Hội thảo khoa học Quốc gia về Khí tượng Thủy văn, Môi trường và Biến đổi khí hậu lần thứ XVI

74 Tập 2: Thủy văn - Tài nguyên nước, Biển, Môi trường

NƯỚC ẢO VÀ QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN NƯỚC THEO QUAN ĐIỂM
NƯỚC ẢO
Lương Hữu Dũng, Hoàng Minh Tuyển, Ngô Thị Thủy, Lê Tuấn Nghĩa
Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường

Hiện nay trên thế giới đã có nhiều nghiên cứu về nước ảo và cán cân trao đổi buôn
bán nước ảo giữa các quốc gia và châu lục. Theo các nghiên cứu đó, nước ảo là lượng nước
được sử dụng trong quá trình sản xuất sản phẩm hoặc dịch vụ chứ không thực sự tồn tại trong
sản phẩm và việc buôn bán, trao đổi sản phẩm cũng chính là buôn bán, trao đổi nước dưới
dạng ảo. Chính nhờ hoạt động buôn bán trao đổi hàng hóa này mà các quốc gia và lãnh thổ
khan hiếm nguồn nước có thể giải quyết được các vấn đề về an ninh nguồn nước và an ninh
lương thực. Bài báo này trình bày kết quả nghiên cứu bước đầu về nước ảo ở Việt Nam qua
đó tác giả mong muốn mang lại một cái nhìn mới về quản lý tổng hợp tài nguyên nước - Quản
lý tài nguyên nước theo quan điểm nước ảo.

1. Nước ảo và các khái niệm liên quan
Khái niệm nước ảo được nhà kinh tế Tony Allan thuộc trường nghiên cứu
Phương Đông và Châu Phi, Viện đại học Luân Đôn phát triển. Theo ông, nước ảo là
lượng nước cần thiết để sản xuất một đơn vị sản phẩm hàng hóa, nó không thực sự có
trong sản phẩm hay hàng hóa [1]. Ví dụ đối với gạo, nước ảo chính là lượng nước cần
thiết để sản xuất ra một đơn vị sản phẩm (1 tấn gạo) mà không phải lượng nước thực
sự tồn tại trong 1 tấn gạo đó.
Liên quan đến “nước ảo” còn có khái niệm dấu ấn nước (Water footprint), là
tổng lượng nước được sử dụng trong tất cả các khâu sản xuất để tạo ra sản phẩm.
Water footprint là một chỉ thị đa chiều không những về lượng nước được sử dụng mà
còn làm rõ hơn nơi, nguồn và thời gian nước được sử dụng. Dấu ấn nước thay đổi theo

không gian và thời gian và được chia ra 3 thành phần:
 Thành phần nước xanh lá (green water footprint) là lượng nước bốc thoát
hơi nước trong suốt quá trình sinh trưởng và phát triển của trồng (bao gồm lượng bốc
hơi nước cây trồng và mặt ruộng trong suốt quá trình sinh trưởng, phát triển của cây
trồng).
 Thành phần nước xanh lam (blue water footprint) là lượng nước tiêu hao
trong quá trình sử dụng nguồn nước mặt hay nước ngầm cho sự phát triển của động
thực vật và để sản xuất hàng hóa.
 Thành phần nước xám (gray water footprint) là lượng nước bị ô nhiễm
trong quá trình sản xuất (hoặc lượng nước cần để pha loãng nước bị ô nhiễm để đạt
tiêu chuẩn cho phép). Loại nước này được tính bằng các lượng nước yêu cầu để pha
loãng ô nhiễm trên hệ thống.
2. Tính toán nước ảo trong sản xuất nông nghiệp ở Việt Nam
2.1. Phương pháp tính toán áp dụng cho Việt Nam
Phương pháp tính toán nước ảo cho nông sản được xây dựng dựa vào phương
pháp tính toán dấu ấn nước do Hoesktra – Hưng đưa ra năm 2002 [2]. Phương pháp

Hội thảo khoa học Quốc gia về Khí tượng Thủy văn, Môi trường và Biến đổi khí hậu lần thứ XVI

