Nghiên cứu đề xuất các giải pháp công nghệ và quản lý trong thu trữ nước mưa và nước mặt phục vụ dân sinh vùng Tây Bắc

Vùng Tây Bắc có nguồn tài nguyên nước khá phong phú nhưng phân bố không đều, lượng mưa bình quân năm trong vùng tương đối lớn nhưng tập trung chủ yếu vào mùa mưa (chiếm 80-90% lượng mưa cả năm). Do địa hình núi cao hiểm trở, rất phức tạp, chia cắt mạnh đã gây ra tình trạng lúc thừa nước gây lũ lụt, lúc thiếu nước gây hạn hán, nơi thừa nước không dùng hết, nơi thiếu nước nghiêm trọng gây ra không ít khó khăn cho sản xuất và sinh hoạt của nhân dân trong vùng.

Đặc biệt, trong bối cảnh biến đổi khí hậu đang diễn ra ngày càng mạnh mẽ như hiện nay thì tình trạng thiếu nước vào mùa khô xảy ra ở hầu hết các tỉnh vùng Tây Bắc sẽ ngày càng trầm trọng hơn. Các công trình cung cấp nước sạch chủ yếu quy mô nhỏ lẻ, phân tán, tự phát do người dân lấy nước từ các hệ thống sông, suối, khe, từ hệ thống thủy lợi, giếng đào nên khả năng cung cấp nước cho mùa khô hạn chế, chất lượng nước không được đảm bảo cho sinh hoạt, đa số các công trình cấp nước tập trung sử dụng các công nghệ lọc thô đơn giản. Biện pháp xử lý này chỉ có thể loại bỏ được một số kim loại như là sắt hoặc độ đục… còn không thể lọc hết được các virus vi khuẩn, các thành phần ô nhiễm như thuốc trừ sâu... và đặc biệt là trong tình hình nguồn nước đang có dấu hiệu bị ô nhiễm như hiện nay thì phương pháp bể lọc thô của các công trình cấp nước tập trung, thói quen sử dụng nước trực tiếp của người dân vùng Tây Bắc đều không đảm bảo vệ sinh và ảnh hưởng lâu dài đến sức khỏe.

Tỷ lệ cấp nước hợp vệ sinh vùng nông thôn cơ bản dần đáp ứng yêu cầu sinh hoạt của người dân, hiện nay trung bình đạt 79,7%, tuy nhiên con số này vẫn còn thấp so với tiêu chí quốc gia về nông thôn mới, 90% số hộ phải được sử dụng nước hợp vệ sinh. Ngoài ra, cũng theo tiêu chí này, yêu cầu tối thiểu 50% số hộ sử dụng nước sạch đáp ứng QCVN 02:2009/BYT, trong khi đó tỷ lệ đạt được hiện nay mới chỉ là 36,3%. Thực tế cũng cho thấy nước sạch nông thôn đáp ứng QCVN 02:2009/BYT chỉ có ở các mô hình cấp nước tập trung được đầu tư kiên cố, đồng bộ thiết bị xử lý nước, có đơn vị quản lý vận hành và thu được kinh phí từ dịch vụ cấp nước để duy trì các hoạt động và duy tu bảo dưỡng công trình. Để giải quyết nhiệm vụ cấp nước dân sinh cho vùng nông thôn miền núi Tây Bắc với hàng loạt các điều kiện khó khăn như địa hình phức tạp, đối tượng phục vụ là đồng bào các dân tộc thiểu số, đời sống khó khăn, nhận thức về nước sạch và vệ sinh môi trường còn hạn chế; công trình cấp nước tập trung có đầu mối xa khu dân cư, khó lắp đặt thiết bị xử lý nước theo quy chuẩn, khó vận hành, quản lý và duy tu công trình… Nhà nước cần phải có thêm những chương trình hành động thiết thực dựa trên đúc rút kinh nghiệm từ thực tế.

