CHỦ ĐỀ 4. NƯỚC-TÀI NGUYÊN QUÝ GIÁ CỦA SỰ SỐNG

I. CẤU TẠO PHÂN TỬ NƯỚC

1. Thành phần của nước

Nước là một chất rất quan trọng trong nhiều ngành khoa học và trong đời sống. 70%

diện tích của Trái Đất được nước che phủ nhưng chỉ 0,3% tổng lượng nước trên Trái Đất

nằm trong các nguồn có thể khai thác dùng làm nước uống.

Nước là một hợp chất hóa học của oxi và hiđro, có công thức hóa học là H2O.

Hình 1.1. Mô hình phân tử nước

Bên cạnh nước thông thường còn có nước nặng và nước siêu nặng. Ở các loại nước

này, các nguyên tử hiđro bình thường được thay thế bởi các đồng vị đơteri và triti.

Nước nặng có tính chất vật lý hóa học khác với nước thường. (nước nặng có điểm

nóng chảy cao hơn, nhiệt độ sôi cao hơn, khối lượng riêng cao hơn,…).

2. Hình học của phân tử nước

Phân tử nước bao gồm hai nguyên tử hiđro và một nguyên tử oxi. Về mặt hình học thì

phân tử nước có góc liên kết là 104,45°. Do các cặp electron tự do chiếm nhiều chỗ nên góc

này sai lệch đi so với góc lý tưởng của hình tứ diện. Chiều dài của liên kết O-H là 96,84

picômét.

Tính lưỡng cực

Hình 1.3. Cấu trúc phân tử nước

Oxi có độ âm điện cao hơn hiđro, do đó việc cấu tạo thành hình ba góc và việc tích

điện từng phần khác nhau của các nguyên tử đã dẫn đến cực tính dương ở các nguyên tử

hiđro và cực tính âm ở nguyên tử oxi, gây ra sự lưỡng cực. Dựa trên hai cặp electron độc

thân của nguyên tử oxi, lý thuyết VSEPR đã giải thích sự hình thành góc liên kết và sự tạo

thành moment lưỡng cực làm cho nước có các tính chất đặc biệt. Vì phân tử nước có tích

điện từng phần khác nhau nên một số sóng điện từ nhất định như sóng cực ngắn có khả

năng làm cho các phân tử nước dao động, dẫn đến việc nước được đun nóng. Hiện tượng

này được áp dụng để chế tạo lò vi sóng.

3. Liên kết hiđro

Các phân tử nước tương tác lẫn nhau thông qua liên kết hiđro và nhờ vậy có lực hút

phân tử lớn. Đây không phải là một liên kết bền vững, liên kết của các phân tử nước thông

qua liên kết hiđro chỉ tồn tại trong một phần nhỏ của 1 giây, sau đó các phân tử nước tách

ra khỏi liên kết này và liên kết với các phân tử nước khác.

Hình 1.4. Phân tử nước

Đường kính nhỏ của nguyên tử hiđro đóng vai trò

quan trọng cho việc tạo thành các liên kết hiđro, bởi vì

chỉ có như vậy nguyên tử hiđro mới có thể đến gần

nguyên tử oxi một chừng mực đầy đủ.

II. TÍNH CHẤT LÝ HÓA CỦA NƯỚC

1. Tính chất vật lý

Nước là chất lỏng không màu, không mùi, không vị, sôi ở 100ºC, hóa rắn ở 0ºC.

Nước là một dung môi tốt nhờ vào tính lưỡng cực. Các hợp chất phân cực hoặc có

tính ion như axit, rượu và muối đều dễ tan trong nước. Tính hòa tan của nước đóng vai trò

rất quan trọng trong sinh học vì nhiều phản ứng hóa sinh chỉ xảy ra trong dung dịch nước.

Nước tinh khiết không dẫn điện. Mặc dù vậy, do có tính hòa tan tốt, nước hay có tạp

chất pha lẫn, thường là các muối, tạo ra các ion tự do trong dung dịch nước cho phép dòng

điện chạy qua.

Nước là chất điện li rất yếu, có môi trường trung tính

Vì sao khi thả viên nước đá vào cốc nước, viên nước đá lại nổi lên được? [1]

Theo vật lý: Các chất giãn nở thể tích ra khi nhiệt độ tăng lên, co lại khi lạnh đi.

Như vậy theo nguyên lý này cùng một khối lượng, nước đá ở 0oC sẽ có thể tích nhỏ

hơn nước ở nhiệt độ trên 0oC. Từ công thức tính khối lượng riêng: D = m/V ,ta thấy nước

đá sẽ có khối lượng riêng lớn hơn nước lỏng bình thường. Vậy theo logic đó khi ta thả vào

nước lỏng nước đá sẽ chìm chứ không thể nổi được. Vì lý do gì mà nước đá lại có thể nổi

lên được?

