Kỹ thuật môi trường - Ngày 1

1) Các khái niệm cơ bản về môi trường và tài nguyên.
1.1) Khoa học môi trường
Khoa học môi trường nghiên cứu mối quan hệ giữa môi trường và con người trong quá trình phát triển của xã hội. Hay nói một cách khác khoa học môi trường nghiên cứu môi trường sống trong các mối quan hệ kinh tế xã hội nhằm đảm bảo hiệu quả sử dụng, bảo tồn tái tạo và làm phong phú hơn chất lượng của môi trường sống.
Khoa học môi trường là một nghành khoa học rất rộng lớn, phức tạp và có tính liên nghành cao, được dựa trên cơ sở của nhiều nghành khoa học tự nhiên, xã hội và công nghệ như sinh thái học, sinh học, thổ nhưỡng học, đại dương học,...
1.2) Các khái niệm cơ bản về môi trường.
1.2.1 - Khai niệm môi trường;
Môi trường bao gồm các yếu tố tự nhiên và yếu tố vật chất nhân tạo quan hệ mật thiết với nhau, bao quanh con người, có ảnh hưởng đến đời sống, sản xuất, sự tồn tại và phát triển của con người và thiên nhiên - (Luật bảo vệ môi trường). Bất cứ một vật thể, một sự kiện nào cũng tồn tại và diễn biến trong môi trường.
Môi trường sống là tổng hợp các điều kiện bên ngoài có ảnh hưởng tới sự sống và phát triển của cơ thế sống.
Môi trường sống của con người là tổng hợp các điều kiện vật lý, hóa học, sinh học, xã hội bao quanh và có ảnh hưởng tới sự sống và phát triển của cá nhân và cộng đồng con người. Môi trường sống của con người là cả vũ trụ bao la. Trong đó có hệ Mặt Trời, trong hệ có Trái Đất là bộ phận ảnh hưởng trực tiếp và rõ rệt nhất.
1.2.2 - Cấu trúc của môi trường :
Trong môi trường sống luôn có sự tồn tại và tương tác giữa các thành phần vô sinh và hữu sinh.
Về mặt vật lý Trái Đất được chia làm 3 quyển vô sinh: khí quyển, thủy quyển và địa quyển;
chúng được các thành bởi các nguyên tố vật chất và chứa đựng năng lượng dưới các dạng khác nhau: quang năng, thế năng, cơ năng, điện năng, hóa năng.
Về mặt sinh học Trái Đất có sinh quyển, bao gồm các cơ thể sống và những bộ phận của thành phần vô sinh tạo nên môi trường sống của các cơ thể này.
a) Thạch quyển (môi trường đất)
Là lớp vỏ Trái Đất có độ dày 60-70 km trên phần lục địa và 2-8 km dưới đáy đại dương. Tính chất vật lý và thành phần hóa học của thạch quyển tương đối ổn định, có ảnh hưởng to lớn đến sự sống trên Trái Đất.
b) Thủy quyển (môi trường nước):
Là phần nước của Trái Đất bao gồm đại dương, sông, hồ, ao, suối, nước ngầm, băng tuyết và hơi nước... Tổng lượng nước $1.454,7x10^6(km^3)$, lượng nước này nếu phủ lên bề mặt Trái Đất sẽ tạo nên 1 lớp nước dày 0.3-0.4m bao gồm nước mặn, nước ngọt và nước lợ. Thủy quyển đóng $1$ vai trò cực kì quan trọng, không thể thiếu được trong việc duy trì cuộc sống của con người, sinh vật và cân bằng khí hậu toàn cầu.
c) Khí quyển (môi trường không khí)
Là lớp không khí bao quanh Trái Đất. Khí quyển đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong việc duy trì sự sống và quyết định tính chất khí hậu thời tiết trên Trái Đất.
