Tài liệu Đánh giá hiện trạng và đề xuất giải pháp quản lý, bảo vệ tài nguyên nước thành phố cẩm phả, tỉnh quảng ninh

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM ------------------------ NGUYỄN XUÂN CHIẾN ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP QUẢN LÝ, BẢO VỆ TÀI NGUYÊN NƢỚC THÀNH PHỐ CẨM PHẢ, TỈNH QUẢNG NINH CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC MÔI TRƢỜNG MÃ SỐ: 60440301 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƢỜNG NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS ĐẶNG VĂN MINH Thái Nguyên, năm 2014 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: Bản luận văn tốt nghiệp cao học là kết quả nghiên cứu của tôi, được thực hiện trên cơ sở nghiên cứu lý thuyết, nghiên cứu những kết quả kế thừa và phân tích đánh giá từ kết quả điều tra khảo sát thực tiễn dưới sự hướng dẫn khoa học của thầy giáo PGS. TS Đặng Văn Minh. Tôi xin cam đoan rằng số liệu và kết quả nghiên cứu được trình bầy trong luận văn này là hoàn toàn trung thực không chỉnh sửa và phần trích dẫn tài liệu được ghi rõ nguồn gốc. Học viên Nguyễn Xuân Chiến Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ LỜI CẢM ƠN Trong thời gian thực hiện nghiên cứu luận văn tốt nghiệp cao học chuyên ngành Khoa học môi trường với đề tài: “Đánh giá hiện trạng và đề xuất giải pháp quản lý, bảo vệ tài nguyên nước thành phố Cẩm Phả tỉnh Quảng Ninh”, tôi đã nhận được sự giúp đỡ quý báu của nhiều tập thể, cá nhân trong và ngoài trường. Lời đầu tiên, tôi xin gửi lời cảm ơn đến toàn thể các thầy cô giáo trong Ban giám hiệu nhà trường, các thầy giáo, cô giáo trong khoa Tài nguyên và Môi trường trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên, cũng như các thầy giáo, cô giáo ở các trường Đại học Khoa học tự nhiên–Đại học Quốc gia Hà Nội, trường Đại học Mỏ Địa chất. Tôi xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo Trung tâm phát triển, Ứng dụng Kỹ thuật và Công nghệ Môi trƣờng – Liên Hiệp các hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam đã tạo điều kiện tốt nhất có thể để tôi được tham gia khóa học và làm tốt nghiệp khóa học này. Tôi cũng xin cảm ơn Sở Tài nguyên và môi trường, Trung tâm quan trắc môi trường, tỉnh Quảng Ninh; Phòng Tài nguyên và môi trường thành phố Cẩm Phả tỉnh Quảng Ninh và Trung tâm ứng dụng tiến bộ khoa học và công nghệ thuộc Sở Khoa học và công nghệ tỉnh Quảng Ninh đã giúp đỡ tôi về việc cập nhật số liệu cũng như tài liệu để hoàn thiện luận văn này. Hơn hết, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến PGS.TS Đặng Văn Minh – Giảng viên hướng dẫn khoa học đã tận tình chỉ bảo và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn. Cuối cùng tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đến tới gia đình, người thân, bạn bè và đồng nghiệp đã luôn động viên, giúp đỡ tôi cả về vật chất cũng như tinh thần trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài tốt nghiệp. Tôi xin chân thành cảm ơn! Học viên Nguyễn Xuân Chiến Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ MỤC LỤC Trang LỜI CAM ĐOAN .................................................................................................................. i LỜI CẢM ƠN....................................................................................................................... ii MỤC LỤC ........................................................................................................................... iv DANH MỤC BẢNG........................................................................................................... vii DANH MỤC HÌNH .......................................................................................................... viii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT.................................................................................... ix MỞ ĐẦU ............................................................................................................................... 1 1. Đặt vấn đề .............................................................................................................. 1 2. Mục tiêu của đề tài ................................................................................................ 2 2.1. Mục tiêu tổng quát ..................................................................................................... 