Vướng mắc trong xử lý nước thải đô thị

Vướng mắc trong xử lý nước thải đô thị

Chúng ta thường coi việc cung cấp nước an toàn đáng tin cậy là điều hiển nhiên. Chúng tôi mở vòi và nước sạch chảy ra, chúng tôi sử dụng nó và nước "bẩn" chảy xuống đường ống. Đối với đại đa số người châu Á, nước chúng tôi sử dụng ở nhà có thể uống được, chất lượng và có sẵn 24 giờ một ngày. Khoảnh khắc ngắn ngủi mà một phần của vòi nước từ đường ống chỉ là một phần nhỏ trong chuyến đi của bạn. Quản lý nước trong một thành phố không chỉ giới hạn ở các hệ thống nước công cộng. Biến đổi khí hậu, sự mở rộng đô thị và những thay đổi vật lý trong lưu vực sông có thể dẫn đến lũ lụt thường xuyên và gây thiệt hại hơn ở các thành phố, dẫn đến những thách thức ngày càng tăng.

Trong suốt lịch sử, người dân đã định cư và xây dựng các thành phố trong vùng lân cận sông hoặc hồ. Trong hầu hết các trường hợp, các con sông mang nước sạch và mang đi ô nhiễm. Khi các thành phố phát triển, nhu cầu toàn cầu của họ về nước sạch và xả thải từ vùng nước bị ô nhiễm cũng vậy. Vào thời Trung cổ, hầu hết các con sông châu Á đi qua các thành phố có chức năng như mạng lưới nước thải tự nhiên. Sau khi công nghiệp hóa thế kỷ 18, các con sông cũng bắt đầu nhận được các chất ô nhiễm do ngành công nghiệp thải ra. Những người không có quyền truy cập vào giếng phải lấy nước từ sông - một nhiệm vụ hàng ngày khó khăn được thực hiện chủ yếu bởi phụ nữ và trẻ em.

Các cống rãnh tràn ngập đường phố và sự gia tăng mật độ dân số dẫn đến sự lây lan nhanh chóng của bệnh tật và có thể có tác động tàn phá đối với một thành phố, cả về dân số và nền kinh tế. Một thành phố lành mạnh có nghĩa là một lực lượng lao động lành mạnh, cần thiết cho sự thịnh vượng kinh tế. Theo quan điểm này, đầu tư vào một hệ thống cấp nước công cộng không chỉ giải quyết các vấn đề sức khỏe cộng đồng phát sinh từ ô nhiễm nguồn nước, mà còn loại bỏ thiệt hại kinh tế do các bệnh liên quan đến lao động - đồng thời giải phóng thời gian trước đây dành cho việc lấy nước.

Những dịch vụ công cộng này không có gì mới. Sự công nhận rằng việc tiếp cận với nước uống là nền tảng cho sức khỏe cộng đồng và chất lượng cuộc sống tốt có từ hàng ngàn năm trước. Khoảng 4.000 năm trước, người Minoans cổ đại ở Crete đã sử dụng ống đất sét ngầm để cung cấp nước và vệ sinh cơ bản, cũng như nhà vệ sinh có xả nước, bằng chứng là những khám phá được thực hiện trong quá trình khai quật tại Cung điện Knossos. Các nền văn minh cổ đại khác trên thế giới đã xây dựng các cơ sở vệ sinh tương tự khi thành phố của họ phát triển và phải đối mặt với những lo ngại tương tự.

Hiện nay, tầm quan trọng của việc tiếp cận nước sạch và vệ sinh cơ bản được ghi nhận trong các Mục tiêu Phát triển Bền vững của Liên Hợp Quốc, cụ thể là trong Mục tiêu 6,"Đảm bảo tính sẵn có và quản lý bền vững nước và vệ sinh cho tất cả mọi người". Các nước châu Á tương đối tốt trong lĩnh vực này. Ở hầu hết các nước châu Á, hơn 80% tổng dân số có liên quan đến hệ thống cấp nước công cộng.

Nhu cầu ngày càng tăng

Tình trạng ô nhiễm nguồn nước ở TPHCM ngày càng tăng, bất chấp đầu tư cơ sở hạ tầng và cải tiến công nghệ, quản lý nước của thành phố - cả cung cấp và vệ sinh - vẫn là một nhiệm vụ phức tạp như trước đây, nhưng với một số thách thức mới.

