Quản trị tài nguyên nước trên nền tảng kết hợp công nghệ số, sử dụng mô hình quản trị nước thông minh và tích hợp các quy định về quản lý nước để kiểm soát chất lượng sẽ góp phần đảm bảo an ninh nguồn nước, sẽ kiểm soát được chất lượng nước, điều tiết, sử dụng tài nguyên nước hợp lý, từ đó bảo vệ sức khỏe cộng đồng và nâng cao chất lượng cuộc sống, đảm bảo an ninh, an toàn và an sinh xã hội. Trên thế giới đã ứng dụng nhiều giải pháp công nghệ nhằm quản trị tài nguyên nước hiệu quả, trong đó, có hai giải pháp là kỹ thuật và quản lý.
Ảnh minh họa
Nhật Bản sử dụng hệ thống giám sát sông thông minh trong quan trắc môi trường nước
Bộ Môi trường Nhật Bản đã thiết lập các quy chuẩn chất lượng môi trường nước mặt và nước ngầm, trong đó, có quy chuẩn về môi trường chất lượng nước được áp dụng cho thủy vực công cộng, bao gồm nước biển, sông và hồ quốc gia. Tuy nhiên, chính quyền địa phương tại một số vùng đã đề ra được những quy chuẩn chặt chẽ hơn (quy chuẩn địa phương) cả tiêu chuẩn quốc gia dành cho thủy vực địa phương ví dụ như quy chuẩn vùng vịnh Tokyo, Ise hay biển nội địa Seto,...
Chính phủ Nhật Bản đã tiến hành các giải pháp để cải thiện hệ thống pháp luật và thiết lập cơ quan quản lý nhà nước về môi trường nhằm giải quyết cùng lúc 3 vấn đề: Giảm thiểu ô nhiễm, bảo vệ môi trường; giảm được chi phí kiểm soát ô nhiễm và chi phí vê sức khỏe của cộng đông; giảm giá thành sản xuất và giảm chi phí năng lượng (không phải chỉ lo xử lý chất thải ở công đoạn cuối của sản phẩm mà phải tính toán ngay từ đầu làm sao để sản xuất hợp lý nhất, phát thải ít nhất và đã ban hành những quy định pháp luật nghiêm ngặt về kiểm soát ô nhiễm nước, giám sát ô nhiễm chất độc hại,...).
Quy chuẩn chất lượng môi trường nước được chia thành nhiều nhóm tùy theo mục tiêu sử dụng nước ở ao, hồ, sông,... phân thành nhiều loại khác nhau tùy theo ảnh hưởng và cơ chế của ô nhiễm. Nước thải công nghiệp được quy định bởi quy chế kiểm soát nước thải nhằm giảm tải lượng phát thải. Một trong những biện pháp kiểm soát nước thải thông dụng nhất chính là đặt ra quy chế nồng độ phát thải chứa trong nước thải. Các nguồn phát sinh ô nhiễm được phân loại tùy theo việc có xác định được địa điểm phát sinh hay không. Điều quan trọng là giám sát online đã được Chính phủ Nhật Bản sử dụng để quản lý môi trường của mình từ sớm và giám sát ô nhiễm môi trường nước đóng vai trò rất quan trọng trong việc lấy các dữ liệu cơ bản phục vụ cho việc lập kế hoạch quản lý môi trường nước.
Những lợi ích do ứng dụng quản trị nước thông minh mang lại không chỉ cho bản thân doanh nghiệp mà còn cho cả cộng đồng. Nhà nước cần xây dựng và ban hành các chính sách phù hợp, hướng dẫn thực hiện và có cơ chế hỗ trợ, khuyến khích ứng dụng quản trị nước thông minh, như điều tiết trong khung giá nước, khuyến khích hỗ trợ giá khi nâng cao chất lượng dịch vụ,... ứng dụng các mô hình quản trị thông minh phù hợp trong thời gian tới, các giải pháp cấp thoát nước thông minh, ứng dụng thành quả của Cách mạng công nghiệp lần thứ 4, cho phép nâng cao chất lượng dịch vụ cấp thoát nước với chi phí hợp lý và giúp cho doanh nghiệp phát triển bền vững, đồng thời, góp phần đảm bảo an toàn cấp nước, an ninh nguồn nước và phát triển an sinh xã hội.
Nhật Bản ưu tiên đầu tư tìm kiếm, thăm dò, khai thác nguồn nước; đầu tư và xây dựng hệ thống quan trắc, giám sát TNN; hệ thống thông tin, cơ sở dữ liệu TNN, ô nhiễm nguồn nước, lũ lụt, hạn hán, xâm nhập mặn, nước biển dâng và các tác hại khác do nước gây ra; áp dụng kỹ thuật, công nghệ, thiết bị tiên tiến trong khai thác, sử dụng nước; tăng khả năng sử dụng nước tuần hoàn, tái sử dụng; tích trữ nước mưa để sử dụng; khuyến khích các tổ chức, cá nhân đầu tư công nghệ sử dụng nước tuần hoàn, tái sử dụng nước,...