2 2.2. Mục tiêu cụ thể ........................................................................................................... 2 3. Ý nghĩa của đề tài .................................................................................................. 3 3.1. Ý nghĩa khoa học ....................................................................................................... 3 3.2. Ý nghĩa trong thực tiễn .............................................................................................. 3 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................................ 4 1.1. Cơ sở khoa học của đề tài .................................................................................. 4 1.1.1. Cơ sở lí luận ............................................................................................................ 4 1.1.2. Khái niệm về tài nguyên ......................................................................................... 5 1.1.3. Cơ sở pháp lý ....................................................................................................... 12 1.2. Hiện trạng và ô nhiễm môi trƣờng nƣớc trên thế giới ................................. 15 1.3. Hiện trạng và ô nhiễm môi trƣờng nƣớc ở Việt Nam ................................... 17 1.4. Hiện trạng chất lƣợng nƣớc vùng Quang Ninh ............................................ 20 CHƢƠNG 2: ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ....... 27 2.1. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu ................................................................... 27 2.1.1. Đối tượng nghiên cứu ........................................................................................... 27 2.1.2. Phạm vi nghiên cứu ............................................................................................... 27 2.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu ................................................................... 27 2.2.1. Địa điểm nghiên cứu: ............................................................................................ 27 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 2.2.2. Thời gian nghiên cứu ............................................................................................ 27 2.3. Nội dung nghiên cứu ........................................................................................ 27 2.3.1. Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội thành phố Cẩm Phả ...................................... 27 2.3.3. Hiện trạng khai thác và sử dụng tài nguyên nước thành phố Cẩm Phả ................ 28 2.3.4. Đánh giá hiện trạng về chất lượng tài nguyên nước của thành phố Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh. .................................................................................................................... 28 2.3.5. Các yếu tố gây ô nhiễm tài nguyên nước của thành phố Cẩm Phả ....................... 28 2.3.6. Các giải pháp quản lý khai thác, sử dụng tài nguyên nước trên địa bàn thành phố Cẩm Phả. ......................................................................................................................... 28 2.4. Phƣơng pháp nghiên cứu................................................................................. 29 2.4.1. Phương pháp thu thập số liệu ................................................................................ 29 2.4.2. Phương pháp khảo sát thực địa và các điểm lấy mẫu phân tích ............................ 29 2.4.3. Phương pháp lấy mẫu và phân tích các chỉ tiêu về môi trường nước ................... 31 2.4.4. Quy chuẩn đánh giá chất lượng tài nguyên nước .................................................. 33 2.4.5. Phương pháp phân tích và đánh giá số liệu ........................................................... 34 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ........................................ 35 3.1. Điều kiện tự nhiên, kinh tế-xã hội thành phố Cẩm Phả. .............................. 35 3.1.1. Điều kiện tự nhiên ................................................................................................. 35 3.1.2. Điều kiện kinh tế – xã hội của thành phố Cẩm Phả .............................................. 37 3.2. Hiện trạng khai thác và sử dụng tài nguyên nƣớc thành phố Cẩm Phả................40 3.2.1. Hiện trang khai thác và sử dụng nước mặt ........................................................... 