Đánh giá hiện trạng và đề xuất sử dụng hiệu quả tài nguyên nước mặt phục vụ cấp nước sinh hoạt tại thành phố cẩm phả tỉnh quảng ninh

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

Đặng Thị Huyền Trang

ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ ĐỀ XUẤT SỬ DỤNG HIỆU QUẢ
TÀI NGUYÊN NƢỚC MẶT PHỤC VỤ CẤP NƢỚC SINH
HOẠT TẠI THÀNH PHỐ CẨM PHẢ - TỈNH QUẢNG NINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội – 2019


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

Đặng Thị Huyền Trang

ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ ĐỀ XUẤT SỬ DỤNG HIỆU QUẢ
TÀI NGUYÊN NƢỚC MẶT PHỤC VỤ CẤP NƢỚC SINH
HOẠT TẠI THÀNH PHỐ CẨM PHẢ - TỈNH QUẢNG NINH
Chuyên ngành: Khoa học môi trường
Mã số: 8440301.01

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

PGS.TS Nguyễn Thị Hà
TS. Nguyễn Minh Phƣơng

Hà Nội – 2019


LỜI CẢM ƠN
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới PGS.TS Nguyễn Thị Hà và TS
Nguyễn Minh Phƣơng, người đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn chỉ bảo trong suốt
quá trình thực hiện và hoàn thành luận văn thạc sỹ này.
Tôi cũng xin được bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới các Thầy, Cô thuộc Khoa
Môi trường, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội đã tận
tình giúp đỡ, truyền đạt kiến thức chuyên môn và kỹ thuật trong quá trình học tập
thạc sỹ và tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi có thể hoàn thành tốt luận văn này.
Ngoài ra, tôi xin gửi lời cảm ơn gia đình, cơ quan, bạn bè và đồng nghiệp đã
tạo điều kiện thuận lợi trong quá trình học tập và hoàn thành luận văn này.
Do thời gian và kinh nghiệm còn hạn chế nên luận văn không tránh khỏi
những thiếu sót, vì vậy rất mong nhận được sự góp ý của các Thầy, Cô và các bạn
để luận văn được hoàn thiện hơn.
Hà Nội, ngày

tháng

năm 2019

Học viên

Đặng Thị Huyền Trang


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan tất cả các nội dung của Luận văn này được hình thành và

phát triển từ những quan điểm của cá nhân tôi, dưới sự hướng dẫn khoa học của
PGS.TS Nguyễn Thị Hà và TS Nguyễn Minh Phương. Các số liệu và kết quả có
được trong Luận văn là hoàn toàn trung thực, những sao chép, tham khảo từ các
nghiên cứu khác đều được trích dẫn đầy đủ.
Hà Nội, ngày tháng năm
2019
TÁC GIẢ

Đặng Thị Huyền Trang


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU.................................................................................................................. 1
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU.......................................................3
1.1 Hiện trạng tài nguyên nƣớc mặt......................................................................3
1.1.1 Trữ lượng nước mặt..........................................................................................3
1.1.2 Chất lượng nước mặt........................................................................................4
1.1.3 Các tác nhân gây ô nhiễm nguồn nước mặt......................................................4
1.2 Sử dụng tài nguyên nƣớc mặt làm nƣớc cấp cho sinh hoạt..........................6
1.2.1 Các thông số cơ bản đánh giá chất lượng nước mặt phục vụ cấp nước sinh hoạt .. 6

1.2.2 Sử dụng tài nguyên nước mặt phục vụ cấp nước sinh hoạt trên thế giới...........7
1.2.3 Sử dụng tài nguyên nước mặt phục vụ cấp nước sinh hoạt ở Việt Nam..........14
1.2.4. Sử dụng tài nguyên nước mặt phục vụ cấp nước sinh hoạt tại Quảng Ninh...17
1.2.5. Các vấn đề bất cập liên quan đến sử dụng nước mặt cho mục đích sinh hoạt 23
CHƢƠNG 2: ĐỐI TƢỢNG, PHẠM VI VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
................................................................................................................................. 26
2.1 Đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu...................................................................... 26
2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu................................................................................ 27
2.2.1 Phương pháp kế thừa...................................................................................... 27