Để đi tìm câu trả lời này ta bắt đầu lại từ thực tiễn. Nước đá nổi trong nước lỏng như

vậy chứng tỏ rằng cùng một khối lượng, thể tích của nước đá phải lớn hơn thể tích của

nước lỏng, để có khối lượng riêng của nước đá nhỏ hơn khối lượng riêng của nước lỏng

Hình 2.1. Mô tả phân tử nước

Ở nhiệt độ lớn hơn 4oC, do chuyển động nhiệt của các phân tử nước mạnh vì vậy các

liên kết hiđro bị bẻ gãy, các phân tử nước ép xát vào nhau do chuyển động nhiệt và lực hút

tĩnh điện.

Hình 2.2. Cấu trúc lục giác mở trong mạng tinh thể nước đá

Khi hạ thấp nhiệt độ của nước xuống dưới 4oC, chuyển động nhiệt giữa các phân tử

nước giảm các liên kết hiđro hình thành cầu nối giữ các phân tử nước, góc giữa hai nguyên

tử hiđro là 104045’. Khi tạo thành liên kết tinh thể lục giác mở, các các phân tử nước phải

rời xa nhau. Vì lí do này mà thể tích của nước đá tăng lên khi chuyển từ pha lỏng sang pha

rắn, dẫn tới khối lượng riêng của nước đá nhỏ hơn khối lượng riêng của nước lỏng. Do đó

mà nước đá nổi lên trên nước lỏng.

Do tính chất đặc biệt như vậy nên ở những vùng có khí hậu lạnh, băng giá hình

thành trên các sông hồ sẽ nổi lên trên mặt hồ, lớp nước ấm hơn sẽ ở phía dưới lớp băng này

vì thế mà các sinh vật như các loài cá, thực vật đáy hồ vẫn sống được trong mùa đông khắc

nghiệt.

Hình 2.3. Người câu cá trên băng dày

Ta thấy rằng nước lỏng khi làm lạnh thành nước đá, thể tích sẽ tăng lên vì vậy ta

không nên đổ đầy bình nước, hoặc chai nước thủy tinh đóng kín nắp rồi để vào tủ lạnh vì

hình khi hình thành nước đá thể tích nước đá giãn nở làm vỡ chai, hoặc hộp đựng, rất nguy

hiểm!

2. Tính chất hóa học

Về mặt hóa học, nước là một chất lưỡng tính, có thể phản ứng như một axit hay bazơ.

Ở pH = 7 (trung tính) hàm lượng các ion hiđroxit (OH-) cân bằng với hàm lượng của

hyđronium (H3O+). Khi phản ứng với một axit mạnh hơn ví dụ như HCl, nước phản ứng

như một chất kiềm:

+ -

2 3HCl + H O H O  + Cl

Với ammoniac nước lại phản ứng như một axit:

+ -

3 2 4NH  + H O NH  + OH

Nước là chất điện li rất yếu, có môi trường trung tính

Bằng dụng cụ đo nhạy, người ta thấy nước cũng dẫn điện nhưng cực kì yếu.

Nước là chất điện li rất yếu: + -

2H O H + OH

Từ phương trình trên ta có thể viết được biểu thức hằng số cân bằng K của phản ứng:

+ -

2

H . OHK

H O

Thực nghiệm đã xác định được rằng, ở nhiệt độ thường cứ 555 triệu phân tử nước chỉ có

một phân tử phân li ra ion, nên [H2O] được coi là hằng số. Từ đó, đặt:

2

+ -

H O 2K = K H O = H . OH

2H O K được gọi là tích số ion của nước, tích số này là hằng số ở nhiệt độ xác định.

Ở 250C 2

+ - -14

H O : K = H . OH = 1,0.10 , tuy nhiên giá trị này còn được dùng ở nhiệt độ

không khác nhiều với 250C.

Một cách gần đúng, có thể coi giá trị tích số ion của nước là hằng số cả trong dung

dịch loãng của các chất khác nhau.

Vì một phân tử H2O phân li ra một ion H+ và một ion OH−, nên trong nước:

+ - -14 -7H OH = 1,0.10 = 1,0.10  M

Do đó, nước có môi trường trung tính ( + - -7H OH = 1,0.10  M )

III. VÒNG TUẦN HOÀN CỦA NƯỚC

- Sự ngưng tụ và mưa:

Vòng tuần hoàn của nước [2]

Hình 3.1. Vòng tuần hoàn nước

Chu kỳ tuần hoàn của nước là dòng chuyển động liên tục của nước từ đại dương,

song, hồ bốc hơi vào không khí hoặc thấm vào đất, rồi từ đó quay trở lại sông, hồ và đại

dương, tạo thành một chu kỳ kín.

Mặt trời hun nóng bề mặt Trái Đất khiến nước bốc hơi.

Hơi nước bốc lên tầng khí quyển, hạ nhiệt và ngưng tụ lại thành giọt lỏng. Các giọt này

tụ lại với nhau, phát triển rộng ra cho đến khi trở nên quá nặng và rơi lại xuống mặt đất

dưới dạng mưa, tuyết.