43 3.2.2. Hiện trạng khai thác, sử dụng nước ngầm............................................................. 44 3.2.3. Hiện trạng hệ thống cấp nước ............................................................................... 44 3.2.4.Hiện trạng hệ thống thoát nước mưa ...................................................................... 45 3.2.5. Hiện trạng hệ thống suối ....................................................................................... 45 3.2.6. Hiện trạng mạng lưới cống thoát nước mưa ......................................................... 45 3.2.6. Hiện trạng ngập lụt ................................................................................................ 46 3.2.7. Hiện trạng hệ thống thoát nước thải ...................................................................... 47 3.2.8. Hiện trạng thu gom và xử lý chất thải rắn ............................................................. 48 3.2.9. Tổ chức quản lý hệ thống thoát nước và xử lý nước thải...................................... 49 3.2.10. Đánh giá chung về hệ thống thoát nước mưa, thu gom và xử lý nước thải ........ 50 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 3.3. Hiện trạng chất lƣợng tài nguyên nƣớc của thành phố Cẩm Phả-Quảng Ninh .......................................................................................................................... 50 3.3.1. Hiện trạng chất lượng nước ngầm của thành phố Cẩm Phả. ................................. 51 3.3.2. Chất lượng nguồn nước mặt thành phố Cẩm Phả. ................................................ 57 3.4. Các yếu tố gây ô nhiễm tài nguyên nƣớc thành phố Cẩm Phả .................... 62 3.4.1. Sự gia tăng dân số ................................................................................................. 62 3.4.2. Vấn đề đô thị hóa .................................................................................................. 63 3.4.3. Các hoạt động khai thác khoáng sản ..................................................................... 63 3.4.4. Ý thức của người dân ............................................................................................ 65 3.5. Các giải pháp quản lý khai thác, sử dụng và bảo vệ tài nguyên nƣớc trên địa bàn thành phố Cẩm Phả................................................................................... 65 3.5.1. Các giải pháp về quản lý ....................................................................................... 65 3.5.2. Các giải pháp bảo vệ, cải tạo, phục hồi tài nguyên nước ...................................... 67 3.5.3. Giải pháp kỹ thuật ................................................................................................. 70 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ........................................................................................... 71 1. Kết luận ................................................................................................................ 71 2. Kiến nghị .............................................................................................................. 72 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................. 73 PHỤ LỤC............................................................................................................................ 75 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1. Sự phân bố nước trong các dạng chứa nước trên trái đất .........................15 Bảng 2.1: Phương thức bảo quản với thời gian tồn trữ .............................................33 Bảng 3.1: Thống kê dân số thành phố Cẩm Phả .......................................................39 Phụ lục 1: Vị trí các điểm lấy mẫu và ký hiệu mẫu ..................................................75 Phụ lục 2: Thống kê mương và suối hở thành phố Cẩm Phả ....................................77 Phụ lục 3: Thống kê cống thoát nước hiện trạng thành phố Cẩm Phả ......................81 Phụ lục 4: Vị trí, địa điểm lấy mẫu nước thành phố Cẩm Phả ..................................84 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ DANH MỤC HÌNH Hình 2.1: Sơ đồ vị trí lấy mẫu nước nghiên cứu .......................................................30 Hình 3.1: Bản đồ hành chính thành phố Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh .......................37 