hầu như không
xảy ra do sức trương hơi nước trong lớp không khí bên trên nhỏ hơn sức
trương hơi nước ở mặt nước và như vậy trạng thái bão hòa của hơi nước trong
lớp không khí bên trên mặt nước không thể đạt được. Ngược lại, khi nhiệt độ
của lớp không khí bên trên mặt nước nhỏ hơn nhiệt độ mặt nước thì sự bay
hơi tiếp tục xảy ra. Khi độ ẩm không khí phía trên đã đạt đến trạng thái bão
hòa, lượng hơi nước thừa ngưng kết tạo thành sương mù.[13]
- Sương mù bình lưu

Ðược hình thành khi khối không khí nóng di chuyển trên các mặt đệm
trải dưới lạnh đi; khi đó trong khối không khí sẽ tạo thành một lớp nghịch
nhiệt và sương mù được tạo thành từ mặt đất đến ranh giới của lớp nghịch
nhiệt. Trong thực tế thì nguyên nhân hình thành sương mù loại này rất đa
dạng, người ta phân ra làm 2 loại sương mù bình lưu chính như sau:
a, Sương mù bình lưu nóng:
Ðược xuất hiện trong trường hợp không khí bị lạnh đi khi mặt đệm lạnh
hơn nó, đây là dạng phổ biến nhất của sương mù bình lưu, hình thành trong
khối không khí nóng ẩm, như khối không khí nhiệt đới biển khi đi vào đất liền
có nhiệt độ thấp hơn. Ở nước ta thường thấy sương mù loại này từ biển đông
vào đất liền trong các tháng mùa lạnh.


15

b. Sương mù bình lưu lạnh:
Xuất hiện trên một khoảng nước khi có hơi nước bốc hơi từ mặt nước
ấm vào không khí lạnh, trên đất liền có thể gặp sương mù bốc hơi từ lòng
sông, hồ, ao...
- Sương mù front
Ðây là loại sương mù xuất hiện trong trường hợp khi front nóng đi qua
có mưa, nhờ sự bay hơi của các giọt nước mưa nên không khí gần mặt đất sẽ
bão hòa, đồng thời áp suất giảm nhanh, không khí giãn nở đoạn nhiệt và lạnh
đi, vì vậy hơi nước ở sát mặt đất dễ ngưng kết lại thành sương mù.[13]
- Sương mù bức xạ
Loại sương mù này thường xuất hiện trong lưỡi áp cao lạnh lục địa, xảy
ra vào thời kỳ đầu và giữa mùa đông khi không khí tương đối ẩm, nhiệt độ
thấp và trời quang mây. Thời gian xuất hiện thường xảy ra nửa đêm về sáng.
- Trong trường hợp lặng gió, sương mù bức xạ hình thành trong lớp
không khí sát mặt đất (cách mặt đất từ 2-5 m) trên mặt nước và trong thung

lũng.
- Khi tốc độ gió chỉ đạt khoảng 2-3 m/s thì sương mù bức xạ phát triển
thành một lớp dày hơn, có thể phát triển tới độ cao từ 100-150 m.
- Sương mù bức xạ mặt đất thường tan đi cùng với lớp nghịch nhiệt ở lớp
sát đất và thường không tồn tại được lâu khi mặt trời xuất hiện.
- Loại sương mù này hình thành theo từng nhóm, nếu có sương mù bức
xạ trên cao có thể nó nhập vào với mây tầng thấp và nó sẽ tồn tại được lâu
hơn.[13]
2.2 . Cơ sở thực tiễn
2.2.1. Tình hình khai thác và sử dụng nước trên thế giới và Việt Nam.
2.2.1.1 Tình hình khai thác và sử dụng nước trên thế giới.
Tính đến đầu những năm 1990 trên toàn thế giới đã khai thác được 760
tỷ m3 nước ngầm chiếm 21% so với tổng lượng nước đã khai thác sử dụng
(bao gồm các nguồn nước dưới đất, nước mặt, nước mưa...).[8]


16

Khu vực Trung Đông nơi nguồn nước mặt khan hiếm, người ta đã khai
thác tối đa nguồn nước dưới đất để phục vụ cho các nhu cầu nên ở khu vực
này tỷ lệ sử dụng nước dưới đất cao như: Kuwait tỷ lệ nước dưới đất được
khai thác chiếm tới 88% lượng nước mặt được khai thác, Ả Rập Sê Út chiếm
85,3%, Tiểu Vương Quốc Ả Rập chiếm 79%, Israsel chiếm 70%. Nhiều nước
Nam Á cũng chiếm tỷ lệ cao về khai thác nước dưới đất so với nước mặt như:
Bangladesh chiếm trên 70%, Pakistan chiếm 36,5%, Ấn Độ chiếm 34,5%.[8]
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 và cứ như thế qua một thời gian dài, vấn đề nước chưa có gì là quan trọng.
[8]
Tình hình thay đổi nhanh chóng khi cuộc cách mạng công nghiệp xuất
hiện và càng ngày càng phát triển như vũ bão. Hấp dẫn bởi nền công nghiệp
mới ra đời, từng dòng người từ nông thôn đổ xô vào các thành phố và khuynh
hướng này vẫn còn tiếp tục cho đến ngày nay. Ðô thị trở thành những nơi tập
trung dân cư quá đông đúc, tình trạng này tác động trực tiếp đến vấn đề về
nước càng ngày càng trở nên nan giải.[8]
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 sự 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.[8]


17

Thí dụ: Ở Hoa Kỳ, khoảng 44% nước được sử dụng cho công nghiệp,
47% sử dụng cho nông nghiệp và 9% cho sinh hoạt và giải trí (Chiras,
1991). Ở Trung Quốc thì 7% nước được dùng cho công nghiệp, 87% cho
công nghiệp, 6% sử dụng cho sinh hoạt và giải trí. (Chiras, 1991).
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 2.000.000 lít nước để sản xuất 1 tấn nhựa tổng hợp. Theo đà phát triển

của nền công nghiệp hiện nay trên thế giới có thể dự đoán đến năm 2000 nhu
cầu nước sử dụng cho công nghiệp tăng 1.900 km3/năm có nghĩa là tăng hơn
60 lần so với năm 1900. Phần nước tiêu hao không hoàn lại do sản xuất công
nghiệp chiếm khoảng từ 1 - 2% tổng lượng nước tiêu hao không hoàn lại và
lượng nước còn lại sau khi đã sử dụng được quay về sông hồ dưới dạng nước
thải chứa đầy những chất gây ô nhiễm ( Cao Liêm, Trần đức Viên - 1990 ).[8]
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. (Theo M.I.Lvovits, 1974) trong tương lai
do thâm canh nông nghiệp mà dòng chảy cả năm của các con sông trên toàn
thế giới có thể giảm đi khoảng 700 km3/năm. Phần lớn nhu cầu về nước được
thỏa mãn nhờ mưa ở vùng có khí hậu ẩm, nhưng cũng thường được bổ sung
bởi nước sông hoặc nước ngầm bằng biện pháp thủy lợi nhất là vào mùa
khô. 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