Tập 2: Thủy văn - Tài nguyên nước, Biển, Môi trường 75

này thông qua bốc thoát hơi nước tiềm năng ETo và hệ số cây trồng để tính toán nước
ảo. Tuy nhiên trong phương pháp này chưa phân biệt được giữa nước xanh lá cây
(lượng nước cây trồng sử dụng từ nước mưa) và lượng nước xanh lam (lượng nước cây
trồng lấy từ nước ngầm và nước mặt). Phương pháp này đã được áp dụng trong nhiều
nghiên cứu trên thế giới. Trong điều kiện nước ta, không thể áp dụng một cách máy
móc phương pháp trên để tính toán nước ảo cho các sản phẩm nông nghiệp. Do đó,
nghiên cứu này đưa ra một phương pháp tính toán nước ảo cho nông sản phù hợp với
điều kiện Việt Nam.
Phương pháp tính toán nước ảo cho các sản phẩm nông nghiệp của Việt Nam

được xây dựng với các giả thiết chính sau:
 Trong tính toán nước ảo xanh lá và xanh lam
- Phương pháp tính toán lựa chọn tính bốc thoát hơi nước cho cây trồng có xét
đến cân bằng ẩm trong đất;
- Dấu ấn nước xanh lá được xác định từ lượng mưa hiệu quả và bốc thoát hơi
nước tiềm năng trong quá trình sinh trưởng cây trồng;
- Dấu ấn nước xanh lam được xác định bằng tổng lượng nước tưới trong thực tế
cho cây trồng. Tổng lượng nước tưới này bao gồm 3 thành phần: Tổn thất do hệ
thống tưới; tổn thất do thấm và lượng bốc thoát hơi nước xanh lam.
 Trong tính toán dấu ấn nước xám
Các chất gây ô nhiễm thường có trong phân bón (nitơ, phốt pho, ) thuốc trừ
sâu và thuốc diệt cỏ. Để đơn giản trong quá trình tính toán, coi như chỉ có duy nhất
một “dòng nước thải” gây ô nhiễm chảy vào nguồn nước, được tính theo tỷ lệ tổng
lượng phân bón hoặc thuốc trừ sâu sử dụng trên đồng ruộng. Khi đó, chỉ cần tính cho
chất ô nhiễm nghiêm trọng nhất hay có dấu ấn nước xám cao nhất.
2.2. Kết quả tính toán nước ảo trong điều kiện Việt Nam
Từ phương pháp trên, nghiên cứu đã tính toán nước ảo cho 3 loại nông sản là lúa
gạo (gạo trắng), ngô (ngô hạt) và cà phê (hạt) cho 3 năm 2006-2008 có đầy đủ. Kết
quả như sau:
Bảng 1: Dấu ấn nước trong sản xuất nông nghiệp tại 7 vùng kinh tế
Vùng
Sản xuất lúa
gạo (m
3
/tấn)
Sản xuất ngô
(m
3
/tấn)
Sản xuất cà

phê (m
3
/tấn)
Đồng bằng Bắc Bộ
1775
845
0
Trung du và miền núi phía Bắc
2325
1521
14692
Bắc Trung Bộ
2573
977
12005
Nam Trung Bộ
3154
1331
16132
Tây Nguyên
2811
1214
8375
Đông Nam Bộ
2969
1318
13885
Đồng bằng sông Cửu Long
2473
1179

0
Trung bình cả nước
2417
1321
9787
Từ kết quả trên cho thấy:

Hội thảo khoa học Quốc gia về Khí tượng Thủy văn, Môi trường và Biến đổi khí hậu lần thứ XVI

76 Tập 2: Thủy văn - Tài nguyên nước, Biển, Môi trường

- Tổng dấu ấn nước giữa các vùng biến đổi mạnh, thấp nhất là khu vực Đồng
bằng Bắc Bộ (ĐBBB) khoảng từ 1700-1800 m
3
/tấn. Các vùng thuộc Trung Bộ, Tây
Nguyên và Đông Nam Bộ, dấu ấn nước lên đến trên 2500-2800 m
3
/tấn, cao nhất là
vùng Nam Trung Bộ đạt khoảng 3200 m
3
/tấn. So với vùng Đồng Bằng Bắc Bộ thì
vùng Nam Trung Bộ lượng nước bốc thoát hơi trung bình trong quá trình sinh trưởng
gấp khoảng 2 lần trong vụ mùa và 1,8 lần trong vụ đông xuân. Đây chính là nguyên
nhân dẫn đến tổng dấu ấn nước vùng Nam Trung Bộ lớn gấp 1,8 lần vùng Đồng Bằng
Bắc Bộ.
- Dấu ấn nước của ngô trung bình 3 năm 2006 – 2008 ở trung du và miền núi
phía Bắc cao nhất cả nước, khoảng 1.500 m
3
/tấn. Trung du miền núi phía bắc cùng với
Tây Nguyên là 2 vùng sản xuất ngô chủ yếu. Dấu ấn nước của ngô ở Tây Nguyên chỉ