2.2.2 Phương pháp lấy mẫu, bảo quản mẫu............................................................. 28
2.2.3 Phương pháp xử lý và phân tích dữ liệu, so sánh, đánh giá............................29
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN............................31
3.1 Tổng quan về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội khu vực nghiên cứu.......31
3.1.1 Đặc điểm tự nhiên thành phố Cẩm Phả........................................................... 31
3.1.2 Đặc điểm kinh tế - xã hội thành phố Cẩm Phả................................................ 35
3.2 Thực trạng sử dụng tài nguyên nƣớc mặt thành phố Cẩm Phả tỉnh
Quảng Ninh............................................................................................................ 37
3.2.1 Trữ lượng........................................................................................................ 37
3.2.2. Các công trình xử lý nước cấp phục vụ sinh hoạt.......................................... 38
3.2.3 Chất lượng nước khu vực nghiên cứu............................................................. 43
3.2.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng nước mặt phục vụ cấp nước sinh hoạt.54


3.3 Hiện trạng công tác quản lý tài nguyên nƣớc mặt tỉnh Quảng Ninh..........56
3.3.1 Hệ thống cơ quan quản lý tài nguyên nước mặt.............................................. 56
3.3.2 Hệ thống quan trắc chất lượng nước mặt........................................................ 57
3.4 Đề xuất giải pháp tăng cƣờng hiệu quả công tác quản lý, sử dụng bền vững tài

nguyên nƣớc mặt trên địa bàn thành phố Cẩm Phả.......................................... 58
3.4.1 Các giải pháp quản lý..................................................................................... 58
3.4.2 Giải pháp về mặt công nghệ, kỹ thuật............................................................. 59
3.5. Đánh giá các giải pháp đề xuất và lựa chọn giải pháp...................................... 62
3.5.1 Đánh giá các giải pháp đề xuất....................................................................... 62
3.5.2 Lựa chọn giải pháp......................................................................................... 68
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ............................................................................... 69
TÀI LIỆU THAM KHẢO..................................................................................... 71
PHỤ LỤC............................................................................................................... 73

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1: Tài nguyên nước thế giới theo vùng..........................................................9
Bảng 1.2: Các quốc gia giàu tài nguyên nước mặt....................................................9
Bảng 1.3: Các quốc gia nghèo tài nguyên nước mặt................................................ 11
Bảng 1.4: Số liệu thống kê tài nguyên nước của Nhật Bản...................................... 11
Bảng 1.5: Lượng nước dùng cho các nhu cầu thiết yếu........................................... 21
Bảng 1.6: Tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt đô thị...................................................... 22
Bảng 1.7: Nhu cầu nước cho sinh hoạt.................................................................... 22
Bảng 2.1: Tọa độ vị trí lấy mẫu............................................................................... 27
Bảng 2.2. Các thông số và hóa chất bảo quản.......................................................... 28
Bảng 2.3 : Các thông số nước mặt và chỉ tiêu phân tích.......................................... 29
Bảng 3.1: Diện tích tự nhiên và dân số các phường................................................. 31
Bảng 3.2: Các trạm bơm tăng áp khu vực thành phố Cẩm Phả................................40
Bảng 3.3: Các bể chứa và đài nước hiện có khu vực Cẩm Phả................................40
Bảng 3.4: Kết quả phân tích chất lượng nước sông Diễn Vọng............................... 44
Bảng 3.5: Phân tích SWOT về nguồn nước phục vụ cấp nước sinh hoạt ở Cẩm Phả
................................................................................................................................. 53
Bảng 3.6: Phân tích SWOT về công tác quản lý của các cơ quan nhà nước............56
Bảng 3.7: Đánh giá các giải pháp đề xuất theo mô hình SWOT.............................. 62


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1: Bản đồ phân bố nước trên thế giới............................................................................. 9
Hình 1.2: Xu hướng tiêu thụ nước hàng năm và lượng nước cung cấp tối đa hàng
ngày ở Nhật Bản năm 2016............................................................................................................ 12
Hình 1.3: Công nghệ xử lý nước cấp ở Nhật Bản.................................................................. 12
Hình 1.4: Công nghệ xử lý nước cấp ở Việt Nam.................................................................. 16
Hình 1.5: Biểu đồ tổng lượng tài nguyên nước mặt trên toàn tỉnh Quảng Ninh năm 2018. 18
Hình 1.6: Biểu đồ lượng nước mặt có thể sử dụng trên địa bàn tỉnh Quảng Ninh năm 2018
................................................................................................................................................................... 19