d) Sinh quyển :
Bao gồm các cơ thể sống, thạch quyển, thủy quyển và khí quyển tạo nên môi trường sống của sinh vật. Hay nói một cách khác sinh quyển là thành phần môi trường có tồn tại sự sống. Sinh quyển gồm các thành phần hữu sinh (có sự sống) và thành phần vô sinh có quan hệ chặt chẽ, tương tác phức tạp rời nhau. Khác với các quyển vật lý vô sinh, sinh quyển ngoài vật chất và năng lượng còn chứa các thông tin sinh học với tác dụng duy trì cấu trúc và cơ chế tồn tại, phát triển của các vật sống. Dạng thông tin phức tạp và phát triển cao nhất là trí tuệ con người có tác động ngày càng mạnh mẽ đến sự tồn tại và phát triển của Trái Đất.
  Những biến đổi sâu rộng, mạnh mẽ trên Trái Đất, cũng như những hoạt động ban đầu của con người ở trong vũ trụ đều do trí tuệ con người tạo nên. Từ nhận thức đó hình thành khái niệm trí quyển. Trí quyển bao gồm các bộ của Trái Đất, tại đó có tác động của trí tuệ con người. Trí quyển chính là nơi đang xảy ra những tác động to lớn về môi trường mà khoa học môi trường cần đi sâu nghiên cứu.
1.2.3 - Các chức năng cơ bản của môi trường;
Đối với một cá thể con người, cũng như với cộng đồng nhiều người và cả xã hội loài người, môi trường sống có thể xem là có 3 chức năng cơ bản:
- Môi trường là không gian sống của con người.
- Môi trường là nơi cung cấp tài nguyên cần thiết cho cuộc sống và hoạt động sản xuất của con người.
- Môi trường là nơi chứa đựng các phế thải do con người tạo ra trong cuộc sống và hoạt động sản xuất của minh.
a) Môi trường là không gian sống của con người:
Trong cuộc sống của mình con người cần có một không gian sống và hoạt động với một phạm vi (độ lớn) cũng như một chất lượng nhất định.
Trái Đất, bộ phận môi trường gần gũi nhất của loài người trong hàng trăm triệu năm qua không thay đổi về độ lớn. Trong khi đó dân số loài người trên Trái Đất lại tăng lên theo cấp số nhân. Diện tích bình quân đầu người theo đó giảm sút rất nhanh chóng.
   Sự hạn chế không gian sống còn bị sự phân bố không đều về mật độ dân số càng làm thêm căng thẳng. Tại các vùng đô thị, khu công nghiệp, vùng thâm canh nông nghiệp diện tích đất bình quân đầu người chỉ bằng 1/100 thậm chí 1/1000 trị số trung bình trên toàn Trái Đất.
Một số đề tài nghiên cứu cho thấy rằng mật độ dân số quá đông đúc dẫn đến sự mất ổn định xã hội, tan vỡ gia đình, trẻ em không được nuôi dưỡng giáo dục chu đáo, tội phạm tăng nhiều. Không gian sống quá chật chội gò bó, con người sẽ bị ức chế, hệ thống nội tiết bị đảo lộn, từ đây sinh ra nhiều căn bệnh thần kinh, tuần hoàn, ung thư và dễ dàng bị các nguồn bệnh khác xâm nhập.
   Con người đòi hỏi không gian sống không chỉ về phạm vi rộng lớn mà còn cả về chất lượng. Không gian sống có chất lượng cao trước hết phải sạch sẽ, tinh khiết; cụ thể là không khí, đất, nước tiếp xúc với con người và được con người sử dụng không chứa hoặc chứa ít chất bẩn, độc hại đối với sức khỏe của con người, cảnh quan tươi đẹp, hài hòa, thỏa mãn về thẩm mỹ và tâm lý của con người.
b) Môi trường là nơi cung cấp tài nguyên:
Môi trường là nơi con người khai thác nguồn lực về vật liệu, năng lượng cần thiết cho cuộc sống và sản xuất của mình. Tất cả các nền sản xuất từ săn bắt, hái lượm, qua nông nghiệp đến công nghiệp đều phải sử dụng các nguyên liệu: đất, nước, không khí, khoáng sản lấy từ Trái Đất và các dạng năng lượng củi, gỗ, than, dầu khí, nắng, gió,... bắt nguồn từ năng lượng Mặt Trời hoặc năng lượng nguyên tử khai thác từ năng lượng tiềm tàng trong vật chất cấu thành Trái Đất.
