New York, Mỹ

Hệ thống xử lý và cấp nước New York là hệ thống lớn nhất và tốt nhất nước Mỹ.

Có 9 triệu người New York và các vùng lân cận dùng nước mặt và 3 triệu người nhận nước ngầm. Phần lớn các nguồn cung cấp nước ngầm tập trung ở các hạt Nassau và Suffolk.

Hơn 90% nước thành phố lấy từ nguồn từ lưu vực Catskill, Delaware, khoảng 125 dặm về phía bắc của New York, 10% còn lại là từ lưu vực sông Croton.

Bên trong một đường ống dẫn nước ở New York

 Vùng đầu nguồn nước rộng khoảng 400 ngàn km2, được kiểm soát chặt chẽ để đảm bảo không bị ô nhiễm. Đây là khu vực được giao cho các công ty tư nhân, phối hợp nhà nước kiểm tra thường xuyên.

Nước từ nguồn này sẽ đổ vào hệ thống đường ống Caskill đặt ngầm dưới lòng sông Hudson, trải qua gần 150 cây số đường ống với các mạng lưới phức tạp rồi mới vào đến thành phố.

Người ta sử dụng các robot để kiểm tra chất lượng nước trong các đường ống. Các robot này sẽ truyền tin liên tục về trung tâm điều khiển bao gồm thông số nhiệt độ, độ pH, mức độ dinh dưỡng, các sinh vật trong nước. Các chất khử trùng như clo, flouride cũng đều do các robot này đảm nhiệm.

Năm 2018, robot đã ghi nhận 1.9 triệu mẫu đo. Nếu con người làm việc này thì sẽ chỉ được 15.55 mẫu thử. Tất cả các thông số này sẽ được quản lý chung trong một hệ thống dữ liệu.

Trước khi vào thành phố, nước sẽ phải đi qua khu vực khử trùng bằng tia cực tím lớn nhất thế giới ở Westchester. Bức xạ tia cực tím được xác định là phương pháp điều trị bổ sung an toàn, hiệu quả miễn là nó áp dụng cùng lúc với nước đang di chuyển với tốc độ không đổi.

Khu vực này được đầu tư tới 1,54 tỷ đô la.

Nước chạy qua khu vực chứa tia cực tím trong các ống thạch anh, tiêu diệt các vi sinh vật có thể ảnh hưởng đến dạ dày, ruột của người dùng.

Sau đó nước được tập trung ở hồ chứa Hillview Reservoir.

Hillview Reservoir, nơi chứa nước của New York

 Sau đó nước sẽ được đưa đến các nơi trong thành phố qua hệ thống đường hầm. Hiện New York đang hoàn thiện hệ thống đường hầm thứ 3, dự kiến hoàn thành năm 2020 nhằm giải phóng cho 2 đường hầm cũ đã xây dựng từ 1917 và 1936.

Các hệ thống đường hầm tốn 140 triệu đô la hàng năm để vận hành.

Kể từ đó nước mới đi đến các gia đình trong thành phố.

London, Anh

Hầu hết nước dùng của London đều đến từ hệ thống sông Thames và sông Lea. Có khoảng 70% nước uống là từ đầu nguồn sông Thames ở đập Teddington, 30% từ nguồn nước ngầm. Ngoài ra, có các công ty tư nhân sử dụng nguồn nước đã qua xử lý từ nước mưa, hoặc từ đầu nguồn các dòng suối ở trên các đồi quanh London.

Đường ống cống lấy nước từ sông Fleet ở London

Nước qua xử lý ở London được đánh giá là chất lượng hàng đầu thế giới. Người dân có thể uống trực tiếp từ vòi. Tuy nhiên, trong những nghiên cứu mới nhất người ta lo ngại nước sông Thames có hàm lượng canxi cao hơn mức bình thường.

Hệ thống cấp thoát và xử lý nước London do các công ty tư nhân thực hiện. Hầu hết các đường ống được xây dựng từ thế kỷ 19. Hiện có 4 công ty tham gia vào lĩnh vực này.

Sông Thames là nguồn nước chính của London từ nhiều thế kỷ. Việc dựa vào nguồn nước mặt cũng khiến thành phố này đối mặt với tình trạng nhiễm độc nguồn nước nghiêm trọng. Từ thế kỷ 18, nguồn nước chính của London đã bắt đầu gặp vấn đề. Việc xả thải liên tục khiến sông Thames ô nhiễm nặng nề. Dịch tả hoành hành ở London. Đến năm 1848, trước tình hình ô nhiễm nguồn nước chính của thành phố, London thành lập Uỷ bản cống rãnh và thuê kỹ sư Joseph Bazalgette xử lý. Năm 1855, một dự luật quản lý đô thị được thông qua, trong đó ưu tiên làm sạch và xây dựng hệ thống xử lý nước thải để ngăn chặn tình trạng xả thải ra sông Thames. Một hội đồng địa phương được thành lập để quản lý việc này.

Tranh minh hoạ dịch tả hoành hành London TK19 do nước sông Thames nhiễm bẩn

Joseph Bazalgette, với tư cách là kiến trúc sư trưởng của hội đồng này, đã đề ra 137 phương án để xây dựng hệ thống xử lý rác thải và ngăn các cửa xả thải trực tiếp, phạm vi áp dụng tới 10 dặm từ hạ nguồn sông Thames.