vào khoảng 1200 m
3
/tấn, thấp hơn dấu ấn nước trung bình cả nước. Các vùng khác có
dấu ấn nước trong 1 đơn vị sản phẩm ngô dao động từ 900 ÷ 1300 m
3
/tấn. Tổng dấu
ấn nước sản phẩm ngô hạt trung bình của Việt Nam là 1.321 m
3
/tấn.
- Kết quả tính toán tổng dấu ấn nước sản phẩm cà phê trung bình của Việt Nam
khoảng 10000 m
3
/tấn, cao hơn các nước Mỹ (4.864 m
3
/tấn), Trung Quốc (6.290
m
3
/tấn) và nhỏ hơn các nước Ấn Độ (12.180 m
3
/tấn), Indonesia (17665 m
3
/tấn), Brazil
(13.972 m
3
/tấn) và Mexico (28.119 m
3
/tấn) [3]. Theo kết quả tính toán, tổng dấu ấn
nước trong 1 đơn vị sản phẩm cà phê vào khoảng 9.700 ÷ 10.500 m
3
/tấn. Ngoại trừ

Tây Nguyên, các vùng sản xuất khác có dấu ấn nước trong 1 đơn vị sản phẩm cà phê
hầu hết đều vượt 10.000 m
3
/tấn, có thể đạt 20.000 m
3
/tấn ở vùng Nam Trung Bộ.


Hình 1. Lượng nước ảo trung bình trong 1
đơn vị sản phẩm lúa gạo ở các tỉnh trong
cả nước (m
3
/tấn)
Hình 2. Lượng nước ảo trung bình trong 1
đơn vị sản phẩm cà phê ở các tỉnh trong cả
nước(m
3
/tấn)

Hội thảo khoa học Quốc gia về Khí tượng Thủy văn, Môi trường và Biến đổi khí hậu lần thứ XVI

Tập 2: Thủy văn - Tài nguyên nước, Biển, Môi trường 77

- Dấu ấn nước của Việt Nam được xem xét qua “tỉ lệ nhập khẩu nước ảo” của
các vùng kinh tế được tính bằng tỷ lệ giữa lượng nước ảo nhập khẩu của vùng và tổng
lượng nước được sử dụng để sản xuất nông sản tại vùng đó. Trong đó, một vùng được
coi là nhập khẩu nước ảo nếu sản lượng nông sản của vùng ít hơn nhu cầu của vùng
và do đó vùng sẽ nhập nông sản từ các vùng lân cận hay vùng phải nhập khẩu nước ảo
từ các vùng lân cận. Theo cách tính này, các vùng Đồng bằng Bắc Bộ, Trung du và
miền núi phía Bắc, Bắc Trung Bộ và Nam Trung Bộ đặc biệt là vùng Đông Nam Bộ là

vùng nhập nước ảo trong nông sản nhiều nhất. Theo tính toán lượng nước ảo nhập của
ba loại sản phẩm lúa gạo, cà phê, ngô của vùng Đông Nam bộ là 6.322 106m3 và
lượng nước ảo dùng trong sản xuất 3 loại nông sản tại vùng này là 3.812 106m3
(lượng nước ảo nhập chiếm hơn 166% lượng nước ảo được sử dụng để sản xuất nông
sản). Trong khi đó, hai vùng Tây Nguyên và Đồng bằng sông Cửu Long là những
vùng xuất nước ảo trong nông sản với lượng nước ảo xuất chiếm gần 70% tổng lượng
nước ảo (Bảng 1).
Bảng 2. Tỷ lệ xuất – nhập khẩu nước ảo trong sản xuất nông sản ở các vùng
Xuất nhập nước ảo
trong sản xuất
nông sản ở ở các
vùng
Lượng nước cần nhập
(10
6
m
3
)
Tổng lượng nước dùng
(10
6
m
3
)
Tỉ lệ
nhập/xuất
nước ảo
Lúa
Ngô
Càphê

Tổng
Lúa
Ngô
Càphê
Tổng
%
Đồng bằng Bắc Bộ
-142
772
67
697
7802
322
0
8124
8.6
Trung du và miền
núi phía Bắc
1773
-363
-39
1372
4910
2042
48
7000
19.6
Bắc Trung Bộ
184
-94