Nước được giữ tạm thời ở hồ, các tảng băng, dưới lòng đất hoặc ở những sinh vật sống.

Từ đó nước có thể di chuyển từ nơi này sang nơi khác dưới dạng dòng chảy, suối, sông

ngòi để trở lại đại dương, hoặc được hấp thụ bởi cây cối động vật, hoặc bốc hơi trực tiếp

trở lại khí quyển.

IV. NƯỚC CỨNG [3]

1. Nước cứng là gì? Nước cứng là nước có chứa nhiều cation Ca2+ và Mg2+.

2. Phân loại nước cứng và mức độ cứng

Nước cứng được chia là làm hai loại là nước cứng tạm thời và nước cứng vĩnh cửu.

Nước cứng tạm thời là nước cứng có thể làm mềm bằng cách đun nóng. Bởi nước

cứng tạm thời chứa những muối 3 2Ca HCO , 3 2

Mg HCO . Những muối này dưới tác dụng

của nhiệt độ thì tạo thành muối cacbonat kết tủa, CO2 và H20. Chính điều này làm giảm độ

cứng của nước:

Phương trình làm mềm nước cứng tạm thời bằng cách đun sôi:

0

0

3 3 2 22

3 3 2 22

Ca HCO CaCO + H O + CO

Mg HCO MgCO + H O + CO

t

t

Nước cứng vĩnh cửu: Nước cứng vĩnh cửu được cấu tạo từ muối của ion 2+ 2+Ca ,Mg với

các gốc anion của axit mạnh như Cl-, SO42-. Các muối này không tạo ra những kết tủa khi ở

nhiệt độ cao, do đó khi bị đun sôi nước cứng vĩnh cửu không giảm được độ cứng của mình.

Nước cứng toàn phần: Thông thường trong nước sẽ đồng thời tồn tại cả thành phần

nước cứng tạm thời và nước cũng vĩnh cửu. Gộp chung lại gọi là nước cứng toàn phần.

3. Ảnh hưởng của nước cứng đối với cuộc sống

Nước cứng gây ảnh hưởng đến sức khỏe và chất lượng của cuộc sống.

- Dùng nước cứng pha trà, pha cà phê, nấu thức ăn,… thì thức ăn khó mềm, mất hết

hương vị, tinh chất trà, cà phê không tan trong nước,…

- Nước cứng khó đông đặc, nên nước cứng cũng không thể dùng làm đá.

- Trong các nồi áp suất của tua bin hơi nước nếu ta dùng nước cứng thì ở nhiệt độ cao

Ca(HCO3)2 sẽ bị nhiệt phân tạo ra chất rắn CaCO3, tạo thành một lớp cách nhiệt dưới đáy

nồi làm cho nồi dẫn nhiệt kém. Mặt khác nó còn bịt kín các lỗ van an toàn, nên khi ta nấu

quá hơi nước không thoát ra ngoài được làm áp suất trong nồi tăng lên gây hiện tượng nổ

sẽ rất nguy hiểm.

- Làm mất tác dụng tẩy rửa của xà phòng do tạo muối không tan canxi stearat, làm mau

mục vải, nhanh hư áo quần.

- Đối với sức khỏe con người, nước cứng là nguyên nhân gây ra bệnh sỏi thận và một

trong các nguyên nhân gây tắc động mạch do đóng cặn vôi ở thành trong của động mạch.

3. Cách làm mềm nước cứng [4]

3.1. Làm mềm nước bằng vôi

Khử độ cứng của nước bằng vôi được áp dụng trong trường hợp ngoài làm giảm độ

cứng ra còn có mục đích giảm độ kiềm của nước. Khi xử lý nước bằng vôi sẽ xảy ra những

quá trình sau:

CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O

CO2 hòa tan trong nước sẽ kết hợp với nước vôi tạo ra chất kết tủa trước tiên. Sau

đó nếu tiếp tục thêm vôi vào nước sẽ xảy ra quá trình chuyển hóa muối 3 2Ca HCO ,

3 2Mg HCO thành 3CaCO và 3MgCO kết tủa theo phản ứng dưới đây

3 3 22 2

3 3 3 22 2 

Ca HCO  + Ca OH   2 CaCO  + 2 H O

Mg HCO  + Ca OH CaCO  + MgCO  + 2 H O

Tiếp đó 3MgCO kết hợp với vôi tạo thành hợp chất 2

Mg OH kết tủa.

3 32 2MgCO  + Ca OH   CaCO  + Mg OH

Tiếp theo đó các ion trong thành phần nước cứng vĩnh cửu sẽ tham gia phản ứng

theo phương trình sau:

4 42 2

2 22 2

MgSO  + Ca OH   CaSO  + Mg OH

MgCl  + Ca OH   Cacl  + Mg OH

Mặc dù có thể làm giảm thành phần magie trong nước cứng vĩnh cửu nhưng lại tạo

ra một lượng tương đương CaSO4 và CaCl2 do đó dùng vôi không đem lại hiệu quả để làm

mềm nước cứng vĩnh cửu.