Hiện nay, cũng như nhiều nước châu Âu, London đã áp dụng quy trình xử lý nước ngầm và tăng cường khai thác hệ thống nước ngầm trong đô thị và ven đô.

Tokyo, Nhật Bản

Hầu hết nước sử dụng ở Nhật là nước mặt. Khoảng 45% tổng số đến từ các hồ chứa được điều tiết bởi các con đập, trong khi 27% đến trực tiếp từ các dòng sông, 1% từ các hồ và 4% từ các lòng sông, tổng cộng 77% từ nước mặt. 23% nguồn cung cấp nước sinh hoạt đến từ nước ngầm, hiện đang bị khai thác quá mức.

Hiện người Nhật tiêu thụ mỗi năm khoảng 20% lượng nước có sẵn.

Bên trong một cơ sở xử lý nước sạch ở Tokyo

 Năm 1961, Luật Phát triển tài nguyên nước đã được thông qua. Theo đó, Nhật Bản sử dụng nước chủ yếu lấy từ nguồn 7 lưu vực sông, chuyển vào các đập.

Thủ đô Tokyo hiện đang dùng 80% nước từ nguồn sông Tonegawa and Arakawa, 20% từ nguồn sông Tamagawa. Chất lượng nguồn nước sẽ quyết định cách thức xử lý nước. Với nước sông Tamagawa, các kỹ sư Nhật đánh giá hoàn toàn đủ tiêu chuẩn để chỉ cần xử lý cơ bản là có thể uống.

Tonegawa, con sông cấp nước chính cho Tokyo

 Tuy nhiên, để đến với người dân, nước ở đây phải trải qua 51 cuộc kiểm tra tiêu chuẩn, như kiểm tra độc tính, các chất gây hại, mùi, màu… Tokyo có yêu cầu nghiêm ngặt hơn các nơi khác.

Nhà máy nước Tokyo hiện có 5 cở sở. Luật pháp Nhật yêu cầu phải sử dụng clo để ngăn chặn sự phát triển của vi khuẩn và các vi sinh vật có hại, tuy nhiên lượng tồn dư clo khi đến vòi nước phải nằm trong khoảng từ 1 đến 0,1 miligam mỗi lít.

Hệ thống nước từ vòi công cộng có thể uống được làm giảm chi phí cho nước uống khá lớn. Trung bình mỗi người sẽ chỉ phải chi trả 0,2 yên Nhật cho mỗi lít nước uống, nếu mua nước đóng chai người dân sẽ phải tốn 100 yên Nhật cho chai 500m.

Hiện có 97% dân số Nhật được tiếp cận nước sạch đã qua xử lý này. 3% còn lại lấy nước từ các giếng trữ nước mưa, chủ yếu ở các vùng nông thôn.

Hồ nhân tạo Myyagase, chứa nước cung cấp cho Tokyo và Yokohama

Những năm gần đây, do biến đổi khí hậu, Nhật Bản cũng phải đối mặt với nguy cơ thiếu nước.  Ở Nhật Bản, 70-80% lượng mưa xảy ra chỉ trong bốn tháng, tức là vào mùa hè từ tháng 6 đến tháng 7 và mùa bão từ tháng 8 đến tháng 9.

Cứ 10 năm quốc gia này chịu một đợt hạn hán. Trong đợt hạn hán năm 1994, nguồn cung cấp nước của 16 triệu người đã bị hạn chế.

Lượng nước sử dụng bình quân đầu người ở Nhật thấp hơn so với ở Mỹ và cao hơn gấp đôi so với ở Đức hoặc ở Anh .

Để tiết kiệm nước, hầu hết các gia đình người Nhật đều có hệ thống kết nối với hệ thống xử lý nước thải tê là jōkasōs. Nước đã xử lý có thể dễ dàng tái sử dụng cho các mục đích khác nhau như xả nước trong nhà vệ sinh, tưới vườn hoặc rửa xe. Bùn từ jōkasōs có thể dùng làm phân bón. Chính phủ có một chương trình trợ cấp cho việc cài đặt jōkasōs. Hiện Trung Quốc và Indonesia cũng đang tìm cách học công nghệ này.

Pháp

Theo một số nghiên cứu, người Pháp sử dụng nước 39% cho việc tắm rửa, 20% cho toilet, 12% cho giặt quần áo, 10% cho rửa bát và 6% cho chế biến thức ăn, 6% cho sinh hoạt khác, 6% cho hoạt động ngoài trời như tưới cây, rửa xe, chỉ 1% cho uống.

Nước Pháp chỉ dùng khoảng 3% dung lượng nước có thể khai thác. 62% nước uống được lấy từ nguồn nước ngầm và 38% từ nguồn nước mặt.

Một đập nước ở Pháp

 Người ta ước tính rằng một nửa số siêu đô thị trên thế giới phụ thuộc vào nước ngầm và hơn 40% nguồn cung cấp nước trên khắp châu Âu đến từ các tầng ngậm nước nằm dưới các khu vực đô thị hóa.

Trong những thập kỷ gần đây, tỷ lệ nhu cầu về nước đã tăng gấp đôi tốc độ gia tăng dân số. Tài nguyên nước toàn cầu giảm 40% vào năm 2030, theo dự doán của UN-WWAP. Khi nguồn nước truyền thống cạn kiệt, người ta hy vọng rằng các thành phố sẽ mở rộng diện tích khai thác nước, sử dụng nguồn nước lân cận và đầu tư vào các giải pháp đổi mới và công nghệ tiên tiến hơn.