Hình 3.2: Chỉ tiêu pH nước giếng khoan ..................................................................51 Hình 3.3: Chỉ tiêu pH nước giếng đào ......................................................................52 Hình 3.4: Nồng độ CaCO3 nước giếng khoan .........................................................52 Hình 3.5: Nồng độ CaCO3 nước giếng đào .............................................................53 Hình 3.6: Chất rắn tổng số nước giếng khoan .........................................................53 Hình 3.7: Chất rắn tổng số nước giếng đào...............................................................53 Hình 3.8: Nống độ sắt nước giếng khoan..................................................................54 Hình 3.9: Nống độ sắt nước giếng đào......................................................................55 Hình 3.10: Nồng độ Mangan (Mn) nước giếng khoan..............................................56 Hình 3.11: Nồng độ Mangan (Mn) nước giếng đào..................................................56 Hình 3.12: Chỉ tiêu pH nước mặt ..............................................................................58 Hình 3.13: Nồng độ COD nước mặt .........................................................................59 Hình 3.14: Nồng độ BOD5 nước mặt ........................................................................59 Hình 3.15: Nồng độ TSS nước mặt ...........................................................................60 Hình 3.16: Nồng độ chì (Pb) nước mặt .....................................................................60 Hình 3.17: Tổng dầu mỡ nước mặt ...........................................................................61 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ BTNMT DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Bộ tài nguyên môi trường BOD5 Nhu cầu oxy sinh hóa BVTV Bảo vệ thực vật COD Nhu cầu oxy hóa học CN Công nghiệp CT Chỉ thị DO Oxy hòa tan ĐTH Đô thị hóa GIS Hệ thống thông tin địa lý HTX Hợp tác xã HSPT Hệ số phát thải KCN Khu công nghiệp KĐT Khu đô thị NDĐ Nước dưới đất QCVN Quy chuẩn Việt Nam QĐ Quyết định TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TCN Tầng chứa nước TBVTV Thuốc bảo vệ thực vật Th.S Thạc sĩ TS Tiến sĩ TSS chất rắn lơ lửng TN&MT Tài Nguyên và Môi Trường TTLT Thông tư liên tịch TX Thị Xã UBND Ủy ban Nhân dân XLNT Xử lý nước thải WHO Tổ chức y tế thế giới Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ MỞ ĐẦU 1. Đặt vấn đề Môi trường nói riêng và môi trường nước nói chung hiện nay đã trở thành vấn đề chung của toàn nhân loại, được toàn Thế giới quan tâm. Nằm trong khung cảnh chung của Thế giới, môi trường Việt Nam đang bị xuống cấp cục bộ, có nơi bị hủy hoại nghiêm trọng gây nên nguy cơ mất cân bằng sinh thái, sự cạn kiệt các nguồn tài nguyên làm ảnh hưởng đến chất lượng cuộc sống và phát triển bền vững của đất nước. Trong đó, chất lượng môi trường tại các vùng kinh tế lớn phía Bắc đang là một trong những vấn đề được quan tâm. Trong những năm trở lại đây, hòa nhịp cùng với quá trình phát triển chung của đất nước, sự phát triển kinh tế của tỉnh diễn ra khá nhanh. Cùng với sự tăng dân số là những tác động tích cực đến phát triển kinh tế - xã hội, đồng thời cũng gây ra những áp lực rất lớn đến môi trường, điều này có thể lại là rào cản cho sự phát triển kinh tế - xã hội đi ngược lại với mục tiêu “phát triển bền vững”. Trong các vấn đề môi trường hiện nay tại thành phố Cẩm Phả thì ô nhiễm nước và khai thác tài nguyên nước bừa bãi đang là một vấn đề thu hút rất nhiều sự quan tâm của các cơ quan quản lý và người dân. Nhưng thực tế cho thấy khai thác sử dụng tài nguyên nước trên địa bàn tỉnh còn nhiều bất cập, tiềm ẩn nhiều mâu thuẫn, đặc biệt khi nhu cầu sử dụng nước tiếp tục tăng mạnh trong tương lai nhằm thỏa mãn các yêu cầu của phát triển kinh tế. Trong khi đó số lượng nước có thể khai thác, sử dụng ngày càng giảm sút cả về số lượng và chất 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. Qua nhiều năm liên tục thực hiện công nghiệp hóa - hiện đại hóa, thành phố Cẩm Phả là nơi có tốc độ đô thị hoá, công nghiệp hoá cao, đạt được nhiều thành tựu đáng kể. Tuy nhiên, bên cạnh những lợi ích kinh tế - xã hội là sự ô nhiễm môi trường ngày càng trầm trọng, đặc biệt là môi trường nước, không khí… Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Nguyên nhân