3.2. Làm mềm nước bằng vôi với sođa (Na 2CO3)

Như đã nói ở trên nếu chỉ sử dụng vôi để làm mềm nước sẽ không loại bỏ triệt để

được thành phần nước cứng vĩnh cửu, do đó sau khi làm mềm nước bằng vôi người ta thêm

sođa vào để tách nốt 2+Ca trong thành phần nước cứng vĩnh cửu. Quá trình được minh họa

bằng những phản ứng sau đây:

4 2 3 3 2 4

2 2 3 3

CaSO  + Na CO   CaCO   + Na SO

CaCl  + Na CO   CaCO   + 2 NaCl

3.3. Làm mềm nước bằng phương pháp trao đổi ion

Nguyên tắc của phương pháp này là sử dụng vật liệu polime có chứa sẵn những ion

trao đổi. Khi cho nguồn nước đi qua vật liệu này những ion trong nước sẽ trao đổi với ion

trên vật liệu và sẽ bị giữ lại trên vật liệu lọc đó.

Để lọc nước cứng người ta sử dụng vật liệu polime có chứa sẵn những cation Na+.

Khi cho nước cứng chứa Mg2+ và Ca2+ qua vật liệu lọc thì do đặc tính của polime liên kết

với ion Mg2+ và Ca2+ mạnh hơn với Na+ do vậy 2+ 2+Ca ,Mg sẽ bị giữ lại trên polime còn Na+

sẽ đi vào nguồn nước.

2+ 2+

2+ 2+

NaR + Ca   CaR + Na

NaR + Mg   MgR + Na

Trong trường hợp muốn lọc Na+ ra khỏi nguồn nước người ta cho dòng nước đi qua

vật liệu polime có chứa cation H+. Na+sẽ bị giữ trên vật liệu lọc và ion H+ sẽ đi vào nguồn

nước. Sau đó người ta cho nước này qua vật liệu polime chứa anion OH- cation H+ và anion

OH- kết hợp với nhau tạo thành nước.

Phương pháp trao đổi ion cho phép lọc được nước với độ tinh khiết cao. Những vật

liệu polime sau khi hết khả năng trao đổi có thể được xử lý và tái tạo lại khả năng lọc của

mình. [4]

V. VAI TRÒ CỦA NƯỚC TRONG CUỘC SỐNG [5]

1. Nước đối với tế bào

Nước là thành phần không thể thiếu đối với mọi tế bào và cơ thể sống. Do phân tử

nước có tính phân cực nên trong tế bào, nước tồn tại ở dạng tự do hoặc liên kết với các

thành phần khác. Vì vậy, nước vừa là thành phần cấu tạo vừa là dung môi hòa tan nhiều

chất tan cần thiết cho các hoạt động sống của tế bào, đồng thời nước còn là dung môi của

các phản ứng sinh hóa.

Mặt khác, do có khả năng dẫn nhiệt, toả nhiệt và bốc hơi cao nên nước đóng vai trò

quan trọng trong quá trình trao đổi nhiệt, đảm bảo sự cân bằng và ổn định nhiệt độ trong tế

bào nói riêng và cơ thể nói chung.

2. Nước đối với cơ thể

Nước là thành phần cấu tạo của các bộ phận quan trọng: não chứa 80% nước, xương

22%, cơ bắp 75%, máu 90%, dịch bao tử 95%, răng 10%.

Hình 4.1. Nước trong cơ thể

Trong cơ thể, nước đóng vai trò là dung môi cho những phản ứng hóa học trong cơ

thể xảy ra, vận chuyển những nguyên tố dinh dưỡng đến toàn bộ cơ thể, điều hòa thân nhiệt

bằng tuyến mồ hôi, giúp chuyển hóa thực phẩm ra năng lượng, cần thiết cho các chức năng

cơ thể, loại bỏ các chất thải qua hệ tiết niệu, da, ruột, hơi thở,…

Con người vẫn có thể sống sót nếu nhịn ăn 2 tháng, nhưng không thể tồn tại được nếu

thiếu nước khoảng 3 - 4 ngày. Nếu cơ thể mất đi 2% lượng nước thì khả năng làm việc sẽ

giảm đi 20%. Nếu mất đi 10% lượng nước thì cơ thể sẽ tự đầu độc và nếu mất 21% lượng

nước sẽ dẫn đến tử vong. Do đó cơ thể luôn cần phải được cung cấp đủ lượng nước cần

thiết để đảm bảo sự hoạt động ổn định của mình.