-65
25
5973
809
98
6880
0.4
Nam Trung Bộ
1089
123
152
1364
5409
424
31
5863
23.3
Tây Nguyên
1605
-1022
-8464
-7881
1710
1274
8476
11460
-68.8
Đông Nam Bộ
6867
-55

-490
6322
2500
582
730
3812
165.8
Đồng bằng sông
Cửu Long
-22188
825
167
-21196
32203
243
0
32446
-65.3
3. Vai trò của nước ảo trong quản lý tài nguyên nước
3.1. Áp lực nguồn nước khi xem xét trên quan điểm nước ảo
Việt Nam vốn được xem như một quốc gia có nguồn tài nguyên nước dồi dào.
Trong những năm gần đây, quản lý tài nguyên nước một cách bền vững được xem
như một trong những trọng tâm được Đảng và Nhà nước quan tâm ưu tiên đầu tư. Tài
nguyên nước được xem như một loại hàng hóa và cần phải được phát triển bền vũng;
khai thác, sử dụng tiết kiệm, hiệu quả. Vấn đề phân bổ, chia sẻ nguồn tài nguyên nước
một cách công bằng là một trong những nội dung chính trong quản lý tổng hợp tài
nguyên nước một cách hiệu quả.
Nước ảo có vai trò quan trọng trong việc đánh giá hiệu quả sản xuất của sản
phẩm. Một vùng được coi là sử dụng nước hiệu quả nếu vùng đó có sách lược để tiết
kiệm tài nguyên nước nhất, có nghĩa nếu khan hiếm nước thì thay vì sản xuất các loại

nông sản cần nhiều nước thì vùng tiến hành nhập khẩu loại nông sản này từ một nơi
khác có tài nguyên nước dồi dào hơn. Việc này không những tiết kiệm tài nguyên
nước mà còn tiết kiệm các chi phí đi kèm như cải tiến công nghệ hay phát triển cơ sở
hạ tầng. Vậy một vùng khan hiếm nước được đánh giá như thế nào? Dưới đây trình
bày một cách tiếp cận xác định “căng thẳng về nước”. “Căng thẳng về nước” có thể
được hiểu theo hai cách: Cách thứ nhất dựa trên lượng nước có bình quân trên đầu

Hội thảo khoa học Quốc gia về Khí tượng Thủy văn, Môi trường và Biến đổi khí hậu lần thứ XVI

78 Tập 2: Thủy văn - Tài nguyên nước, Biển, Môi trường

người
1
; Cách thứ hai dựa trên tỉ lệ phần trăm lượng nước bình quân nhiều năm được
khai thác
2
.
Theo cách thứ nhất mức đủ nước trên đầu người là 1.700 m
3
/năm, nếu
lượng nước tính theo đầu người nhỏ hơn con số này có thể nhận định vùng có tình
trạng căng thẳng về nước. Theo cách tính thứ hai, một vùng được coi là căng thẳng
trung bình nếu mức khai thác nước là 20% và căng thẳng cao nếu mức khai thác trên
40% so với tổng lượng nước năm. Rõ ràng cách tính thứ nhất chưa cho thấy được mối
quan hệ giữa nhu cầu sử dụng nước và nguồn nước như trong cách thứ hai.
Kết quả đánh giá tình trạng căng thẳng nguồn nước ở 7 vùng kinh tế theo 2
trường hợp cụ thể: nhu cầu sử dụng nước chưa xét đến nước ảo (TH1) và nhu cầu sử
dụng nước có xét đến nước ảo trong sản xuất nông nghiệp (TH2) được trình bày trong
Bảng 2 và Hình 3.
Bảng 3: Hiện trạng khai thác sử dụng tài nguyên nước của các vùng

Vùng
Tiềm
năng
nguồn
nước
(10
6
m
3
)
Sử dụng nước
(10
6
m
3
)
Tỉ lệ so với TNN
TH1
TH2
TH1
TH2
ĐB Bắc Bộ
111053
4573
12052
4%
11%
Trung du và MN PB
137968
3978

10731
3%
8%
Bắc Trung Bộ
68964
4287
11015
6%
16%
Nam Trung Bộ
57941
3658
9916
6%
17%
Tây Nguyên
52298
5199
17330
10%
33%
Đông Nam Bộ
20171
2668
6493
13%
32%
ĐB SCL
387069
18642