gây ô nhiễm nguồn nước chủ yếu do chất thải từ đô thị, công nghiệp chưa được xử lý triệt để, do quá trình xây dựng nền móng các công trình, việc khoan, khai thác, lấp giếng không đúng quy trình làm cho nước bẩn xâm nhập vào tầng chứa nước. Việc xây dựng hạ tầng thoát nước không đồng bộ dẫn đến nước thải công nghiệp, đô thị không tiêu thoát được, thẩm thấu thấm vào đất cũng là nguyên nhân gây ô nhiễm quan trọng. Nếu ngay từ bây giờ chúng ta không có các giải pháp quản lý, bảo vệ hiệu quả thì nguy cơ gây ô nhiễm nguồn tài nguyên nước và ảnh hưởng đến nguồn nước cấp cho sinh hoạt và sản xuất là rất lớn. Vì vậy, việc nghiên cứu và đề xuất giải pháp quản lý tài nguyên nước phù hợp với điều kiện và hoàn cảnh cụ thể của thành phố Cẩm Phả là vấn đề cần thiết và cấp bách. Việc đề xuất giải pháp quản lý trên địa bàn sẽ giúp nâng cao khả năng quản lý nhà nước về tài nguyên - môi trường nước góp phần vào quá trình phát triển kinh tế xã hội. Đây cũng là cơ sở để cho thành phố Cẩm Phả hướng đến phát triển bền vững và đây cũng là lý do đề tài nghiên cứu “Đánh giá hiện trạng và đề xuất giải pháp quản lý, bảo vệ tài nguyên nước thành phố Cẩm Phả - tỉnh Quảng Ninh” . 2. Mục tiêu của đề tài 2.1. Mục tiêu tổng quát Đánh giá tình hình và những nguyên nhân chính ảnh hưởng đến tài nguyên nước của thành phố Cẩm Phả, đề ra giải pháp quản lý, bảo vệ nguồn tài nguyên nước một cách hiệu quả để phục vụ cho quá trình phát triển kinh tế và dân sinh của thành phố Cẩm Phả. 2.2. Mục tiêu cụ thể - Đánh giá hiện trạng về chất lượng tài nguyên nước mặt và nước dưới đất của thành phố Cẩm phả-Quảng Ninh. - Đề xuất các giải pháp hợp lý, quy hoạch sử dụng có hiệu quả các nguồn nước góp phần khai thác bền vững, bảo vệ tài nguyên nước nhằm giảm thiểu ô nhiễm. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 3. Ý nghĩa của đề tài 3.1. Ý nghĩa khoa học Phân tích hiện trạng tài nguyên nước trên cơ sở phân tích thống kê môi trường. Dựa trên số liệu thống kê và các hệ số định mức, luận văn thực hiện khái toán định lượng tài nguyên nước của thành phố Cẩm Phả trong hiện tại và trong tương lai. Trên cơ sở dự báo nhu cầu nước dựa trên phương pháp thống kê môi trường, và xây dựng giải pháp quản lý hợp lý tài nguyên nước và làm rõ một số vấn đề trong quản lý tài nguyên nước tại thành phố Cẩm Phả. 3.2. Ý nghĩa trong thực tiễn Giải quyết các vấn đề về khai thác và sử dụng không hợp lý tài nguyên nước, gây khó khăn trong việc quản lý. Cung cấp luận cứ cho các chương trình phát triển bền vững kinh tế - xã hội của thành phố Cẩm Phả. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Cơ sở khoa học của đề tài 1.1.1. Cơ sở lí luận Tài nguyên nước là các nguồn nước mà con người sử dụng hoặc có thể sử dụng vào những mục đích khác nhau. Tài nguyên nước hay nguồn nước bị ô nhiễm là một trong các nguyên nhân gây ra nhiều bệnh tật cho con người. Cuộc sống con người trở nên khó khăn khi môi trường nước bị suy giảm về số lượng và chất lượng. Đánh giá hiện trạng môi trường nước cung cấp bức tranh tổng thể về 2 phương diện: Phương diện vật lý, hoá học thể hiện chất lượng môi trường và phương diện kinh tế xã hội, đó chính là những thông báo về ảnh hưởng từ các tác động của con người tới chất lượng môi trường cũng như tới sức khoẻ con người, kinh tế và phúc lợi xã hội. Bản đánh giá hiện trạng môi trường có vai trò như một bản “thông điệp” về tình trạng môi trường, tài nguyên thiên nhiên và con người, thông qua việc cung cấp thông tin tin cậy về môi trường để hỗ trợ quá trình ra quyết định bảo vệ phát triển bền vững. Một trong những mục tiêu quan trọng của việc xây dựng báo cáo hiện trạng môi trường là cung cấp thông tin nhằm nâng cao nhận thức và hiểu biết của cộng đồng về tình hình môi trường; khuyến khích và thúc đẩy việc xây dựng, triển khai và nhân rộng các mô hình cộng đồng tham ra bảo vệ môi trường, nhằm thực hiện mục tiêu xã hội hoá công tác bảo vệ môi trường. Nguồn tài nguyên nước luôn là điều kiện cần cho tất cả mọi hoạt động diễn ra trên trái đất, trên trái đất có 97% lượng nước là nước mặn, 2% nước ngọt tập trung ở 2 cực, 0,6% là nước ngầm, còn lại là nước sông hồ. Nước ta vốn được coi là nơi có nguồn tài nguyên nước giàu có với 2.360 con sông, với chiều dài trên 10 km, trong đó có 9 hệ thống sông lớn. Hiện nay, chúng ta đã sử dụng 20 - 30% tổng lượng tài nguyên nước (Nguồn:www.thiennhien.net [1]). Tuy nhiên, trong những năm qua, sự tăng nhanh về dân số và khai thác quá mức tài nguyên nước cũng như tài nguyên đất và rừng đã làm suy kiệt nguồn nước. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Đồng thời, việc phát triển đô thị và công nghiệp, xử lý các chất thải - lỏng - rắn không có sự quản lý chặt chẽ cũng đã làm ô nhiễm nguồn nước. 1.1.2. Khái niệm về tài nguyên Nhiều người cho rằng, tài nguyên bao gồm tất cả các nguồn nguyên liệu, năng lượng, thông tin có trên Trái đất và trong không gian vũ trụ liên quan mà con người có thể sử dụng được để phục vụ cho cuộc sống và sự phát triển của mình. Người ta có thể phân loại tài nguyên thiên nhiên gắn liền với các nhân tố thiên nhiên và tài nguyên nhân văn gắn liền với các nhân tố hoạt động của con người và xã hội. Trong thực, tế sử dụng tài nguyên còn được phân theo các dạng của nó như tài nguyên đất, tài nguyên khí hậu, tài nguyên sinh vật, tài nguyên nước, tài nguyên lao động, tài nguyên thông tin, tài nguyên tri tuệ... Dựa vào khả năng tái tạo, tài nguyên được phân thành tài nguyên tái tạo được và tài nguyên không tái tạo được. Tài nguyên tái tạo được là những tài nguyên dựa vào năng lượng được cung cấp hầu như liên tục và vô tận từ vũ trụ vào Trái đất, dựa vào trật tự thiên nhiên, nguồn thông tin vật lý và sinh học đã hình thành và tiếp tục tồn tại, sinh sôi, chỉ mất đi khi không còn nguồn năng lượng và thông tin nói trên. Tài nguyên tái tạo được cũng có thể định nghĩa một cách đơn giản hơn, đó là các tài nguyên có thể tự duy trì hoặc tự bổ sung một cách liên tục nếu được quản lý một cách khôn ngoan (Jorgensen S.E,1981). Nước, giờ, tài nguyên sinh vật ... là những tài nguyên tái tạo được. Tài nguyên không tái tạo được tồn tại một cách hữu hạn sẽ mất đi hoặc hoàn toàn bị biến đổi, không còn giữ được tính chất ban đầu sau quá trình sử dụng. Các khoáng sản, nhiên liệu, các thông tin di truyền bị mai một không giữ lại được cho đời sau là những tài nguyên không tái tạo được. Trên lý thuyết thì với thời gian hàng triệu năm các tài nguyên này cũng có khả năng được tái tạo một cách tự nhiên, nhưng xét theo tuổi thọ của con ngưới hiện nay thì phải xem là không tái tạo được. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Như vậy, dưới sự phát triển mạnh mẽ như vũ bão của công cuộc cách mạng khoa học và công nghệ, khái niệm tài nguyên được mở rộng ra nhiều lĩnh vực hoạt động của con ngưới. Vậy, tài nguyên bao gồm tất cả các nguồn nguyên liệu, nhiên liệu, năng lượng, thông tin, có trên Trái đất và trong không gian vũ trụ mà con người có thể sử dụng cho mục đích tồn tại và phát triển của mình. 1.1.2.1. Khái niệm tài nguyên nước Nước là yếu tố chủ yếu của hệ sinh thái, là nhu cầu cơ bản của mọi sự sống trên Trái đất và cần thiết cho mọi hoạt động kinh tế xã hội của con người. Nước là tài nguyên tái tạo được, là một trong các nhân tố quyết định chất lượng môi trường sống của con người. Viện sĩ Xiđorenko khẳng định: ”Nước là khoáng sản quý hơn tất cả các loại khoáng sản”. Nhà Bác học Lê Quý Đôn khẳng định: ”Vạn vật không có nước không thể sống được, mọi việc không có nước không thành được…” Tài nguyên nước bao gồm: - Nước mưa: Nguồn nước mưa được sử dụng rộng rãi ở các vùng khan hiếm nước ngọt. Lượng nước mưa phân bố không đều trên bề mặt Trái đất theo thời gian và không gian. - Nước mặt: Chất lượng nước mặt thay đổi nhiều từ vùng này sang vùng khác, từ mùa này sang mùa khác. - Nước dưới đất: Nước dưới đất tồn tại trong các khoảng trống dưới đất, trong các khe nứt, các mao quản, thấm trong các lớp đất đá. Nước dưới đất được coi là một hệ thống phức tạp, thay đổi theo thành phần và hoạt độ của các phân tử có mặt và theo điều kiện nhiệt động học. 1.1.2.2. Khái niệm chung về ô nhiễm môi trường nước - Ô nhiễm nước là sự thay đổi thành phần và tính chất nước, có hại cho hoạt động sống bình thường của sinh vật và con người, bởi sự có mặt của một hay nhiều chất lạ vượt qua ngưỡng chịu đựng của sinh vật. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ - Hiến chương Châu Âu về nước đã định nghĩa về ô nhiễm nước như sau:" Sự ô nhiễm nước là một biến đổi chủ yếu do con người gây ra đối với chất lượng nước, làm ô nhiễm nước và gây nguy hại cho việc sử dụng, cho công nghiệp, nông nghiệp, nuôi cá, nghỉ ngơi - giải trí, cho động vật nuôi cũng như các loài hoang dại". “ Việc thải các chất thải hoặc nước thải sẽ gây ô nhiễm vật lý, hóa học, hữu cơ, nhiệt, phóng xạ. Việc thải đó phải không gây nguy hiểm đối với sức khỏe cộng đồng và phải tính đến khả năng đồng hóa các chất thải đó của nước (khả năng pha loãng, tự làm sạch…). Những hoạt động kinh tế, xã hội của các cộng đồng, những biện pháp xử lý nước đóng vai trò rất quan trọng trong vấn đề này”. Vấn đề ô nhiễm nước là một trong những thực trạng đáng ngại nhất của sự huỷ hoại môi trường tự nhiên do con người và tự nhiên gây nên. Môi trường nước rất dễ bị ô nhiễm, các ô nhiễm từ đất, không khí đều có thể làm ô nhiễm nước, ảnh hưởng lớn tới con người và các sinh vật khác. - Ô nhiễm nước có nguồn gốc tự nhiên và nhân tạo: + Nguồn gốc tự nhiên: Do mưa, tuyết tan, gió, bão, lũ lụt. Ô nhiễm này còn được gọi là ô nhiễm không xác định nguồn gốc. + Nguồn gốc nhân tạo: Là sự thải các chất độc hại chủ yếu dưới dạng lỏng. Chủ yếu do xả nước thải từ các vùng dân cư, khu công nghiệp, hoạt động giao thông vận tải, thuốc trừ sâu, diệt cỏ, phân bón trong nông nghiệp… + Theo bản chất các tác nhân gây ô nhiễm, người ta phân ra các loại ô nhiễm nước: ô nhiễm vô cơ, ô nhiễm hữu cơ, ô nhiễm hoá chất, ô nhiễm sinh học, ô nhiễm bởi các tác nhân vật lý . - Ô nhiễm nước mặt: Nước mặt bao gồm nước mưa, nước hồ ao, đồng ruộng và nước các sông, suối, kênh mương. Nguồn nước các sông và kênh tải nước thải, các hồ khu vực đô thị, khu công nghiệp và đồng ruộng lúa nước là những nơi thường có mức độ ô Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ nhiễm cao. Các dạng ô nhiễm nước thường gặp là phú dưỡng, ô nhiễm do kim loại nặng và hoá chất độc hại, ô nhiễm vi sinh và ô nhiễm bởi thuốc bảo vệ thực vật. + Ô nhiễm chất hữu cơ: đó là sự có mặt của các chất tiêu thụ ôxy trong nước. Các chỉ tiêu để đánh giá ô nhiễm chất hữu cơ là: DO, BOD, COD… + Ô nhiễm các chất vô cơ: là có nhiều chất vô cơ gây ô nhiễm nước, tuy nhiên có một số nhóm điển hình như: các loại phân bón chất vô cơ (là các hợp chất vô cơ mà thành phần chủ yếu là cacbon, hydro và oxy, ngoài ra chúng còn chứa các nguyên tố như N, P, K cùng các nguyên tố vi lượng khác), các khoáng axit, cặn, các nguyên tố vết. + Phú dưỡng: Biểu hiện của phú dưỡng là nồng độ chất dinh dưỡng N, P cao, tỷ lệ P/N cao do sự tích luỹ tương đối P so với N, sự yếm khí và môi trường khử của lớp nước đáy thuỷ vực, sự phát triển mạnh mẽ của tảo và nở hoa tảo, sự kém đa dạng của các sinh vật nước, đặc biệt là cá, nước có màu xanh đen hoặc đen, có mùi khai thối do thoát khí H2S,... Nguyên nhân của sự phú dưỡng là sự thâm nhập một lượng lớn N,P từ nước thải sinh hoạt của các khu dân cư, sự đóng kín và thiếu đầu ra của MT hồ. + Ô nhiễm kim loại nặng và các hoá chất độc hại: Thể hiện bởi nồng độ cao của các kim loại nặng trong nước. Nguyên nhân chủ yếu là do nước thải công nghiệp và nước thải độc hại không xử lý hoặc xử lý không đạt yêu cầu mà cho vào MT. Hậu quả là chúng tích luỹ theo chuổi thức ăn thâm nhập vào cơ thể người . + Ô nhiễm vi sinh vật: Các loại vi khuẩn, ký sinh trùng, sinh vật gây bệnh cho người và động vật lan truyền vào MT nước mặt, gây ra các loại dịch bệnh cho các khu vực dân cư tập trung. + Ô nhiễm nguồn nước bởi thuốc bảo vệ thực vật và phân bón hoá học: Khi bón phân và phun thuốc bảo vệ thực vật, một lượng đáng kể không được cây trồng tiếp nhận, chúng sẽ lan truyền và tích luỹ trong đất, nước và các sản phẩm nông nghiệp dưới dạng dư lượng phân bón và thuốc bảo vệ thực vật. - Ô nhiễm và suy thoái nước ngầm: Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ + Nước ngầm là một dạng nước dưới đất, tích trữ trong các lớp đất đá trầm tích bở rời như cát, sạn, cát bột kết, trong các khe nứt, hang karst dưới bề mặt Trái đất. + Theo độ sâu phân bố, chia nước ngầm thành 2 loại: nước ngầm tầng mặt và nước ngầm tầng sâu. + Các tác nhân gây ô nhiễm và suy thoái nước ngầm bao gồm: các tác nhân tự nhiên và các tác nhân nhân tạo. + Suy thoái trữ lượng nước ngầm biểu hiện bởi giảm công suất khai thác, hạ thấp mực ngầm, lún đất. 1.1.2.3. Các chỉ tiêu cơ bản thể hiện để đánh giá chất lượng tài nguyên nước trong khu vực nghiên cứu.  Nhiệt độ Nhiệt độ nước có ảnh hưởng tới sự hòa tan oxy, đến khả năng tổng hợp quang hóa của tảo và các thực vật thủy sinh. Trong ao hồ, nhiệt độ nước chính là hàm số của độ sâu. Hoạt động của con người cũng có thể làm tăng nhiệt độ của nước và có thể gây ra các tác động sinh thái nhất định. Thông số nhiệt độ được dùng để tính các dạng độ kiềm, để nghiên cứu mức độ bão hòa của oxy, cacbonat, tính toán độ muối và các hoạt động thí nghiệm khác. Thông số nhiệt độ rất cần thiết khi chuyển các đại lượng đo đạc hiện trường về điều kiện tiêu chuẩn.  