Hình 1.7: Biểu đồ nhu cầu nước sinh hoạt tỉnh Quảng Ninh............................................. 23
Hình 2.1: Sơ đồ vị trí lấy mẫu....................................................................................................... 26
Hình 3.1: Sơ đồ thành phố Cẩm Phả........................................................................................... 32
Hình 3.2: Sơ đồ hệ thống cấp nước NMN Diễn Vọng......................................................... 39
Hình 3.3 : Bản vẽ quy hoạch cấp nước thành phố Cẩm Phả.............................................. 41
Hình 3.4: Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất tại cơ sở...................................................... 42
Hình 3.5: Hàm lượng TSS tại các vị trí quan trắc.................................................................. 45
Hình 3.6: Giá trị COD tại các vị trí quan trắc.......................................................................... 46
Hình 3.7: Giá trị BOD5 tại các vị trí quan trắc........................................................................ 46
Hình 3.8: Hàm lượng Amoni, Nitrat tại các vị trí quan trắc............................................... 47
Hình 3.9: Diễn biến TSS của đập Cao Vân và Sông Diễn Vọng giai đoạn 2016-2018
................................................................................................................................................................... 48

Hình 3.10: Diễn biến BOD5 của đập Cao Vân và sông Diễn Vọng giai đoạn 2016-2018
.................................................................................................................................................................... 49
Hình 3.11: Diễn biến COD của đập Cao Vân và sông Diễn Vọng giai đoạn 2016-2018
.................................................................................................................................................................... 50

Hình 3.12: Diễn biến Amoni của sông Diễn Vọng và đập Cao Vân giai đoạn 2016-2018
.................................................................................................................................................................... 51

Hình 3.13: Diễn biến Nitrit của sông Diễn Vọng và đập Cao Vân giai đoạn 2016-2018
................................................................................................................................................................... 51
Hình 3.14: Diễn biến Nitrat của sông Diễn Vọng và đập Cao Vân giai đoạn 2016-2018
................................................................................................................................................................... 52

Hình 3.15: Diễn biến Coliform của sông Diễn Vọng và đập Đá Bạc.............................53

Hình 3.16: Hệ thống quản lý tài nguyên nước mặt tỉnh Quảng Ninh............................. 56
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ

VIẾT TẮT

BTNMT

: Bộ tài nguyên môi trường

BVMT

: Bảo vệ môi trường

BOD5

: Biochemical oxygen Demand (Nhu cầu oxy sinh hóa sau 5
ngày)

COD

: Chemical oxygen Demand (Nhu cầu oxy hóa học)

DO

: Disolved oxyen (Oxy hòa tan)

NTSH

: Nước thải sinh hoạt

ICP/MS

: Inductively – Coupled Plasma – Mass Spectromety
(Phương pháp phổ khối lượng plasma cảm ứng)

FAO

: Tổ chức Nông lương Liên Hiệp Quốc

LHQ

: Liên hiệp quốc

QCVN

: Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia Việt Nam

QLMT

: Quản lý môi trường

SMEWW

: Standard Methods for the Examination of Water and Waste
Water (Các phương pháp chuẩn xét nghiệm nước và nước thải)

SWOT

:

Strengths

(Điểm

mạnh),

Weaknesses

Opportunities (Cơ hội) và Threats (Thách thức)
TCVN

: Tiêu chuẩn Việt Nam

TNN

: Tài nguyên nước

TP

: Thành phố

TX

: Thị xã

TSS

: Chất rắn lơ lửng

GHCP

: Giới hạn cho phép

UBND

: Uỷ ban nhân dân

ONMT

: Ô nhiễm môi trường

IWRA

: Hiệp hội Nước quốc tế

(Điểm

yếu),


MỞ ĐẦU
1.Tính cấp thiết của đề tài nghiên cứu
Nước là loại tài nguyên vô cùng quý giá, một trong những yếu tố cơ bản để
đảm bảo sự sống trên hành tinh chúng ta. Trên trái đất, các đại dương chiếm diện
2