Trong khuôn khổ Chương trình khoa học và công nghệ trọng điểm cấp nhà nước giai đoạn 2013-2018 “Khoa học và công nghệ phục vụ phát triển bền vững vùng Tây Bắc, nhằm lựa chọn được các giải pháp công nghệ thu, trữ, xử lý nguồn nước mưa, nước mặt phù hợp với điều kiện địa phương, công nghệ thiết bị phù hợp cho từng đối tượng dùng nước khác nhau như quy mô hộ gia đình, quy mô tổ chức hành chính, trường học, trạm y tế... cũng như xây dựng được các mô hình quản lý các hệ thống cấp nước theo hướng bền vững, nhóm nghiên cứu do ThS. Phạm Văn Ban, Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam, Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn làm chủ nhiệm đã được Văn phòng Chương trình Tây Bắc - Đại học Quốc gia Hà Nội đặt hàng thực hiện đề tài: “Nghiên cứu đề xuất các giải pháp công nghệ và quản lý trong thu trữ nước mưa và nước mặt phục vụ dân sinh vùng Tây Bắc”.

Sau một thời gian triển khai thực hiện, đề tài đã thu được các kết quả chính như sau:

1. Về công nghệ thu, trữ nước

- Đề xuất lựa chọn các giải pháp công nghệ thu trữ phù hợp với điều kiện tự nhiên và hạ tầng sẵn có của địa phương: Bể chứa nước mưa, nước mặt dung tích lớn (vài chục đến vài trăm m3) cho các cơ sở tập trung (trường học, UBXD xã, trạm y tế…) có điều kiện về mặt bằng mái hứng bằng bê tông, bằng ngói. Công trình thu nước kiểu đập ngầm kết hợp băng thu nước Waterbelt để thu nước ở những khu vực có khe tụ thủy, lòng suối có bồi tích cát, cuội sỏi. Các loại công trình đập dâng thu nước suối, dòng chảy mặt; Công trình giếng thu nước mạch lộ, mó nước; Tường chắn kết hợp Waterbelt thu nước mạch lộ mái dốc. Hồ treo thu nước mạch lộ, sườn dốc; Rãnh, hào thu nước mưa từ mái đất tự nhiên.

- Công nghệ xử lý chống thấm cho các hồ treo: Đã đề xuất và áp dụng thử nghiệm thành công công nghệ mới chống thấm cho hồ treo, dùng màng chống thấm Bentofix, phù hợp với mọi dạng địa hình, khắc phục được nhiểm điểm dễ bị xuyên thủng của bạt HDPE, giá thành rẻ hơn so với bê tông hoặc khối xây.

2. Về công nghệ xử lý nước

- Công nghệ vật liệu: sử dụng vật liệu địa phương cát sỏi đá dồi dào dễ thay thế và sử dụng, than hoạt tính chiết xuất từ than Tre là nguyên liệu rất phong phú vùng Tây Bắc. Vật liệu sứ xốp sản xuất từ nguyên liệu trấu, thân thiện với môi trường và hoàn toàn do Việt Nam làm công nghệ và sản xuất.

- Đề xuất các dây chuyền công nghệ xử lý nước phù hợp với điều kiện cụ thể của địa phương, thiết bị khử trùng dùng điện (đèn UV) hoặc không dùng điện, công nghệ lọc chặn bằng màng siêu lọc nhờ chênh cột nước tự nhiên. Thiết kế các Modul lọc độc lập linh hoạt trong việc lắp đặt, phù hợp với mọi điều kiện địa hình vùng Tây Bắc, thích ứng cao với sự biến đổi của chất lượng nguồn nước trong quá trình sử dụng mà không phải phá bỏ so với công trình cố định, dễ dàng thay đổi công suất và quy mô.

- Vận hành sử dụng chế độ sục rửa bán tự động nên thuận lợi cho việc sục rửa vật liệu lọc, tăng tuổi thọ vật liệu, dễ dàng hơn trong công tác vận hành bảo dưỡng. Tùy mục đích sử dụng mà hệ thống thiết kế các đường nước ra khác nhau để phục vụ cho các mục đích dùng nước (ăn uống hoặc sinh hoạt thông thường) giúp tiết kiệm chi phí và tránh lãng phí nguyên vật liệu xử lý.