Uống không đủ nước ảnh hưởng đến chức năng của tế bào cũng như chức năng các hệ

thống trong cơ thể (như suy giảm chức năng thận). Những người thường xuyên uống không

đủ nước da thường khô, tóc dễ gãy, xuất hiện cảm giác mệt mỏi, đau đầu, có thể xuất hiện

táo bón, hình thành sỏi ở thận và túi mật. Khi cơ thể mất trên 10% lượng 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 mất trên 20%. Bên cạnh oxi, nước đóng vai trò quan trọng thứ hai để duy trì sự

sống.

Tuy nhiên, việc uống nhiều nước quá cũng không phải là tốt vì khi đó thận sẽ phải

làm việc quá tải và nếu tình trạng diễn ra trong một thời gian dài sẽ dẫn đến những biến

chứng nguy hiểm.

3 .Nước đối với trái đất

Đối với đa số nước tồn tại trên hành tinh là một điều hiển

nhiên bởi vì nó cần thiết cho hoạt động sống của tất cả các sinh

vật. Ngoài ra nước trên hành tinh còn có một nhiệm vụ khác rất

quan trọng đó là điều hòa nhiệt độ của trái đất. Bởi nước là một

chất lỏng có nhiệt dung riêng rất lớn vào khoảng 4200 J/kg.K.

Tức là để đun nóng 1 kg nước lên 1 độ thì phải cần phải cung

cấp 4200J. Do đó năng lượng mặt trời chiếu đến hành tinh của

chúng ta là rất lớn nhưng nhiệt độ của trái đất luôn được duy trì

để đảm bảo sự sống.

VI. ỨNG DỤNG

1. Trong sinh học và nông nghiệp

Nước tham gia vào một số quá trình trao đối chất, vận chuyển các chất vô cơ và hữu

cơ. Nước chiếm một lượng lớn trong tế bào thực vật hóp phần duy trì độ trương của tế bào

làm cho thực vật có một hình dáng nhất định.

Ngoài ra, nước góp phần vào sự dẫn truyền xung động các dòng điện sinh học ở

trong cây khiến chúng phản ứng mau lẹ không kém một số thực vật bậc thấp dưới ảnh

hưởng của tác nhân kích thích của ngoại cảnh.

Nhờ một số tính chất hóa lý đặc biệt như tính dẫn nhiệt cao, có lợi cho thực vật phát

tán và duy trì nhiệt lượng trong cây, cho tia tử ngoại và ánh sáng trông thấy đi qua nên có

lợi cho quang hợp.

Một số thực vật hạ đẳng (rêu, địa y) có hàm lượng nước ít (5-7%), chịu đựng thiếu

nước lâu dài, đồng thời có thể chịu đựng được sự khô hạn hoàn toàn. Thực vật thượng đẳng

mọc ở núi đá hay sa mạc cũng chịu được hạn còn đại đa số thực vật nếu thiếu nước lâu dài

thì chết. Cung cấp nước cho cây là điều không thể thiếu được để bảo đảm thu hoạch tốt.

2. rong c ng nghiệp

Mức độ sử dụng nước trong các ngành công nghiệp là rất lớn. Tiêu biểu là các ngành

khai khoáng, sản xuất nguyên liệu công nghiệp như than, thép, giấy,…đều cần một trữ

lượng nước rất lớn.

Nước có vai trò quan trọng đối với nhiều ngành công nghiệp như:

Trong công nghiệp năng lượng điện để cung cấp cho hoạt động của nền kinh tế thông

qua việc sử dụng động lực hay năng lượng dòng chảy của các con sông làm quay các tuốc

bin nước và máy phát điện, đây là nguồn năng lượng sạch và chiếm 20% lượng điện của

thế giới, đồng thời hạn chế được giá thành nhiên liệu và

chi phí nhân công.

ng ông nghiệp h i n th n, nước được

sử dụng để làm sạch thu sản. Nước đá được sử dụng

trong bảo quản thu sản, để vận chuyển từ nơi này đến

nơi khác trong thời gian dài.

ng ông nghiệp h i th h ng n: Sử dụng một lượng nước lớn để mang

quặng đi bằng cống thoát nước. Nước được sử dụng vào nhiều mục đích khác nhau như để

gạt bỏ lớp phủ và các đá vụn được gọi là khai thác mỏ thủy lực cũng như rửa quặng đã

được nghiền nhỏ và vận hành các máy đơn giản. Họ sử dụng phương pháp thủy lực trên

diện rộng để thu các mạch quặng.

Trong m t ố lĩnh vực công nghiệp hác

Trong công nghiệp may mặc, nước được dùng để

pha thuốc nhuộm vải.

Trong xây dựng, nước dùng để trộn xi măng xây

nhà,…

Trong công nghiệp hoá chất, nước là dung môi để

pha hoá chất, là môi trường để xảy ra phải ứng hoá học,…

3. rong đời sống hằng ngày

Nó là nhân tố quan trọng tác động trực tiếp hoặc gián tiếp lên hầu hết các lĩnh vực

kinh tế, xã hội: từ nông nghiệp, công nghiệp, du lịch đến các vấn đề về sức khỏe:

Đối với du lịch: Du lịch đường sông, du lịch biển đang ngày càng phát triển. Đặc biệt

ở một nước nhiệt đới có nhiều sông hồ và đường bờ biển dài hàng ngàn kilomet như ở nước

ta.