 Với sự phát triển của văn minh loài người nhiều nguồn vật liệu thiên nhiên không tái tạo trên Trái Đất ngày càng suy giảm. Để khắc phục tình trạng này con người tiến hành thăm dò, khảo sát, khai thác các tài nguyên tiềm tàng trong lòng đất, dưới biển cả để có thêm nguyên liệu mới. Khoa học và công nghệ cũng đã được sử dụng và chế tạo nên các vật liệu nhân tạo thay thế vật liệu thiên nhiên hoặc tổ hợp các tính năng của vật liệu thiên nhiên trong một vật liệu nhân tạo. Vật liệu mới trong nhiều trường hợp là nhân tố tạo nên những tiến bộ quan trọng về khoa học và công nghệ. Nhưng một số trường hợp gây nên những vấn đề gay cấn của môi trường như một số nhựa tổng hợp không thể phân hủy theo con đường tự nhirn hay một số hóa chất trừ sâu diệt cỏ có chu kỳ phân hủy kéo dài nhiều năm.
c) Môi trường là nơi chứa đựng phế thải:
Trong sử dụng nguyên liệu và năng lượng trong cuộc sống sinh hoạt và sản xuất của mình con người chưa bao giờ và hầu như không bao giờ đạt hiệu suất $100%$. Nói cách khác con người luôn tạo ra phế thải: phế thải sinh hoạt và phế thải sản xuất. Môi trường chính là nơi chứa đựng các phế thải đó. Trong các xã hội chưa công nghiệp hóa mật độ dân số thấp, các phế thải thường được tái sử dụng. Các chất bài tiết được dùng làm phân bón, các phế thải từ nông, lâm sản được được dùng làm thức ăn gia súc hoặc nhiên liệu. Những cái không thể tái sử dụng, tái chế thường được phân hủy tự nhiên bởi vi sinh vật sau một thời gian tương đối ngắn để trở lại thành hợp chất hoặc nguyên tố dùng làm nguyên liệu cho quá trình sản xuất mới. Trong xã hội công nghiệp hóa, mật độ dân số cao, lượng phế thải thường rất lớn, không đủ nơi chứa đựng, quá trình phân hủy tự nhiên không đủ sức xử lý. Nhiều chất phế thải không thể phân hủy tự nhiên hoặc có độc tính rất cao với một lượng nhỏ. Vấn đề chứa đựng và xử lý phế thải trở thành vấn đề căng thẳng của môi trường.
1.2.4) Phân loại môi trường :
Tùy theo mục đích và nội dung nghiên cứu môi trường sống của con người được phân thành môi trường thiên nhiên, môi trường nhân tạo và môi trường xã hội.
- Môi trường thiên nhiên bao gồm các nhân tố thiên nhiên: vật lý, hóa học và sinh học tồn tại khách quan ngoài ý muốn của con người hoặc ít chịu sự chi phối của con người.
- Môi trường nhân tạo bao gồm những nhân tố vật lý, sinh học, xã hội do con người tạo nên và chịu sự chi phối của con người.
- Môi trường xã hội bao gồm các mối quan hệ giữa người và người tạo nên sự thuận lợi hoặc trở ngại cho sự tồn tại và phát triển của cá nhân và cộng đồng của con người.
Sự phân chia này chỉ để phục vụ mục đích nghiên cứu, phân tích các hiện tượng phức tạp trong môi trường. Trong thực tế cả 3 loại môi trường cùng tồn tại, xen lẫn nhau và tương tác với nhau hết sức chặt chẽ. Các thành phần môi trường không tồn tại ở trạng thái tĩnh mà luôn có sự chuyển hóa ở trong tự nhiên, diễn ra theo chu trình và thông thường ở dạng cân bằng.