tích khoảng 361 triệu km (chiếm 71% diện tích bề mặt trái đất). Trữ lượng tài
3

nguyên nước có khoảng 1,5 tỷ km trong đó vực nước nội địa chỉ chiếm 91 triệu

3

km (6,1% còn 93,9% là nước biển và đại dương). Tài nguyên nước ngọt chỉ chiếm
3

28,25 triệu km nhưng phần lớn lại ở dạng đóng băng. Trên thực tế lượng nước có
3

thể sử dụng được chỉ chiếm 4,2 triệu km [15].
Quảng Ninh có tất cả khoảng 30 sông, suối với chiều dài trên 10 km, trong đó
có bốn con sông lớn là hạ lưu sông Thái Bình, sông Ka Long, sông Tiên Yên và
sông Ba Chẽ. Mỗi sông hoặc đoạn sông thường có nhiều nhánh, các nhánh đa số
đều vuông góc với đoạn sông chính. Tuy nhiên, hầu hết các sông suối đều ngắn, nhỏ
và độ dốc lớn, khả năng điều tiết nước yếu và chịu ảnh hưởng mạnh của thuỷ triều.
Trên địa bàn tỉnh có 4 con sông lớn là sông Đá Bạc (đoạn hạ lưu của hệ thống sông
Thái Bình); sông Ka Long; sông Tiên Yên và sông Ba Chẽ. Tài nguyên nước mặt từ
các con sông trên địa bàn tỉnh vùng quy hoạch trung bình năm vào khoảng 7,26 tỷ
3

m [12].
Ngày nay, sự bùng nổ dân số cùng với sự phát triển của sản xuất công nghiệp
và quá trình đô thị hóa đang làm cho nguồn nước tự nhiên bị ô nhiễm và cạn kiệt, vì
thế con người phải tiến hành xử lý nguồn nước tự nhiên để có đủ số lượng và đảm
bảo chất lượng cung cấp cho nhu cầu hàng ngày của mình. Do đó, vấn đề nước cấp
đang là một trong những vấn đề khó khăn cần giải quyết của nhiều quốc gia trên thế
giới. Đối với tỉnh Quảng Ninh nói chung và thành phố Cẩm Phả nói riêng, bên cạnh
công cuộc đẩy mạnh phát triển kinh tế xã hội địa phương thì nhiệm vụ cung cấp
nước sạch và đảm bảo vệ sinh môi trường là nhiệm vụ quan trọng. Tuy nhiên, kinh
tế phát triển kéo theo sự gia tăng dân số, các hoạt động sản xuất công nghiệp diễn ra
mạnh mẽ, nhu cầu sử dụng nước ngày càng tăng cao, việc khai thác nguồn nước

không theo quy hoạch tạo nên những tác động lớn đến chất lượng nguồn nước, nguy
cơ gây ô nhiễm nguồn nước và ảnh hưởng đến sức khoẻ cộng đồng. Trong khi đó số
lượng nước có thể khai thác, sử dụng ngày càng giảm sút cả về số lượng và chất
1


lượng, những mâu thuẫn nảy sinh trong quá trình khai thác nước giữa các ngành liên
tục xảy ra. Do đó, yêu cầu đặt ra là cần phải có phương hướng giải quyết những vấn
đề này.
Xuất phát từ thực tế đó, đề tài: “ Đánh giá hiện trạng và đề xuất sử dụng
hiệu quả tài nguyên nước mặt phục vụ cấp nước sinh hoạt thành phố Cẩm Phả
tỉnh Quảng Ninh” đã được lựa chọn.
2.Mục tiêu của đề tài
-

Đánh giá được tiềm năng nước mặt khu vực thành phố Cẩm Phả và hiện

trạng sử dụng tài nguyên nước mặt thành phố Cẩm Phả
-

Đề xuất được giải pháp quản lý và sử dụng hiệu quả tài nguyên nước mặt

phục vụ cấp nước sinh hoạt thành phố Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh
3.Nội dung nghiên cứu
-

Nghiên cứu về tổng quan tài nguyên nước mặt, hiện trạng sử dụng nước mặt

phục vụ cấp nước sinh hoạt trên thế giới và ở Việt Nam từ đó đánh giá hiện trạng,
tiềm năng sử dụng nguồn tài nguyên nước mặt phục vụ cấp nước sinh hoạt hiện nay.

-

Nghiên cứu hiện trạng khai thác và sử dụng tại thành phố Cẩm Phả, tỉnh

Quảng Ninh.
-

Nghiên cứu hiện trạng ô nhiễm nguồn nước mặt: Diễn biến ô nhiễm thông

qua các chỉ tiêu hoá lý, chỉ tiêu sinh học, các thành phần độc hại (kim loại nặng,...)
- Nghiên cứu và đề xuất một số giải pháp nhằm nâng cao công tác quản lý,
sử
dụng hiệu quả, an toàn tài nguyên nước mặt phục vụ cấp nước sinh hoạt trên địa bàn
thành phố Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh

2


CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU
1.1

Hiện trạng tài nguyên nƣớc mặt

1.1.1 Trữ lƣợng nƣớc mặt
Theo UNESCO (năm 2010), lượng nước trong thuỷ quyển được phân bố như
sau:
6

Lượng nước trong thuỷ quyển: 1386.10 km
6

Nước ngọt: 35.10 km
6

3

3
3

Nước mặt: 1351.10 km [13].
a) Định nghĩa nƣớc mặt
Theo Luật Tài nguyên nước số 17 năm 2012, Quốc hội 13: “Nước mặt là
nước tồn tại trên mặt đất liền và hải đảo”.
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.
Tài nguyên nước vô cùng thiết yếu trong cuộc sống, nó là điều kiện đầu tiên để
duy trì sự sống của con người, đòi hỏi quá trình khai thác, sử dụng nguồn nước phải
hợp lý, hiệu quả và mang tính bền vững. Để đạt được mục tiêu này, Cẩm Phả đã
thực hiện nhiều giải pháp quản lý nguồn nước theo phương thức tổng hợp, toàn
diện, hiệu quả, góp phần bảo vệ môi trường và đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế-xã
hội của thành phố trước diễn biến của biến đổi khí hậu. Sử dụng hợp lý hiệu quả tài
nguyên nước góp phần giảm nguy cơ cạn kiệt nguồn nước, ổn định đời sống nhân
dân.
b) Các dạng tồn tại của nƣớc 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.

3


Sự bốc hơi nước trong đất, ao, hồ, sông, biển; sự thoát hơi nước ở thực vật và
động vật..., hơi nước vào trong không khí sau đó bị ngưng tụ lại trở về thể lỏng rơi
xuống mặt đất hình thành mưa, nước mưa chảy tràn trên mặt đất từ nơi cao đến nơi
thấp tạo nên các dòng chảy hình thành nên thác, ghềnh, suối, sông và được tích tụ
lại ở những nơi thấp trên lục địa hình thành hồ hoặc được 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 sông, 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.
1.1.2 Chất lƣợng nƣớc mặt
Chất lượng nước mặt bị chi phối bởi hàm lượng sinh vật sống và số lượng
khoáng chất và chất hữu cơ mà nó tích được trong quá trình hình thành của nó. Khi
mưa rơi vào khí quyển, nó thu thập bụi và hấp thụ oxy và carbon dioxide từ không
khí. Trong khi chảy trên mặt đất, nước mặt thu gom phù sa và các hạt chất hữu cơ.
Nó cũng bị ảnh hưởng bởi carbon dioxide từ thảm thực vật và vi sinh vật và vi
khuẩn từ lớp đất mặt và từ vật chất phân rã. Các khu vực lưu vực sông, có dân cư
sinh sống và các hoạt động sản xuất nước mặt bị ô nhiễm bởi việc thải chất sinh
hoạt không được xử lý đúng cách;
1.1.3 Các tác nhân gây ô nhiễm nguồn nƣớc mặt

Có rất nhiều nguyên nhân dẫn tới tình trạng ô nhiễm môi trường nước hiện
nay, nhưng có hai nguyên nhân chính gây tác động mạnh nhất là do con người và do
tự nhiên gây ra, đã và đang ngày càng tác động làm cho môi trường nước bị ô nhiễm
nghiêm trọng.
a) Nguyên nhân tự nhiên
Ô

nhiễm nước do mưa, tuyết tan, lũ lụt... hoặc do các sản phẩm hoạt động

sống của sinh vật chưa kể xác chết của chúng. Cây cối, sinh vật chết đi, chúng bị vi
sinh vật phân hủy thành chất hữu cơ. Một phần sẽ ngấm vào lòng đất, sau đó sẽ
4


ngấm sâu vào nguồn nước ngầm, gây ô nhiễm, hoặc theo dòng nước ngầm hòa vào
dòng lớn.
Lụt lội có thể làm nước mất sự trong sạch, khuấy động những chất bẩn, cáu
cặn trong hệ thống cống rãnh, mang theo nhiều chất thải độc hại từ nơi đổ rác, và
cuốn theo các loại hó chất trước đây đã được cất giữ.
Lụt lội kéo dài có thể ô nhiễm nặng nề hơn do hóa chất dùng trong nông
nghiệp, khu công nghiệp phế thải, ô nhiễm do hóa chất... Ô nhiễm nguồn nước do
các yếu tố tự nhiên (Núi lửa, bão lụt, xói mòn...) có thể sẽ rất nghiêm trọng.
Sự suy giảm chất lượng nước có thể do đặc tính địa chất của nguồn nước ví dụ
như nước trên đất phèn thường chứa nhiều sắt, nhôm, nước lấy từ lòng đất thường
chứa nhiều canxi...
b) Nguyên nhân nhân tạo
-