Đối với giao thông: Là một trong những con đường tiềm năng và chiến lược, giao

thông đường thủy mà cụ thể là đường sông và đường biển có ý nghĩa lớn, quyết định nhiều

vấn đề không chỉ là kinh tế mà còn là văn hóa, chính trị, xã hội của một quốc gia. Có thể

thấy phần lớn các hoạt động kinh tế đều phụ thuộc rất nhiều vào tài nguyên nước. Giá trị

kinh tế của nước không phải lúc nào cũng có thể quy đổi thành tiền, bởi vì tiền không phải

là thước đo giá trị kinh tế, có những dịch vụ của nước không thể lượng giá được nhưng lại

có giá trị kinh tế rất lớn.

VII. BẢO VỆ NGUỒN NƯỚC [6]

1. Tình trạng ô nhiễm

Tốc độ công nghiệp hoá và đô thị hoá khá nhanh và sự gia tăng dân số gây áp lực

ngày càng nặng nề đối với tài nguyên nước trong vùng lãnh thổ. Môi trường nước ở nhiều

đô thị, khu công nghiệp và làng nghề ngày càng bị ô nhiễm bởi nước thải, khí thải và chất

thải rắn.

Các ngành công nghiệp dệt may, ngành công nghiệp giấy và bột giấy, nước thải

thường có độ pH trung bình từ 9 - 11, chỉ số nhu cầu oxi sinh hoá (BOD), nhu cầu oxi hoá

học (COD) có thể lên đến 700mg/1 và 2.500mg/1, hàm lượng chất rắn lơ lửng,... cao gấp

nhiều lần giới hạn cho phép. Hàm lượng nước thải của các ngành này có chứa xianua (CN-)

vượt đến 84 lần, H2S vượt 4,2 lần, hàm lượng NH3 vượt 84 lần tiêu chuẩn cho phép nên đã

gây ô nhiễm nặng nề các nguồn nước bề mặt trong vùng dân cư.

Nhiều quốc gia, khu vực trên Thế giới không có nước sạch để dùng.

Hình 6.1. Tình trạng thiếu nước ở Châu Phi

2. Nguyên nhân gây ô nhiễm nguồn nước

a) Ảnh hưởng do phát triển công nghiệp và dịch vụ

- Việc gia tăng nhiều nhà máy, xí nghiệp từ quy mô nhỏ hộ gia đình đến quy mô lớn

dẫn đến nhu cầu về nguồn nước tăng, không những nước phục vụ cho sản xuất mà còn

phục vụ sinh hoạt cho một số lượng lớn công nhân từ nhiều vùng khác nhau tập trung về.

Đặc biệt ở các khu vực chưa có hệ thống cấp nước, mật độ khai thác nước dưới đất sẽ gia

tăng nhanh, từ đó dẫn đến tình trạng cạn kiệt nguồn nước.

- Các chất thải công nghiệp như khói, bụi,... tạo nên mưa axit, làm thay đổi chất lượng

nước ngọt.

Hình 6.2. Nước thải nhà máy VEDAN gây ô nhiễm nước trầm trọng

- Việc xả nước thải sản xuất từ các nhà máy, khu chế xuất khu công nghiệp chưa được

xử lý vào sông rạch, ao hồ gây ô nhiễm nước mặt, nước dưới đất. Thậm chí có nơi còn cho

nước thải chảy tràn trên mặt đất để tự thấm xuống đất hoặc đào các hố dưới đất để xả nước

thải làm ảnh hưởng nghiêm trọng đến các tầng nước dưới đất.

b) Ảnh hưởng do hoạt động của con người

- Các dòng nước mặt (sông, kênh rạch,...), đặc biệt là ở vùng đô thị đều bị ô nhiễm

trầm trọng bởi rác thải, nước thải sinh hoạt từ các khu dân cư xả vào kênh rạch chưa qua xử

lý.

Hình 6.3. Con người xả rác bừa bãi gây ô nhiễm nguồn nước

- Nhu cầu nước sử dụng cho ăn uống, sinh hoạt và các hoạt động khác của con người

gia tăng, dẫn đến tình trạng khai thác nước dưới đất tràn lan gây cạn kiệt nguồn nước và

nhiễm mặn,...

- Nhiều giếng khoan thi công không đúng kỹ thuật, giếng gần khu vực nhà vệ sinh, hệ

thống xử lý nước thải, giếng khoan hư không được trám lấp là nguyên nhân gây ô nhiễm

nguồn nước.