1.3 - Tài nguyên.
Theo nghĩa rộng tài nguyên là của cải, nghĩa là tất cả những gì có thể dùng vào một mục đích hành động nào đó. Trong khoa học môi trường tài nguyên là tất cả những gì có trong thiên nhiên và trong xã hội có thể phục vụ cuộc sống, sản xuất và các hoạt động khác của con người. Hay nói một cách khác tài nguyên bao gồm tất cả các nguồn vật liệu, năng lượng, thông tin có trên Trái Đất và trong không gian vũ trụ mà con người có thể sử dụng phục vụ cuộc sống và sự phát triển của mình.
1.3.2 - Phân loại tài nguyên :
Tài nguyên có thể phân thành 2 loại chính: tài nguyên thiên nhiên và tài nguyên con người.
- Tài nguyên thiên nhiên là những tài nguyên có sẵn trong tự nhiên, do thiên nhiên hình thành nên, con người có thể khai thác, gia công chế biến để sử dụng vào những mục đích nhất định. Đất, nước, rừng, biển, khoáng sản... là tài nguyên thiên nhiên.
- Tài nguyên con người là sức lao động chân tay, trí thức, tổ chức, thể chế xã hội, tập quán, tín ngưỡng đem lại cho xã hội sức mạnh và khả năng hành động có hiệu quả hơn. Đội ngũ công nhân, cán bộ, người quản lý, pháp luật, cơ quan quản lý kinh tế, đoàn thể xã hội, tôn giáo là những tài nguyên con người.
 Tài nguyên thiên nhiên lại có thể phân thành tài nguyên vật liệu, tài nguyên năng lượng và tài nguyên thông tin.
- Tài nguyên vật liệu là những tài nguyên cấu tạo bằng các nguyên tố vật chất có ở trên Trái Đất.
- Tài nguyên năng lượng bao gồm năng lượng Mặt Trời và các dẫn xuất của nó (như năng lượng nước, gió, sóng...), năng lượng địa nhiệt và năng lượng hạt nhân.
- Tài nguyên thông tin là tài nguyên di truyền sinh học nằm trong gen các sinh vật.
Trong sử dụng cụ thể người ta chia ra tài nguyên đất, tài nguyên nước, tài nguyên khí hậu, tài nguyên sinh vật, tài nguyên lao động...
Theo khả năng tái tạo, tài nguyên được phân thành tài nguyên tái tạo được và tài nguyên không tái tạo được.
- Tài nguyên tái tạo được là tài nguyên có thể tự duy trì hoặc được bổ sung một cách liên tục, có thể được thay thế hoặc phục hồi sau một thời gian với điều kiện phù hợp. Ví dụ như năng lượng mặt trời, cây trồng, vật nuôi, nguồn nước, không khí...
- Tài nguyên không thể tái tạo được là tài nguyên tồn tại một cách hạn, sẽ mất đi hoặc hoàn toàn biến đổi, không còn giữ được tính chất ban đầu sau quá trình sử dụng như tài nguyên khoáng sản, dầu mỏ,..., các thông tin di truyền cho đời sau bị mai một.
Theo sự tồn tại, người ta chia tài nguyên thành các loại tài nguyên dễ mất và tài nguyên không bị mất.
- Tài nguyên dễ mất có thể phục hồi hoặc không phục hồi được. Tài nguyên phục hồi được là tài nguyên có thể được thay thế hoặc phục hồi sau một thời gian với điều kiện phù hợp, ví dụ như cây trồng, vật nuôi, nguồn nước bị nhiễm bẩn.
- Tài nguyên không bị mất bao gồm tài nguyên vũ trụ (bức xạ mặt trời, năng lượng thủy triều...), tài nguyên khí hậu (nhiệt, ẩm của khí quyển, năng lượng của gió...) và tài nguyên nước.