Do hoạt động sản xuất của con người từ các khu xí nghiệp, khu chế xuất,

khai thác khoáng sản, dầu mỏ, dầu khí thải ra các chất ô nhiễm chưa qua xử lý hoặc
xử lý chưa đảm bảo ra môi trường. Các chất thải, nước thải, từ hoạt động sản xuất
công nghiệp do tốc độ đô thị hóa, công nghiệp hóa ngày càng phát triển kéo theo các
khu công nghiệp được thành lập, do đó lượng rác thải, nước thải của các hoạt động
công nghiệp ngày càng nhiều và chưa được xử lý triệt để thải trực tiếp ra môi trường
hay các con sông, nguồn nước gây ảnh hưởng tới chất lượng nước hiện nay.
-

Rác thải sinh hoạt được thải ra môi trường mà không qua xử lý bên cạnh đó

dân số ngày càng gia tăng dẫn đến số lượng rác thải sinh hoạt cũng tăng theo. Ở các
nước phát triển, tỷ lệ gia tăng dân số khoảng 5% trong khi đó tỷ lệ gia tăng dân số ở
các nước đang phát triển là hơn 2%.
-

Nước thải sinh hoạt là nước thải phát sinh từ các hộ gia đình, bệnh viện,

khách sạn, cơ quan trường học, chứa các chất thải trong quá trình sinh hoạt, vệ
sinh của con người. Thành phần cơ bản của nước thải sinh hoạt là các chất hữu cơ
dễ bị phân hủy sinh học (cacbohydrat, protein, dầu mỡ, chất dinh dưỡng, chất rắn.
Tùy theo mức sống và lối sống mà lượng nước thải cũng như tải lượng các chất có
trong nước thải của mỗi người trong một ngày là khác nhau. Nói chung mức sống
càng cao thì lượng nước thải và tải lượng thải càng cao.

5


-

Hoạt động nông nghiệp như chăn nuôi gia súc, gia cầm, thức ăn thừa không

qua xử lý và môi trường và các hoạt động sản xuất nông nghiệp khác. Thuốc trừ sâu,
phân bón từ các ruộng lúa, vườn cây, rau chứa các chất hóa học độc hại, có thể gây
ô nhiễm nguồn nước ngầm và nước mặt. Trong quá trình sản xuất nông nghiệp, đa
số nông dân đều sử dụng thuốc bảo vệ thực vật gấp ba lần liều lượng khuyến cáo.
Chẳng những thế, nông dân còn sử dụng các loại thuốc trừ sâu đã bị cấm như
Thiodol, Monitor... Trong quá trình bón phân, phun xịt thuốc, người nông dân không
hề trang bị các dụng cụ bảo hộ lao động.
-

Sử dụng phân hóa học, hóa chất bảo vệ thực vật tràn lan trong nông nghiệp

làm cho nguồn nước cũng bị ảnh hưởng. Lượng hóa chất tồn dư sẽ ngấm xuống các
tầng nước ngầm gây ảnh hưởng tới lượng nước. Đa số vỏ chai thuốc trừ sâu sau khi
sử dụng xong bị vứt ngay ra bờ ruộng, số còn lại được gom để bán phế liệu.
1.2

Sử dụng tài nguyên nƣớc mặt làm nƣớc cấp cho sinh hoạt

1.2.1 Các thông số cơ bản đánh giá chất lƣợng nƣớc mặt phục vụ cấp
nƣớc sinh hoạt
Theo QCVN 08: MT-2015/BTNMT quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất
lượng nước mặt các thông số cơ bản để đánh giá chất lượng nước mặt bao gồm:
Chỉ tiêu vật lý
- pH: Sự thay đổi giá trị pH trong nước có thể dẫn tới những thay đổi về
thành
phần các chất trong nước do quá trình hòa tan và kết tủa hoặc thúc đẩy ngăn chặn
những phản ứng hóa học, sinh học xảy ra trong nước.
- TSS: Chất rắn lơ lửng là các hạt nhỏ có trong nước thải. Chất rắn lơ lửng
ảnh

hưởng đến chất lượng nước khi sử dụng cho sinh hoạt, sản xuất, cản trở hoặc tiêu
tốn thêm nhiều hóa chất trong quá trình xử lý.
Chỉ tiêu hóa học
-

DO: hàm lượng oxy hòa tan trong nước là lượng oxy từ không khí có thể hòa

tan vào nước trong điều kiện nhiệt độ, áp suất xác định. Oxy hòa tan trong nước
tham gia vào quá trình trao đổi chất, duy trì năng lượng cho quá trình phát triển,
sinh sản và tái sản xuất cho các loại sinh vật dưới nước.
-

Nhu cầu oxy sinh học (BOD): là lượng oxy cần thiết để vi sinh vật tiêu thụ

trong các quá trình oxy hóa các chất hữu cơ trong nước. Chỉ số này càng cao thì cho
thấy mức độ nước bị ô nhiễm càng nặng.