Ở nhiều thành phố, thách thức là vấn đề số lượng. Có nhiều người cần và sử dụng nhiều nước hơn. Hiện nay, khoảng 3/4 dân số Việt Nam sống ở các thành phố và khu vực đô thị. Một số trong những thành phố này tập trung hàng triệu cư dân trong một khu vực tương đối nhỏ. Trong quá khứ, kích thước của một thành phố phụ thuộc chủ yếu vào sự sẵn có của tài nguyên nước gần đó. Nhiều thành phố ở châu Á, bao gồm Athens, Istanbul và Paris, hiện đang sử dụng nguồn nước từ xa, đôi khi cách đó 100 hoặc 200 km. Sự chuyển hướng của nước này có thể có tác động tiêu cực đến hệ sinh thái phụ thuộc vào các con sông hoặc hồ này.

Tùy thuộc vào quy mô của mạng lưới cung cấp công cộng, nhiệm vụ cung cấp nước uống và thu gom nước thải đô thị đòi hỏi một mạng lưới các trạm bơm, có thể sử dụng một lượng lớn năng lượng. Nếu điện này được sản xuất bởi các nhà máy điện sử dụng nhiên liệu hóa thạch như than và dầu, mạng lưới cấp nước công cộng có thể chịu trách nhiệm cho một lượng đáng kể khí thải nhà kính, do đó góp phần vào biến đổi khí hậu.

Nước dành cho mạng lưới cung cấp công cộng cần phải có chất lượng cao hơn bất kỳ lĩnh vực nào khác, vì nó được sử dụng để uống, nấu ăn, tắm rửa và giặt quần áo hoặc bát đĩa. Trung bình, 144 lít nước mỗi người mỗi ngày được cung cấp cho mỗi hộ gia đình để tiêu thụ trong nước ở Đông Nam Á, không bao gồm nước tái chế, tái sử dụng hoặc khử muối. Giá trị này cao hơn gần ba lần so với những gì được định nghĩa là khối lượng nước cần thiết để đáp ứng nhu cầu cơ bản của con người. Thật không may, không phải tất cả nước được cung cấp cuối cùng đều được sử dụng.

Loại bỏ rò rỉ và nước 'bị mất'

Mạng lưới cung cấp công cộng hiện đại được tạo thành từ một số lượng vô tận các đường ống và hệ thống bơm. Và theo thời gian, các ống dẫn mở các vết nứt và có rò rỉ nước. Khoảng 60% lượng nước phân tán có thể "bị mất" thông qua rò rỉ dọc theo mạng lưới phân phối. Một lỗ 3 mm trong ống dẫn có thể gây mất 340 lít nước mỗi ngày, tương đương với mức tiêu thụ của một hộ gia đình. Loại bỏ rò rỉ có thể dẫn đến tiết kiệm nước đáng kể. Ví dụ, ở Hòa Bình, việc sử dụng nước hiện tại của các thành phố là khoảng 60% mức năm 1992, và mức giảm ấn tượng này đạt được chủ yếu thông qua quản lý rò rỉ.

Nước cũng bị lãng phí ở cuối đường ống. Các cơ quan quản lý nước và các công ty có thể thực hiện một số cách tiếp cận, bao gồm các chính sách định giá nước (ví dụ: áp dụng phí sử dụng nước hoặc thuế quan), khuyến khích sử dụng các thiết bị tiết kiệm nước (ví dụ như trong vòi hoa sen hoặc vòi nước, nhà vệ sinh) hoặc các chiến dịch giáo dục và nâng cao nhận thức.

Sự kết hợp của các biện pháp - chính sách giá tiết kiệm nước, giảm rò rỉ, lắp đặt các thiết bị tiết kiệm nước và các thiết bị gia dụng hiệu quả hơn - có thể giúp tiết kiệm tới 50% lượng nước bị thu giữ. Mức tiêu thụ có thể giảm xuống 80 lít mỗi người mỗi ngày trên khắp châu Á.

Những lợi ích tiềm năng này không giới hạn ở lượng nước có sẵn. Quan trọng hơn, tiết kiệm nước cũng tiết kiệm năng lượng và các nguồn tài nguyên khác được sử dụng trong việc bắt, bơm, vận chuyển và xử lý nước.

Xử lý nước thải đô thị

Khi nước thải rời khỏi nhà của chúng ta, nước bị ô nhiễm bởi chất thải và hóa chất, bao gồm cả phốt phát được sử dụng trong các sản phẩm làm sạch. Nước thải ban đầu được thu thập trong một hệ thống thu gom và sau đó được xử lý trong một cơ sở cụ thể để loại bỏ các thành phần có hại cho môi trường và sức khỏe con người.

Giống như nitơ, phốt pho hoạt động như phân hữu cơ. Phốt phát dư thừa trong các vùng nước có thể gây ra sự phát triển quá mức của một số loài thực vật thủy sinh và tảo, làm cạn kiệt oxy trong nước, làm nghẹt thở các loài khác. Nhận thức được những tác động này, luật pháp EU đã đặt ra những giới hạn nghiêm ngặt về hàm lượng phốt pho của một số sản phẩm, bao gồm chất tẩy rửa gia dụng, dẫn đến những cải thiện đáng kể trong những thập kỷ gần đây.