1.3.3 - Đặc tính cơ bản của một số tài nguyên phổ biến nhất :
a) Tài nguyên đất :
 Tài nguyên đất là tài nguyên vật liệu có ý nghĩa cực kỳ quan trọng đối với con người. Đất là cơ sở của chỗ ở, là địa bàn khai thác các tài nguyên nông, lâm, ngư nghiệp, là nơi xây dựng các cơ sở sản xuất công nghiệp và các cơ sở hạ tầng của xã hội.
  Về số lượng tài nguyên đất được xác định theo diện tích. Về chất lượng, xác định theo độ phì nhiêu cần thiết cho sản xuất nông nghiệp và các nhu cầu sử dụng khác.
 Theo tài liệu quan trắc viễn thám, vào khoảng cuối thập kỷ 1980 tổng số diện tích trên Trái Đất là 14.777 triệu ha, trong đó 1.527 triệu ha bị băng bao phủ và 13.250 triệu ha có mặt đất. Trong diện tích đó có 12% là đất canh tác, 24% là đất đồng cỏ cho chăn nuôi, 32% là đất rừng, 32% là đất cư trú và đất đầm lầy ngập mặn hoặc ngập ngọt. Tỷ lệ các loại đất thay đổi rất nhiều tùy theo điều kiện thiên nhiên và trình độ phát triển kinh tế xã hội của từng nước và từng vùng. Đất có tiềm năng khai thác nông nghiệp trên toàn Trái Đất khoảng 3.200 triệu ha, hiện nay mới khai thác 1.500 triệu ha.
 Tài nguyên đất trên thế giới nhìn chung đang ở tình trạng suy thoái nghiêm trọng do bị khai thác quá mức với những phương thức không thích hợp, do phá hoại tầng phủ thực vật gây xói mòn, rửa trôi. Ở Hoa Kỳ bình quân mỗi năm khoảng 8,5 triệu ha bị nước và gió xói cuốn đi khoảng 25.000 triệu tấn đất màu mỡ. Trên mỗi ha đất canh tác trung bình bị xói mòn từ 1,8-3,4 tấn đất/năm. Lượng đất dinh dưỡng bị rửa trôi vào khoảng 5,4-8,4 triệu tấn hàng năm, tương đương với sự mất đi của 30-50 triệu tấn lương thực.
   Biến đổi khí hậu kết hợp biện pháp sử dụng đất không hợp lý gây ra sa mạc hóa. Ước tính đến nay 10% đất có tiềm năng khai thác nông nghiệp trên Trái Đất bị sa mạc hóa. Sa mạc Sahara ở Bắc Phi mỗi năm tiến về Địa Trung Hải hàng trăm mét, làm mất đi hằng năm 100.000 ha đất nông nghiệp và đồng cỏ.
 Các biện pháp cải tạo đất, bón phân, tưới tiêu và xả thải nước không hợp lý cũng gây ra tình trạng đất bị ô nhiễm bởi các chất độc. Hàng năm 15% đất trên toàn cầu bị suy thoái vì lý do nhân tạo. Trong đó suy thoái vì xói mòn do nước 55,7% do gió 28%, 12,1% do mất dinh dưỡng. Ở Trung Quốc diện tích đất bị suy thoái 280 triệu ha, chiếm 30% lãnh thổi, ở Ấn Độ mất 3,7 triệu ha đất trồng trọt mỗi năm, khu vực châu Á Thái Bình Dương 860 triệu ha đất bị hoang mạc hóa.
  Nước ta có trên 33 triệu ha, hiện bay được phân bố sử dụng như sau :
- Sản xuất nông nghiệp : 6.993x10^3 ha
- Đất có rừng : 9.395x10^3 ha.\
- Đất chuyên dùng : 972x10^3 ha
(giao thông, vực nước, mỏ)
- Đất ở
- Đất bỏ hoang chưa dùng: 14,925x10^3 ha
(gồm đất bằng 1.035x10^3 ha, đất đồi núi 11.268x10^3 ha).