Nhật Bản sử dụng hệ thống giám sát sông thông minh và phát hiện lũ sớm ở được phát triển với công nghệ cảm biến tầm xa EnOcean. Giải pháp được đề xuất bao gồm một cảm biến siêu âm thích ứng với mô-đun cảm biến tầm xa, chạy bằng năng lượng mặt trời của EnOcean. Mô-đun cảm biến tự cấp nguồn, không cần bảo trì này đã được triển khai ở một vài thành phố ở Nhật Bản để theo dõi mực nước sông. Giao diện cảm biến chung được thiết kế đặc biệt cho phép sử dụng cảm biến siêu âm MaxBotix bán sẵn với phạm vi đo 10 m. Điều này có thể được chuyển thành một hệ thống phát hiện lũ lụt đáp ứng các tiêu chuẩn theo quy định của Cục Sông ngòi Nhật Bản thuộc Bộ Đất đai, Cơ sở hạ tầng, Giao thông và Du lịch. Tín hiệu được truyền chi tiết giữa cảm biến siêu âm và mô-đun cảm biến thông qua các lệnh EnOcean Generic Sensor được hiển thị. Ngoài ra, việc truyền dữ liệu đo được qua khoảng cách xa hơn với việc sử dụng giao thức truyền thông tầm xa, năng lượng thấp của EnOcean cũng được đề cập.
Mô hình quản trị nước ở Phần Lan
Phần Lan là đất nước có nhiều giải pháp quản lý nước tiên tiến nhất thế giới, tuy nhiên, theo nghiên cứu thì tỉ lệ nước rò rỉ trong mạng lưới phân phối lên tới 18% và con số này tại các nước có cơ sở hạ tầng cũ hơn thậm chí là 40 - 50%. Năm 2021, các công ty IT Phần Lan đã đưa ra dự án quản lý nước thông minh mói dựa trên công nghệ SWIM (System Wide Information Management) dựa trên ý tưởng đồng sáng tạo và tiêu chuẩn hóa để giải quyết các thách thức trong quản lý và duy trì nguồn nước sạch.
Việc số hóa mạng lưới cấp nước, kết hợp giữa IoT (Internet of Things) và giao thức liên lạc qua băng tần hẹp (LPWA NB) giúp việc xác định, dự báo và bảo trì hệ thống trở nên dễ dàng hơn so với trước kia. Bên cạnh đó, vận hành, giám sát bằng công nghệ số cũng đem tới các dữ liệu về chất lượng nguồn nước theo thời gian thực. Nền tảng này sẽ sử dụng các cảm biến để thu thập dữ liệu chất lượng cao về mạng lưới TNN. Bên cạnh đó, còn có mục đích thúc đấy việc ứng dụng trí tuệ nhân tạo trong quản lý tài nguyên, giám sát dòng chảy nước ngầm, quản lý data, phân tích chất lượng nước hoặc môi trường. Với các công nghệ ứng dụng IoT, cảm biến nhỏ gọn dễ dàng lắp đặt, có thời lượng pin dài lên tới 10 năm, giảm thiểu chi phí chung trong việc lắp đặt, xây dựng và bảo trì hệ thống quản lý nguồn nước. Từ đó, phí sử dụng nước đối với người dân tại Phần Lan giảm xuống, chỉ còn 2% tổng chi phí sinh hoạt cả năm. Bên cạnh đó, khi sử dụng loT các nhà khoa học có thể thử nghiệm đánh giá bất kỳ tình huống sai sót nào liên quan đến cơ chế hoạt động, hoá học, vi sinh hay công nghệ của SWIM trong môi trường thực tế.
Australia xây dựng quy hoạch cho tất cả hệ thống nước mặt và nước ngầm
Vấn đề chính trong quy hoạch TNN của Australia được đặt ra là làm thế nào để chia sẻ nguồn nước sẵn có để đáp ứng nhu cầu của các thành phố, cộng đồng khu vực, môi trường và các ngành sản xuất kinh tế khác, đặc biệt dưới tác động của biến đổi khí hậu. Australia chia thành 6 tiểu bang và 2 vùng lãnh thổ. Các tiểu bang chịu trách nhiệm chính về quản lý TNN.