pH pH là đơn vị đặc trưng cho nồng độ [H3O+] có trong nước và có thang đơn vị từ 0 đến 14. pH là một trong những thông số quan trọng được sử dụng thường xuyên nhất trong hóa nước, dùng để đánh giá mức độ ô nhiễm của nguồn nước, chất lượng nước thải, đánh giá độ cứng của nước, sự keo tụ, khả năng ăn mòn…và trong nhiều tính toán về cân bằng axit – bazơ. Giá trị pH chỉ ra mức độ axit (khi pH < 7) hay bazơ (khi pH > 7) thể hiện ảnh hưởng của hóa chất khi xâm nhập vào môi trường nước. Sự thay đổi giá trị pH trong Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ nước có thể dẫn tới những thay đổi về thành phần các chất trong nước do quá trình hòa tan hoặc kết tủa hoặc thúc đẩy hay ngăn chặn những phản ứng hóa học, sinh học xảy ra trong nước.  Hàm lượng chất rắn Chất rắn tồn tại trong nước có thể do:  Các chất vô cơ ở dạng hòa tan (các muối) hoặc các chất không tan như đất đá ở dạng huyền phù.  Các chất hữu cơ như các vi sinh vật (vi khuẩn, tảo, động vật nguyên sinh…) và các chất hữu cơ tổng hợp như phân bón, chất thải công nghiệp…  Chất rắn tổng (TS - Total Solid) Hàm lượng chất rắn tổng là trọng lượng khô tính bằng mg của phần còn lại sau khi bay hơi 1 lít mẫu nước trên nồi cách thủy rồi sấy khô ở nhiệt độ 1030C – 1050C tới khi trọng lượng không đổi và có đơn vị là mg/l.  Tổng chất rắn lơ lửng (TSS - Total Suspended Solid) Hàm lượng chất rắn lơ lửng là trọng lượng khô của phần rắn còn lại trên giấy lọc sợi thủy tinh khi lọc một lít mẫu nước qua phễu rồi sấy khô ở 1030C – 1050C tời khi có trọng lượng không đổi và có đơn vị là mg/l. Tổng chất rắn hay chất rắn lơ lửng đều ảnh hưởng đến chất lượng nước trên nhiều phương diện. Chất rắn ảnh hưởng đến chất lượng nước khi sử dụng cho sinh hoạt, cho sản xuất, cản trở hoặc tiêu tốn nhiều hóa chất trong quá trình xử lý. Hàm lượng chất rắn trong nước thấp sẽ hạn chế sinh trưởng hoặc cản trở sự sống của thủy sinh. Ở hàm lượng cao các chất rắn làm ức chế quá trình trao đổi chất của vi sinh vật do hiện tượng “khô cạn sinh lý”.  Oxy hòa tan (DO) DO là hàm lượng oxy hoà tan có trong một lít nước (đơn vị mg/l hay ppm) ở điều kiện nhiệt độ và áp suất xác định. Hàm lượng oxy hoà tan là một trong những chỉ tiêu quan trọng nhất của nước mặt. Oxy có mặt trong nước do được hoà tan từ oxy không khí, đồng thời oxy còn sinh ra từ các phản ứng tổng hợp quang hoá của Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ tảo và các thuỷ thực vật trong nước. Độ hoà tan của oxy phụ thuộc vào các yếu tố: nhiệt độ, áp suất khí quyển, đặc tính của nước, chế độ thuỷ động, đặc điểm địa hình.... Phân tích DO cho ta đánh giá mức độ ô nhiễm nước do các chất hữu cơ dễ phân huỷ sinh học và kiểm tra quá trình xử lý nước thải. Hàm lượng oxy hoà tan trong nước ảnh hưởng trực tiếp tới đời sống thuỷ sinh. Khi DO trong nước thấp làm giảm khả năng sinh trưởng của động vật thuỷ sinh, thậm chí làm biến mất một số loài hoặc có thể gây chết một số loài nếu DO giảm đột ngột. Nguyên nhân làm giảm DO là do nước thải công nghiệp, nước mưa chảy tràn kéo theo các chất thải công nghiệp chứa nhiều chất hữu cơ, lá cây rong.... Vi sinh vật sử dụng oxy đó tiêu thụ các chất hữu cơ làm cho lượng oxy hoà tan trong nước giảm.  Nhu cầu oxy hóa học (COD) Nhu cầu oxy hoá học (COD) là lượng oxy cần thiết để oxy hoá hoàn toàn các hợp chất hữu cơ và vô cơ trong nước bằng chất oxy hoá mạnh, COD có đơn vị là mg/l. Thông thường hàm lượng các chất hữu cơ (bị oxi hoá hoá học) lớn hơn nhiều lần so với các chất vô cơ, nên COD được xem là chỉ tiêu để đánh giá mức độ ô nhiễm do các hợp chất hữu cơ (kể cả chất hữu cơ dễ phân huỷ và khó phân huỷ sinh học) của nước và nước thải.  Nhu cầu oxy sinh hóa (BOD) Nhu cầu oxy sinh hoá (BOD) là lượng oxy cần thiết cho vi sinh vật để oxy hoá các chất hữu cơ hoặc vô cơ trong nước ở điều kiện xác định, BOD có đơn vị là mg/l. BOD gián tiếp chỉ ra mức độ ô nhiễm do các chất có khả năng bị oxy hoá sinh học mà đặc biệt là các chất hữu cơ. BOD là một trong những chỉ tiêu quan trọng của nước mặt và nước thải. BOD5 là thông số được sử dụng phổ biến nhất, đó chính là lượng oxy cần thiết để oxy hoá sinh học trong 5 ngày ở nhiệt độ 200C.  Kim loại nặng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/