 Sản xuất nông nghiệp được phân thành 7 vùng kinh tế khác nhau: vùng Trung du miền núi Bắc Bộ, vùng Đồng bằng sông Hồng, vùng duyên hải Bắc Trung Bộ, vùng duyên hải Nam Trung Bộ, vùng Tây Nguyên, vùng Đông Nam Bộ và đồng bằng sông Cửu Long. Đất sản xuất nông nghiệp chủ yếu ở đồng bằng Sông Hồng và đồng bằng sông Cửu Long. Có khoảng trên 5 triệu lúa. Diện tích đất an toàn hơn 2 triệu ha, có khoảng gần 3 triệu ha đất hoặc bị nhiễm mặn hoặc bị phèn. Đất lúa hàng năm bị thu hẹp hàng vạn ha do bị lấn ha đồi núi đã trở thành đồi núi trọc. Do đó bảo vệ và sử dụng hợp lý tài nguyên đất đã trở thành nhiệm vụ hết sức quan trọng trong việc bảo vệ môi trường và phát triển bền vững.
b) Tài nguyên rừng;
 Rừng là bộ phận hết sức quan trọng trong mối trường sống của con người. Rừng cung cấp cho con người những vật liệu cần thiết, tác động trực tiếp đến sự tồn tại và chất lượng của các tài nguyên khác nhau như không khí, đất, nước và tạo ra những điều kiện thuận lợi cho đời sống và sản xuất của con người.
 Trong lịch sử Trái Đất, khi con người xuất hiện thì rừng nguyên thủy chiếm lĩnh tất cả mặt đất trừ vùng đài nguyên và sa mạc. Ở vùng ôn đới phổ biến là rừng Taiga, ở vùng xích đạo và nhiệt đới là rừng mưa nhiệt đới.
 Rừng có quan hệ chặt chẽ với đất, rừng tham gia vào sự hình thành phát triển của đất và bảo vệ đất. Đất lại là nguồn vật liệu nuôi dưỡng rừng, cho phép rừng sinh trưởng và phát triển. Đất rừng hầu như tự bón phân, cành lá rơi rụng từ cây được vi sinh vật phân hủy đưa trở về dạng các nguyên tố dinh dưỡng cần cho cây hấp thụ để sinh trưởng. Dưới tán lá cây rừng thuần loại lượng mùn lên tới 5-10 tấn/ha/năm, với mức tăng trưởng 300-500 tạ/ha.năm.
  Rừng có tác dụng điều hòa khí hậu do lớp thực vật nhiều tầng tiếp nhận ánh sáng Mặt Trời ngăn cản việc hun nóng mặt đất. Rừng ngăn cách các luồng gió bão bảo vệ các khu dân cư hoặc nông nghiệp. Rừng là nguồn tiêu thụ khí CO2 và cung cấp khí O2. Hàng năm qua các phản ứng quang hợp 1 ha rừng đưa vào khí quyển khoảng 16 tấn O2 tự do, rừng thông 30 tấn/ha, còn cây trồng chỉ từ 3-10 tấn/ha.
  Rừng có tác dụng điều tiết dòng chảy sông ngòi với việc giữ nước trên lưu vực trong mùa mưa lũ và cung cấp lại trong mùa mưa kiệt. Do đó rừng làm cho lũ và hạn hán bớt nghiêm trọng, chế đội thủy văn trên các lưu vực có rừng trở nên điều hòa hơn.
  Rừng còn có giá trị du lịch, phong cảnh, thể thao. Rừng là nơi tàng trữ tài nguyên sinh vật hoang dại. Trong nền kinh tế sơ khai rừng là nguồn cung cấp lương thực, thực phẩm chính cho con người. Trong nền văn minh nông nghiệp, tài nguyên sinh vật góp phần nhất định vào nguồn lương thực, thực phẩm và có vai trò quan trọng do các công dụng, phẩm chất đặc biệt của các sản phẩm sinh vật từ rừng. Trong các nước công nghiệp hóa nguồn gen từ các sinh vật quý hiếm có giá trị đặc biệt trong chăn nuôi, trông trọt và công nghiệp hóa dược.