3. Về tổ chức quản lý công trình

- Thực hiện tập huấn cho 200 lượt người nội dung liên quan đến các giải pháp thu trữ, xử lý và quản lý sử dụng hiệu quả, bền vững nguồn nước, nâng cao nhận thức cho các cộng đồng dân tộc về giá trị của nguồn nước, coi nước là một thứ hàng hóa, thay đổi phương thức hoạt động chuyển từ phục vụ sang dịch vụ, thị trường hàng hóa cung cấp nguồn nước.

- Với công trình cấp nước quy mô cụm dân cư, nghiên cứu đã đề xuất 2 loại hình tổ chức có thể đảm bảo hiệu quả khai thác công trình và có tính bền vững cao, đó là mô hình Tổ hợp tác và mô hình Hợp tác xã dịch vụ nông nghiệp. Đề xuất các giải pháp huy động nguồn lực đầu tư; tăng cường năng lực quản lý, cơ chế tài chính minh bạch, đảm bảo giá nước và chất lượng dịch vụ tương xứng... là các yếu tố quyết định hiệu quả và tính bền vững của công trình. Áp dụng kiểm nghiệm kết quả nghiên cứu tại 6 mô hình thử nghiệm

- Đã áp dụng kết quả nghiên cứu, các đề xuất giải pháp vào 6 mô hình cho các quy mô hộ gia đình, cụm dân cư, tổ chức trường học, trạm y tế. Các mô hình này được thiết kế đơn giản, thân thiện dễ dàng trong quản lý vận hành, có khả năng nhân rộng ra cho những vùng có điều kiện tương tự.

- Các mô hình đảm bảo lưu lượng cấp và chất lượng nước đáp ứng chỉ tiêu chất lượng nước phục vụ sinh hoạt theo Quy chuẩn QCVN 02: 2009/BYT của Bộ Y tế.

- Các mô hình quy mô cụm dân cư đã phát huy được sự tham gia của người dân trong xây dựng công trình cấp nước, góp phần giảm giá thành đầu tư xây dựng của nhà nước, người dân tự nguyện hiến đất xây dựng công trình; tự lắp đặt đồng hồ vào từng hộ; người dân tham gia quản lý, vận hành công trình; thành lập Tổ hợp tác quản lý công trình trên tinh thần tự nguyện, phân công trách nhiệm cho từng thành viên cụ thể, rõ ràng và đồng thuận trong quản lý vận hành, duy tu bảo dưỡng, mức thu tiền sử dụng nước của các hộ.

Đây là các yếu tố quyết định đến sự bền vững của công trình mà đề tài đã giải quyết được. Công trình cung cấp nước sạch chủ yếu vùng Tây Bắc có quy mô nhỏ lẻ, phân tán, tự phát do người dân lấy nước từ các hệ thống sông, suối, khe, từ hệ thống thủy lợi, giếng đào nên khả năng cung cấp nước cho mùa khô hạn chế. Đa số các công trình cấp nước tập trung sử dụng các công nghệ lọc thô đơn giản chỉ có thể loại bỏ được một số kim loại như là sắt hoặc độ đục, không thể lọc hết được các virus vi khuẩn, các thành phần ô nhiễm như thuốc trừ sâu... chất lượng nước không được đảm bảo cho sinh hoạt. Tỷ lệ cấp nước hợp vệ sinh vùng nông thôn hiện nay trung bình đạt 79,7%, tỷ lệ nước sạch đáp ứng QCVN 02:2009/BYT mới chỉ là 36,3%.

Các kết quả của đề tài rất có ý nghĩa thực tiễn và mang tính chuyển giao ứng dụng khoa học công nghệ.

Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu của Đề tài (Mã số 16917/2019) tại Cục Thông tin khoa học và công nghệ quốc gia.

P.T.T (NASATI)