- Nhiều sự cố gây thất thoát nước do đường ống dẫn nước cũ gãy bể lâu ngày, rò rỉ

nước từ van hư cũ. Lười hoặc quên tắt van cũng là nguyên nhân gây lãng phí nước.

- Để gia tăng môi trường sống, con người phá rừng lấy đất, san ruộng cất nhà, làm

đường dẫn đến mất khả năng giữ nước của đất, lượng nước bề mặt không được thấm bổ

sung vào nước ngầm mà chảy vào sông rạch, ra biển,...

c) Ảnh hưởng do một số nguyên nhân khác

- Hệ thống kênh rạch không được nạo vét dẫn đến tích tụ một khối lượng lớn các vật

chất hữu cơ từ nước thải, rác thải gây bồi lắng và ảnh hưởng đến việc tiêu thoát của dòng

nước.

- Các bãi chôn rác không đạt yêu cầu kỹ thuật, nước rỉ ra từ rác thấm vào mạch nước

ngầm hoặc cho chảy tràn trên mặt đất vào kênh rạch.

- Ảnh hưởng do chưa có ý thức về sử dụng và bảo vệ nguồn nước như sử dụng bừa

bãi, hoang phí, không đúng mục đích sử dụng,...

- Các dòng nước mặt trên sông, kênh rạch còn bị ô nhiễm do xăng dầu của các tàu bè

đi lại, hoặc các sự cố vận chuyển khác trên sông, biển.

2. Tác hại của ô nhiễm nguồn nước

Do nhiễm kim loại nặng:

Các kim loại nặng có trong nước là cần thiết cho sinh vật và con người vì chúng là

những nguyên tố vi lượng mà sinh vật cần tuy nhiên với hàm lượng cao nó lại là nguyên

nhân gây độc cho con người, gây ra nhiều bệnh hiểm nghèo như ung thư, đột biến. Đặc biệt

đau lòng hơn là nó là nguyên nhân gây nên những làng ung thư. Các ion kim loại được phát

hiện là hợp chất kìm hãm ezyme mạnh. Chúng tác dụng lên phôi tử như nhóm – SCH3 và

SH trong methionin và xystein. Các kim loại nặng có tính độc cao như chì (pb), thủy ngân

(hg), asen (as)… Các nghiên cứu khoa học cũng cho thấy, khi sử dụng nước nhiễm asen để

ăn uống, con người có thể mắc bệnh ung thư trong đó thường gặp là ung thư da. Ngoài ra,

asen còn gây nhiễm độc hệ thống tuần hoàn khi uống phải nguồn nước có hàm lượng asen

0,1mg/l.

Do các hợp chất hữu cơ:

Trên thế giới hàng năm có khoảng 60.105 tấn các chất hữu cơ tổng hợp bao gồm các

chất nhiên liệu,chất màu, thuốc trừ sâu, thuốc kích thích tăng trưởng, các phụ gia trong

dược phẩm thực phẩm. Các chất này thường độc và có độ bền sinh học khá cao, đặc biệt là

các hiđrôcacbon thơm gây ô nhiễm môi trường mạnh, gây ảnh hưởng lớn đến sức khỏe con

người.

Các hợp chất hữu cơ như: các hợp chất hữu cơ của phenol, các hợp chất bảo vệ thực

vật như thuốc trừ sâu DDT, linden(666), endrin, parathion, sevin, bassa… Các chất tẩy rửa

có hoạt tính bề mặt cao là những chất ảnh hưởng không tốt đến sức khỏe, bị nghi ngờ là

gây ung thư.

Vi khuẩn có trong nước th i:

Vi khuẩn có hại trong nước bị ô nhiễm có từ chất thải sinh hoạt của con người và

động vật có thể gây ra bệnh tả, thương hàn và bại liệt.

Hình 6.2. Ô nhiễm nguồn nước gây ra các bệnh về da

3. Biện pháp

Tài nguyên nước là thành phần chủ yếu của môi trường sống, quyết định sự thành

công trong các chiến lược, quy hoạch, kế hoạch phát triển kinh tế – xã hội, bảo đảm quốc

phòng, an ninh quốc gia. Do đó con người cần phải nhanh chóng có các biện pháp bảo vệ

môi trường nước và sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên nước. Sau đây là một số hoạt động

nhằm bảo vệ tài nguyên nước:

Trước hết, các địa phương, các ngành không ngừng đẩy mạnh công tác tuyên truyền,

thông qua đó, mỗi tổ chức cũng như người dân nâng cao nhận thức tầm quan trọng của

nước sạch đối với cuộc sống; đồng thời có ý thức đối với hành động, việc làm của mình để

không gây thêm sự suy thoái, cạn kiệt nguồn nước sạch quý giá mà xã hội đang sử dụng

mỗi ngày.

Bên cạnh công tác tuyên truyền, vận động, cần phải có nhiều nỗ lực nhằm bảo vệ môi

trường và nguồn nước. Nâng cao nhận thức cộng đồng về tình trạng khan hiếm nước sạch,

góp phần thay đổi nhận thức, hành vi sử dụng nước trong cộng đồng.