 Lúc chưa có sự can thiệp của con người rừng chiếm khoảng 6 tỷ ha trên mặt đất. Diện tích này chỉ còn lại 4,4 tỷ ha vào năm 1958 và 3,8 tỷ ha vào năm 1973. Đến năm 1995 diện tích rừng khép kín chỉ còn 2,9 tỷ ha.
 Rừng Việt Nam cung cấp nhiều sản vật quan trọng : gỗ, củi, cây thuốc, cây dùng trong công nghiệp, cây lương thực thực phẩm, cây cảnh, các động vật săn bắt, mật ong... Hiện nay theo ước tính rừng cung cấp cho khoảng 35-45x10^6 m^3 gỗ và củi hàng năm.
  Trong chiến tranh Mỹ đã dùng bom và chất độc hóa học phá hủy khoảng 2 triệu ha rừng ở miền Nam Việt Nam. Hàng năm theo thống kê diện tích rừng bị thu hẹp 200 nghìn ha, nguyên nhân gồm cháy rừng, du canh du cư lấy đất làm nông nghiệp. Mất rừng, sự suy thoái đất do xói mòn tăng nhanh. Chương trình trồng cây gây rừng phủ xanh đất trống đồi trọc hàng năm được 100 nghìn ha.
c) Tài nguyên nước
   Nước là tài nguyên có ý nghĩa quyết định đối với sự sống và phát triển của con người và xã hội loài người. Nước là thành phần cấu thành nên sinh quyển và tác động trực tiếp đến các yếu tố thạch quyển, khí quyển và các nhân tố tác động đến khí hậu thời tiết trong khí quyển. Nước vừa là một tài nguyên vật liệu, vừa là vật mang năng lượng, di chuyển các vật chất có trên Trái Đất dưới dạng hòa tan, lơ lửng hoặc di đẩy trong nước.
 Nước di chuyển theo tuần hoàn nước như là một chu trình thu thập, thanh lọc và phân phối nước một cách liên tục và khắp mọi nơi trên Trái Đất.
  Tổng lượng nước có trên Trái Đất là 1.454x10^6 km^3. Khoảng 94% là nước mặn ở biển và đại dương, khoảng 2% là nước ngọt của các núi băng và băng hà ở 2 cực, khoảng 0,6% là nước ngầm ở tầng nông và tầng sâu. Nước trong khí quyển chiếm 0,001%, trong sinh quyển chiếm khoảng 0,0002% trong sông ngòi tỷ lệ ít nhất, chỉ có 0,00007%. Thực sự con người chỉ dùng cho đời sống của mình khoảng 0,3% lượng nước có ở trên Trái Đất dưới dạng nước ngọt. Trong phần đó thực tế hiện nay chỉ dùng được 1%, vì 99% hiện nay con người không với tới được hoặc nước bị ô nhiễm đến mức nước không xử lý được.
   Sự phân bố nước không đồng đều theo không gian và thời gian làm cho tài nguyên nước hết sức thiếu thốn tại từng nơi, từng mùa, mặt khác lại quá thửa thãi gây ra tai họa khủng khiếp vào mùa mưa lũ lụt.