Australia không lập quy hoạch quốc gia về TNN mà các bang tự lập quy hoạch TNN cho bang mình. Xét về yếu tố diện tích, địa lý, khí tượng thuỷ văn, quy mô kinh tế, hệ thống chính sách và quản lý thì quy hoạch TNN của bang ở Australia cũng được coi như một quy hoạch TNN quôc gia. Ví dụ, bản quy hoạch TNN của Australia, tầm nhìn 2050, nội dung chính gồm: Những thách thức liên quan đến nguồn cung và nhu cầu sử dụng nước, quản lý nước trong tương lai. những phương pháp đánh giá các dự án liên quan đến nước; thúc đẩy đổi mới sáng tạo và nâng cao hiệu quả. Thực hiện và giám sát. Nhìn chung, các Quy hoạch được xây dựng cho tất cả các hệ thống nước mặt và nước ngầm (ưu tiên cho các hệ thống lớn hơn hoặc được sử dụng nhiều hơn).
Từ kinh nghiệm ứng dụng mô hình quản trị nước thông minh, Việt Nam cần sớm nâng cao năng lực để quản trị tốt tổng thể TNN quốc gia nhằm quản lý và phát triển bền vững TNN. Để quản trị nguồn nước được tốt thì nên ưu tiên đầu tư tìm kiếm, thăm dò, khai thác nguồn nước; đầu tư và xây dựng hệ thống quan trắc, giám sát TNN; hệ thống thông tin, cơ sở dữ liệu TNN, ô nhiễm nguồn nước, lũ lụt, hạn hán, xâm nhập mặn, nước biển dâng và các tác hại khác do nước gây ra; áp dụng kỹ thuật, công nghệ, thiết bị tiên tiến trong khai thác, sử dụng nước; tăng khả năng sử dụng nước tuần hoàn, tái sử dụng; tích trữ nước mưa để sử dụng; khuyến khích các tổ chức, cá nhân đầu tư công nghệ sử dụng nước tuân hoàn, tái sử dụng nước.
Luật TNN (sửa đổi) cần bổ sung các quy định hướng tới quản lý TNN trên nền tảng công nghệ số, thống nhất về cơ sở dữ liệu, xây dựng bộ công cụ hỗ trợ ra quyết định theo thời gian thực, giảm thiểu nhân lực quản lý, vận hành, chi phí đầu tư của nhà nước.
TS. LÊ THU THỦY
Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội
Nguồn: Tạp chí Tài nguyên và Môi trường số 19 (Kỳ 1 tháng 10) năm 2023
Trong bối cảnh biến đổi khí hậu, thiếu nước và ô nhiễm gia tăng, việc quản lý tài nguyên nước đòi hỏi không chỉ là con người và chính sách, mà cần thêm một yếu tố quyết định: dữ liệu và công nghệ. Với quyết tâm chuyển đổi số toàn diện, Cục Quản lý tài nguyên nước đang xây dựng nền móng cho một nền quản trị thông minh, nơi mỗi quyết định về tài nguyên nước được hậu thuẫn bởi dữ liệu thời gian thực, hệ thống phân tích dự báo và nền tảng ra quyết định dựa trên công nghệ số.
Xây dựng thể chế hiện đại, cắt giảm thủ tục hành chính, phân cấp mạnh mẽ cho địa phương là những nền tảng quan trọng để ngành tài nguyên nước bước vào giai đoạn quản trị mới, hiệu lực, hiệu quả và lấy người dân, doanh nghiệp làm trung tâm.
Trong bối cảnh thời tiết cực đoan, khô hạn kéo dài, thách thức từ biến đổi khí hậu và nhu cầu sử dụng nước ngày một gia tăng, việc chủ động điều hòa, phân bổ nguồn nước không còn là giải pháp tình thế, mà đã trở thành yêu cầu cấp thiết cho an ninh nguồn nước quốc gia. Sáu tháng đầu năm 2025, Cục Quản lý tài nguyên nước (Bộ Nông nghiệp và Môi trường) đã triển khai hàng loạt giải pháp điều tiết linh hoạt, dựa trên dữ liệu thời gian thực, mang lại hiệu quả rõ rệt trong cấp nước hạ du, kiểm soát dòng chảy và quản lý tài nguyên bền vững.
Tài nguyên nước, một trong những yếu tố sống còn của sự sống trên Trái đất đang đứng trước những thách thức to lớn. Suy giảm chất lượng nước, cạn kiệt nguồn nước ngọt, khai thác quá mức, ô nhiễm do công nghiệp và sinh hoạt,… là những mối nguy hại ngày càng nghiêm trọng, không chỉ ở quy mô địa phương mà đã mang tính toàn cầu.
Hiện nay, hệ thống thủy lợi Bắc Hưng Hải và sông Nhuệ mỗi ngày có hàng triệu m3 nước thải từ sinh hoạt, làng nghề, cơ sở sản xuất xả vào gây ô nhiễm nguồn nước.
Thứ trưởng Phùng Đức Tiến cho rằng, sử dụng hợp lý tài nguyên nước là yếu tố then chốt trong việc nâng cao hiệu quả nuôi trồng thủy sản.