6


- Nhu cầu oxy hóa học (COD): là lượng oxy cần thiết để oxy hóa các hợp
chất
hóa học trong nước bao gồm cả vô cơ và hữu cơ. Phần lớn các ứng dụng của COD
xác định khối lượng của các chất ô nhiễm hữu cơ tìm thấy trong bề mặt nước.
Thông số COD được biểu diễn theo đơn vị đo là miligam O2 trên lít (mgO2/l)
-

Kim loại nặng (Pb, Cu, Cd, Ni, Sn,…): một số kim loại nặng đi vào trong

nước mặt do nước thải công nghiệp hoặc đô thị. Chủ yếu là chì, đồng, kẽm, thủy
ngân …Những kim loại này ở các điều kiện pH khác nhau sẽ tồn tại những hình thái
khác nhau gây ô nhiễm nước.
-

-

2-

3-

Các hợp chất photpho: thường ở dạng H 2PO4 , H2PO4 , PO4 … Đây là một

trong những nguồn dinh dưỡng chủ yếu cho các thực vật dưới nước. Tuy nhiên hàm
lượng quá cao sẽ gây phú dưỡng hóa trong ao, hồ.
-

2-

Các hợp chất sunfat: Ion SO4 có trong nước do khoáng chất hoặc có nguồn

gốc hữu cơ. Với hàm lượng lớn hơn 250 mg/l gây tổn hại cho sức khỏe con người.
2-

Ở điều kiện yếm khí, SO4 phản ứng với chất hữu cơ tạo thành H2 S gây mùi hôi và
có tính độc cao.
-

Các hợp chất nitơ: Quá trình phân hủy các chất hữu cơ tạo ra amoniac,

nitric, nitrat. Do đó các hợp chất hữu cơ này thường được xem là những chất chỉ thị
dùng để nhận biết mức độ nhiễm bản của nguồn nước. Nồng độ nitrat cao là môi
trường dinh dưỡng tốt cho tảo, rong phát triển, gây ảnh hưởng đến chất lượng nước
dùng trong sinh hoạt.
Chỉ tiêu sinh học:
Trong nước tự nhiên có nhiều loại vi trùng, siêu vi trùng, rong tảo và các loài
thủy vi sinh khác. Tùy theo tính chất, các loại vi sinh trong nước có thể vô hại hoặc
có hại. Nhóm có hại bao gồm các loại vi trùng gây bệnh, các loại rong, rêu, tảo.
Nhóm này cần phải loại bỏ khỏi nước trước khi sử dụng.
1.2.2 Sử dụng tài nguyên nƣớc mặt phục vụ cấp nƣớc sinh hoạt trên thế giới
a) Hiện trạng sử dụng
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 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. Thí dụ: Ở Hoa Kỳ,
7


khoảng 44% nước được sử dụng cho công nghiệp, 47% sử dụng cho nông nghiệp và
9% cho sinh hoạt và giải trí. Ở Trung Quốc thì 7% nước được dùng cho công
nghiệp, 87% cho công nghiệp, 6% sử dụng cho sinh hoạt và giải trí [17].
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 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 [18].
Trong thế kỷ 20 dân số thế giới tăng gấp ba lần - trong khi sử dụng nước cho

mục đích con người nhân gấp sáu lần. Việc sử dụng nước rõ ràng nhất cho mọi
người là uống, nấu ăn, tắm rửa, làm sạch, và đối với một số hộ gia đình sử dụng cho
việc tưới cây.
Sử dụng nước sinh hoạt liên quan trực tiếp đến số lượng nước thu vào phục vụ
cho số dân của thành phố, thị trấn, khu dân cư các công trình dịch vụ công ích.
Trong nhiều thành phố, một lượng nước đáng kể còn cấp cho dịch vụ vệ sinh chợ,
công viên và tưới cây xanh trên đường. Những năm cuối thế kỷ 20, lượng nước thu
vào của các quốc gia phát triển ở Bắc Mỹ và Châu Âu lên đến 500-1.000
lít/người.ngày. Đối với các quốc gia đang phát triển ở châu Á, châu Phi và Mỹ La
tinh, lượng nước sử dụng chỉ từ 50-100 lít/người.ngày. Ở một số vùng thiếu tài
nguyên nước, lượng nước sử dụng là không quá 10-40 lít/người.ngày [18].