Cụ thể:

- Giữ sạch nguồn nước: Nâng cao ý thức cộng đồng để giữ sạch nguồn nước bằng

cách không vứt rác bừa bãi, không phóng uế bậy, không thải trực tiếp vào nguồn nước

sạch, không dùng phân tươi làm phân bón; sử dụng thuốc trừ sâu đúng hướng dẫn. Cần hạn

chế tối đa việc sử dụng các hóa chất gây ô nhiễm môi trường, đặc biệt là môi trường nước.

- Tiết kiệm nước sạch: Giảm lãng phí khi sử dụng nước vào các sinh hoạt như nước

dội vào nhà vệ sinh, tắt vòi nước khi đánh răng; kiểm tra, bảo trì cải tạo lại đường ống, bể

chứa nước để chống thất thoát nước; dùng lại nguồn nước bể bơi, nước mưa vào những

việc thích hợp như cọ rửa sân, tưới cây,…

- Xử lý phân gia súc, động vật: Cần có kế hoạch thu gom với hố ủ hợp vệ sinh,

chuồng trại cách xa nguồn nước theo qui định vệ sinh, có nền không thấm nước.

- Xử lý rác sinh hoạt và chất thải khác: Cần có phương tiện chứa rác có nắp đậy kín,

đủ sức chứa nhất là rác hữu cơ ở gia đình, khu tập thể cũng như nơi công cộng, đồng thời

có biện pháp xử lý hợp vệ sinh không gây ô nhiễm nguồn nước.

- Xử lý nước thải: Cần có hệ thống xử lý nước thải do sinh hoạt (cống ngầm kín) rồi

đổ ra hệ thống cống chung, đồng ruộng hoặc sông rạch sau khi đã được xử lý chung hoặc

riêng. Nước thải công nghiệp, y tế phải xử lý theo qui định môi trường trước khi thải ra

cộng đồng.

Xử lý nước thải theo quy trình đúng quy định

- Việc cung cấp nước sạch và đầy đủ là một trong những điều kiện cơ bản để bảo vệ

sức khỏe cho con người. Bảo đảm nguồn nước sạch và vệ sinh môi trường sẽ góp phần

khống chế được 80% bệnh tật. Bảo vệ môi trường sống để phát triển bền vững phải luôn

được thực hiện bằng việc bảo đảm nguồn nước sạch và làm tốt vệ sinh môi trường ở mỗi

địa phương, mỗi quốc gia.

Thường xuyên nạo vét sông rạch để khơi thông dòng chảy. Không lấn chiếm dòng

sông, kênh rạch để xây nhà, chăn nuôi thủy hải sản. Việc chăn nuôi thủy sản trên các dòng

nước mặt phải theo quy hoạch.

Trong sản xuất nông nghiệp phải có chế độ tưới nước, bón phân phù hợp. Tưới cây

khi trời mát, ủ gốc giữ ẩm cho cây. Tránh sử dụng thuốc trừ sâu dư thừa, không rõ nguồn

gốc. Nên áp dụng các biện pháp sinh học để tiêu diệt sâu bọ côn trùng.

Sử dụng nước mặt (nước sông, hồ,…), nước từ các công trình cấp nước công cộng

để hạn chế khai thác nước dưới đất và tránh gây ô nhiễm, cạn kiệt nguồn nước. Nếu có

công trình khai thác nước dưới đất thì phải đúng kỹ thuật và sử dụng hợp lý, tiết kiệm.

Bảo vệ môi trường, bảo vệ nguồn nước sạch là quá trình lâu dài và nhiều khó khăn.

Song, nếu có sự chung tay của nhà nước và cả cộng đồng thì chắc chắn môi trường của

chúng ta sẽ được cải thiện. Mỗi người cần nhận thức và có hành động tiết kiệm nước, dù

nhỏ - nhưng sẽ góp phần rất lớn trong việc bảo vệ nguồn tài nguyên thiên nhiên quý giá

này, góp phần bảo vệ sự sống của con người và mọi sinh vật trên trái đất. Vì vậy, tất cả

chúng ta hãy cùng hành động!

Hình 6.3. Hưởng ứng ngày nước thế giới

Tài liệu tham khảo

1.

http://gen.humg.edu.vn/index.php?option=com_content&task=view&id=465&Itemid=306

2. https://www.youtube.com/watch?v=A8kqELSpiAU

3. http://nuocsach.org/nuoc-cung-va-tac-hai-cua-nuoc-cung/

4. http://nuocsach.org/lam-mem-nuoc-cung-bang-phuong-phap-hoa-hoc/

5. http://thuocthang.vn/tin-tuc/thong-tin-y-hoc/nuoc-va-vai-tro-doi-voi-co-

the/1046.aspx

6. http://khoahoc.tv/tac-hai-cua-nguon-nuoc-o-nhiem-54756