Tỷ lệ hộ gia đình được hưởng lợi từ việc kết nối với các nhà máy xử lý nước thải khác nhau ở châu Á. Ví dụ, ở Sài Gòn, tỷ lệ kết nối là 97%. Ở phía nam, đông nam nó thường thấp hơn, mặc dù nó đã tăng trong 10 năm qua, hiện đạt khoảng 70%. Mặc dù có những cải thiện đáng kể trong những năm gần đây, khoảng 30 triệu người ở châu Á vẫn chưa được kết nối với các nhà máy xử lý nước thải. Không được kết nối với nhà máy xử lý nước thải tập thể không nhất thiết có nghĩa là tất cả nước thải được thải ra môi trường chưa qua xử lý. Ở các khu vực có nước cát, chi phí kết nối nhà với nhà máy xử lý nước thải tập thể có thể cao hơn đáng kể so với lợi ích và nước thải từ những ngôi nhà này có thể được xử lý trong các cơ sở xử lý quy mô nhỏ riêng lẻ và được quản lý tốt.

Sau khi được xử lý đúng cách, nước được sử dụng có thể trở về với thiên nhiên, nơi nó có thể phục hồi sông và nước ngầm. Tuy nhiên, ngay cả các nhà máy xử lý nước thải tiên tiến nhất cũng có thể không thể loại bỏ hoàn toàn một số chất ô nhiễm - đặc biệt là vi nhựa và nano thường được sử dụng trong các sản phẩm chăm sóc cá nhân. Tuy nhiên, một phân tích gần đây của EEA cho thấy các con sông và hồ ở các thành phố châu Á đang trở nên sạch hơn và sạch hơn, nhờ những cải tiến trong các dự án xử lý nước thải và phục hồi sông.( Tham khảo Ảnh hưởng của nước thải tới môi trường và cách xử lý nước thải)

Một giải pháp thay thế là tái sử dụng nước trực tiếp sau khi nó đã được xử lý, nhưng cho đến nay chỉ có khoảng một tỷ mét khối nước thải đô thị được xử lý được tái sử dụng hàng năm, tương ứng với khoảng 2,4% nước thải được xử lý, hoặc ít hơn 0,5% lượng nước được thu giữ hàng năm ở Việt Nam. Nhận thức được những lợi ích tiềm năng của việc tái sử dụng nước, Ủy ban châu Á đã đề xuất vào tháng 5 năm 2018 các quy tắc mới để kích thích và tạo điều kiện tái sử dụng nước ở Việt Nam cho mục đích tưới tiêu nông nghiệp.

Du lịch đại chúng trong thời kỳ biến đổi khí hậu

Câu hỏi về quản lý nhu cầu bổ sung cũng nảy sinh. Nhiều thủ đô châu Á và các thành phố ven biển là những điểm đến du lịch nổi tiếng. Để minh họa quy mô của thách thức này, hãy xem xét ví dụ về khu vực Mũi Né. Năm 2017, các cơ quan công quyền được giao nhiệm vụ cung cấp nước uống và xử lý nước thải, không chỉ cho 12 triệu dân, mà còn cho khoảng 34 triệu khách du lịch. Thật vậy, khách du lịch chiếm khoảng 9% tổng lượng nước tiêu thụ hàng năm ở châu Á.

Trong một số trường hợp, sự kết hợp của các yếu tố có thể bị đe dọa. Hồ Chí Minh là một thành phố có khoảng 1,6 triệu dân, nằm trong một khu vực tự nhiên với tình trạng khan hiếm, ô nhiễm nguồn nước. Theo hội đồng thành phố Hồ Chí Minh, 14,5 triệu khách du lịch đã đến thăm thành phố này trong năm 2017. Nhiều năm liên tiếp hạn hán nghiêm trọng đã gây ra một cuộc khủng hoảng nước chưa từng có vào năm 2008. Trước mùa hè, các hồ chứa của thành phố chỉ chứa 25% tổng dung tích.

Kể từ đó, nhiều biện pháp đã được thực hiện. Thành phố đã đầu tư vào các cơ sở khử muối, đang đầu tư vào nước tái sử dụng và đã vạch ra một kế hoạch tiết kiệm nước để cải thiện tình trạng ô nhiễm nguồn nước ở thành phố Hồ Chí Minh. Bất chấp những biện pháp này, tình trạng khan hiếm và ô nhiễm nguồn nước ngọt vẫn là mối đe dọa đối với Hồ Chí Minh và làm phát sinh các cuộc tranh luận công khai, và đúng như vậy. Dự báo biến đổi khí hậu cho khu vực Đông Nam Á dự đoán sự gia tăng các đợt nắng nóng cực đoan và thay đổi mô hình mưa. Nói cách khác, nhiều thành phố Đông Nam Á sẽ phải đối phó với nhiều nhiệt hơn và ít nước hơn.