8


Hình 1.1: Bản đồ phân bố nƣớc trên thế giới
Bảng 1.1: Tài nguyên nƣớc thế giới theo vùng
3

Đơn vị tính: (km /year)
Cá nhân, tổ chức thực
hiện và năm thống kê

1. L’ Vovitch,1974
2.

Korzun, 1974

3.Korzun 1978
4.

Baumgartner and

Reichel, 1975
5.

Gleick, 1993,

2000
6.

Shiklomanov,

1996, 1997
7.

World Resources

Instilute, 2000
8.

Shiklomanov,

2000
9.

This study

(Nguồn: FAO, 2015)

9


Bảng 1.2: Các quốc gia giàu tài nguyên nƣớc mặt

Mã
Quốc gia
FAO

21

Brazil

185

Russian
Federation

33

Canada

101

Indonesia

41

China,

Mainland

44

Colombia

231

United
Stated of
Ameraca

170

Peru

100

India

(Nguồn: FAO, 2015)
Các số liệu do Viện Tài nguyên Thế giới đưa ra được tính toán bằng nhiều
nguồn dữ liệu khác nhau: FAO (Aquastat), Viện Địa lý của Liên Xô cũ và
Shiklomanov (2000). Gleick (1993, 1998 và 2000) cung cấp một công việc biên
dịch toàn diện và bao gồm dữ liệu từ chương trình Aquastat của FAO. Tổng tài
3

3

nguyên nước trên thế giới là 43764,3 km /năm, giữa 42780 km / năm được chỉ định

3

bởi Shiklomanov (2000) và 44 540 km /năm được chỉ định bởi Gleick (2001) được
phân bổ trên toàn thế giới theo sự chắp vá của khí hậu và cấu trúc sinh lý. Ở cấp độ
lục địa, Mỹ có tỷ lệ lớn nhất trong tổng tài nguyên nước ngọt của thế giới với 45%,
tiếp theo là châu Á với 28%, châu Âu với 15,5% và châu Phi với 9%. Về tài nguyên
3

3

trên mỗi cư dân ở mỗi châu lục, Mỹ có 24000 m /năm, Châu Âu 9300 m /năm,


3

3

Châu Phi 5000 m / năm và Châu Á 3400,1 m /năm [18].

10


Bảng 1.3: Các quốc gia nghèo tài nguyên nƣớc mặt
Mã

Quốc gia

FA
O

105

Israel

112

Jordan

124

Libyan
Arab
Jamahiriy
a

136

Mauritani
a

35

Cape
Verde

72

Djibouli

225

United
Arab
Emirates

179

Qatar

134

Malta

76

Gaza strip

13

Bahrain

118

Kuwait

Bảng 1.4: Số liệu thống kê tài nguyên nƣớc của Nhật Bản

Tài nguyên nƣớc

(Nguồn: JWWA, Water sources in Japan (2014) Theo số liệu thống kê của JWWA

năm 2014 tài nguyên nước mặt của Nhật khá phong phú, dồi dào và đa dạng. Nguồn


3

nước mặt từ sông là 3,91 tỷ m /năm chiếm 25,5%; từ đập trữ nước là 7,25 tỷ
3

m /năm chiếm 47,3% và hồ là 0,22 tỷ
11


3

m /năm chiếm 1,4%. Sự phát triển của các đập đóng vai trò quan trọng trong việc

Lƣợng nƣớc tiêu thụ hàng năm (100 triệu m3 )

đảm bảo nguồn nước ổn định mặc dù đầu tư ban đầu khá tốn[23].
200

100

180

90
80
70

160

50

60
140

40
30

120

20
10

100
80
60
40
20
0

0

Lượng nước cấp tối đa hàng ngày (triệu m3)

(Nguồn: Water Supply in Japan 2016)
Hình 1.2: Xu hƣớng tiêu thụ nƣớc hàng năm và lƣợng nƣớc cung cấp tối đa
hàng ngày ở Nhật Bản năm 2016
b) Công nghệ xử lý
Hình 1.3: Công nghệ xử lý nƣớc cấp ở Nhật Bản

Nước
thô

Bể GAC
Clo
Nước sạch

(Nguồn: Water Supply in Japan 2016)