  Hiện nay trên phạm vi toàn cầu con người dùng 8% trong tổng nước ngọt được khai thác cho sinh hoạt, 23% cho công nghiệp, 63% cho nông nghiệp. Với trình độ hiện nay để sản xuất 1 tấn giấy cần 250 tấn nước.; 1 tấn phân đạm cần 600 tần nước; 1 tấn đường hoặc 1 tấn bột cần khoảng 1000 tấn nước; nhu cầu sinh học của con người và động vật vào khoảng 10 tấn nước/ 1 tấn tế bào sống. Để đáp ứng nhu cầu của mình tại nhiều nơi trên thế giới hiện nay con người đã sử dụng hết nguồn nước mặt và đã khai thác nguồn nước ngầm. So với 3 thập kỷ trước đây lượng nước ngầm được khai thác đã tăng gấp 30 lần. Chất lượng nước có những suy thoái nghiêm trọng. Nồng độ Nitrat của các sông ở châu Âu cao hơn nhiều lần so với tiêu chuẩn sạch, nồng độ phôtpho, thuốc trừ sâu, độ chua đều quá giới hạn cho phép. Theo báo cáo Liên hợp quốc hiện nay chỉ 79% dân thành thị và 31% dân nông thôn được hưởng nước sạch và điều kiện vệ sinh. Bình quân trong 5 người sống ở các nước đang phát triển có 3 người không được uống nước sạch; 80% bệnh tật trong nhân dân các nước này bắt nguồn từ việc dùng nước bị ô nhiễm.
   Ở Việt Nam lượng mưa bình quân năm là 1.900 mm (634 tỷ m^3 nước). Dự trữ ẩm trong đất là 426 tỷ/năm. Việt Nam thuộc nhóm nước giàu tài nguyên nước tại chỗ, ngoài ra còn thu nhận nguồn nước ngoại lai từ Trung Quốc, Lào, Campuchia là 132,8 tỷ m^3. Việt Nam có mạng lưới sông ngòi khá dày đặc và phân bố tương đối đồng đều trên lãnh thổi, có 2500 sông dài trên 10km với tổng chiều dài trên 52.000 km. Dọc theo bờ biển trung bình 20km có một cửa sông và mật độ lưới sông thay đổi từ 0,5 đến 20km/km^2. Tuy nhiên lượng dòng chảy phụ thuộc vào chế độ mưa.
   Lượng mưa trên lãnh thổ Việt Nam lớn nhưng lại phân bố không đồng đều, tập trung chủ yếu trong các tháng mùa mưa. Lượng mưa lớn lại tập trung nên tạo ra dòng chảy rất lớn. Do tài nguyên nước phân bố không đồng đều và dao động rất phức tạp theo thời gian, việc khai thác nước gặp nhiều khó khăn và phức tạp. Những vùng mưa lớn có modun dòng chảy đạt trên 70 thậm chí 100 l/s/km^3, vùng mưa ít dòng chảy nhỏ có nơi chỉ đạt 5 l/s/km^3, chênh nhau tới 20 lần.
  Trữ lượng nước ngầm có thể khai thác vào khoảng 10 triệu m^3/ngày. Trong các thập kỉ qua nước ngầm bị khác thác quá mức, vượt quá khả năng tự nạp lại một cách tự nhiên. Mực nước tại các giếng khai thác đều bị hạ thấp, có nơi đến hàng chục mét, kèm theo đó là đất bị lún, nước mặn, chưa xâm nhập.
  Điền hình là ở thành phố Hồ Chí Minh, nước ngầm đã khai thác từ 1960 một cách quá mức, do đó đã bị nhiễm mặn buộc phải chuyển sang sử dụng nước mặt. Đến nay sau hơn 30 năm ngừng khai thác mà tầng ngầm vẫn bị mặn chưa hồi phục được.
   Về chất lượng nước ở các vực nước bị suy thoái rõ rệt. Hầu như tất cả các sông hồ ở các đô thị và khu công nghiệp lớn đều bị ô nhiễm. Hai dòng sông chính : sông Hồng và sông Meekong từng đoạn cũng đã bị ô nhiễm . Nước ở các kênh mương, sông vùng đồng bằng đều ít nhiều bị ô nhiễm bởi ký sinh trùng và các sinh vật gây bệnh từ các nguồn phân bắc và phân gia súc không được xử lý. Phần lớn các bệnh viện, nhà máy, khu dân cư đô thị, khu công nghiệp cũ đều không lắp đặt hệ thống xử lý nước thải, tất cả các loại nước thải đều thải ra các vực nước tự nhiên.