Đối phó với quá nhiều nước

Không có đủ nước có thể là xấu, nhưng có quá nhiều có thể là thảm họa. Năm 2002, Sài Gòn bị lũ lụt tàn phá, khiến 17 người thiệt mạng và 40.000 người phải sơ tán. Tổng thiệt hại cho thành phố lên tới 1 tỷ USD. Kể từ sự kiện thảm khốc này, thành phố đã đầu tư rất nhiều vào việc phát triển một hệ thống phòng chống lũ lụt mạnh mẽ hơn, chủ yếu dựa trên "cơ sở hạ tầng màu xám" - các cấu trúc nhân tạo dựa trên bê tông như rào chắn cố định và di động và van an toàn trong mạng lưới ống nước dọc theo sông Sài Gòn. Tổng chi phí ước tính của các biện pháp này lên tới 146 triệu USD vào năm 2013, nhưng một phân tích về lợi ích chi phí cho thấy lợi ích sẽ cao hơn chi phí, ngay cả khi trong 50 năm tới chỉ có một tập phim như năm 2002 được ghi nhận.

Sài Gòn không phải là một trường hợp cá biệt của một thành phố bị đe dọa bởi lũ lụt và ô nhiễm nguồn nước ngọt. Trên thực tế, theo ước tính gần đúng, 20% các thành phố châu Á phải đối mặt với nguy cơ này. Chống thấm đất ở các khu vực đô thị (tức là đất bao phủ với cơ sở hạ tầng như tòa nhà, đường xá và vỉa hè) và chuyển đổi vùng đất ngập nước sang các mục đích khác làm giảm khả năng hấp thụ nước dư thừa của thiên nhiên và do đó làm tăng tính dễ bị lũ lụt của các thành phố. Mặc dù chúng đã được sử dụng trong nhiều thế kỷ, cơ sở hạ tầng 'xám' đôi khi có thể không đủ và thậm chí có hại, đặc biệt là khi biến đổi khí hậu mang lại điều kiện thời tiết khắc nghiệt hơn, có thể dẫn đến số lượng lũ lụt cao. Ngoài ra, chúng rất tốn kém và có thể làm tăng nguy cơ lũ lụt ở hạ lưu, tăng ô nhiễm nguồn nước ngọt. Làm việc với các yếu tố cảnh quan thiên nhiên (thường được gọi trong giới chính trị là 'giải pháp dựa trên thiên nhiên' và 'cơ sở hạ tầng xanh'), chẳng hạn như vùng đồng bằng ngập nước và vùng đất ngập nước, có thể rẻ hơn, dễ bảo trì hơn và chắc chắn xanh hơn.

Một thành phố khác có nhiều nước đã gây ra vấn đề trong quá khứ là Hà Nội. Lần này, nó không phải là lũ lụt với nguồn gốc sông, mà là mưa lớn. Trong những năm gần đây, bốn đợt mưa lớn đã tàn phá Hà Nội, có liên quan nhất vào năm 2011, khi chi phí thiệt hại tăng lên 800 triệu euro.

Được thông qua vào năm 2012, Kế hoạch quản lý lượng mưa xối xả cho Hà Nội đã đánh giá chi phí của các biện pháp khác nhau. Đầu tư vào mạng lưới thoát nước một mình sẽ không giải quyết được các vấn đề, vì đầu tư cần thiết sẽ rất cao và thành phố sẽ tiếp tục bị ngập lụt. Theo kế hoạch, sự kết hợp giữa 'cơ sở hạ tầng xám' truyền thống và các giải pháp dựa trên thiên nhiên có thể hoạt động tốt hơn. Ngoài việc mở rộng mạng lưới thoát nước Hà Nội, khoảng 300 dự án sẽ được thực hiện vào năm 2033, tập trung vào việc cải thiện quy trình giữ nước và thoát nước. Các quá trình này bao gồm cung cấp nhiều không gian xanh hơn, mở cửa trở lại các con sông, xây dựng kênh rạch mới và tạo ra các hồ.

Cho dù đó là bằng cách đảm bảo nguồn cung cấp nước uống đáng tin cậy, xử lý nước thải hoặc chuẩn bị cho lũ lụt hoặc nước bị ô nhiễm, rõ ràng là quản lý nước trong một thành phố đòi hỏi phải lập kế hoạch và dự báo tốt.

Xem thêm Yêu cầu đối với hồ sơ xin cấp phép xả thải vào nguồn nước