49628
5%
13%

Hình 3. Mức khai thác sử dụng nước của 7 vùng kinh tế


1
Dựa trên các chỉ tiêu về mức căng thẳng nước của Falkenmark
2
Hiện OECD và Cơ quan Môi trường châu Âu sử dụng tiêu chuẩn này

Hội thảo khoa học Quốc gia về Khí tượng Thủy văn, Môi trường và Biến đổi khí hậu lần thứ XVI

Tập 2: Thủy văn - Tài nguyên nước, Biển, Môi trường 79

Kết quả tính cho thấy rằng, khi tính toán trên quan điểm thông thường (chưa xét
đến nước ảo - sử dụng nước trong sản xuất nông nghiệp chính là tưới cho cây trồng)
thì mức khai thác sử dụng nước ở các vùng kinh tế chỉ chiếm dưới 10% tổng lượng tài
nguyên nước. Điều này cũng có nghĩa, việc khai thác sử dụng nước chưa gây áp lực
đến tài nguyên nước của các vùng. Khi xem xét khai thác sử dụng nước trên quan
điểm nước ảo tức là coi việc sử dụng nước trong nông nghiệp bao gồm cả lượng nước
xanh lam (nước tưới), xanh lá (bốc hơi) và nước xám (nước dùng pha loãng chất ô
nhiễm) thì áp lực về tài nguyên nước tăng lên, đạt 30 % tại các vùng Đông Nam Bộ và
Tây Nguyên, dẫn đến sự căng thẳng về sử dụng nước.
3.2. Định hướng về quản lý tài nguyên nước theo quan điểm nước ảo
Trong điều kiện Việt Nam, nước ảo vẫn còn là một khái niệm khá mới và chưa
có nhiều nghiên cứu chuyên sâu cũng như tính toán cụ thể. Do vậy việc vận dụng khái
niệm nước ảo vào quản lý tài nguyên nước mới chỉ là những định hướng bước đầu trên
cơ sở những tính toán, phân tích cân đối nguồn tài nguyên và nước ảo tại một số vùng

chính trên toàn Việt Nam. Những định hướng đó như sau:
1. Quản lý tổng hợp tài nguyên trên quan điểm nước ảo sẽ là công cụ giải quyết và
giảm thiểu mâu thuẫn về nước trong phạm vi Quốc gia cũng như trong phạm vi
toàn cầu;
2. Xem xét nước ảo trong tính toán chi phí sẽ giúp đánh giá đúng chi phí để sản
xuất ra sản phẩm và định “thuế nước” sẽ có cơ sở thuyết phục hơn. Việc chuyển
đổi từ định lượng nước ảo sang định giá đòi hỏi phải có những nghiên cứu sâu
rộng và mang tính tổng hợp liên quan đến nhiều ngành khác nhau.
3. Nước ảo và tính toán dấu ấn nước của sản phẩm có thể dùng để phân tích hiệu
quả sử dụng nước trong nhiều ngành nghề lĩnh vực khác nhau.
4. Một quốc gia hay vùng lãnh thổ có thể lập chiến lược ngắn hạn, dài hạn cũng
như lập kế hoạch tiết kiệm nguồn nước, điều chỉnh cơ cấu sử dụng nước quốc
gia/vùng thông qua bài toán cân đối trên quan điểm nước ảo.
4. Kết luận
Việt Nam đã và đang xuất đi một lượng nước rất lớn mỗi năm, trong khi chúng
ta lại đang phải đối đầu với những thách thức lớn về tài nguyên nước. Do vậy sử dụng
khái niệm nước ảo, buôn bán nước ảo và dấu ấn nước; tính toán lượng nước ảo và dấu
ấn nước trong công tác quy hoạch khai thác sử dụng nước, công tác hoạch định chính
sách phát triển kinh tế - xã hội, sẽ giúp chúng ta có cơ sở khoa học và thực tế hơn
nhằm đạt tới việc khai thác hiệu quả, bền vững tài nguyên nước. Khi xem xét trên quan
điểm nước ảo, buôn bán nước ảo có thể gợi ý về chiến lược sử dụng nước từ đó giảm
áp lực về nước trong kế hoạch dài hạn và bảo vệ chống ô nhiễm nguồn nước. Việc
phân bổ lại nguồn tài nguyên nước có thể được hiểu trên quan điểm nước ảo. Thay vì
cố gắng sản xuất loại sản phẩm cần nhiều nước ở vùng khan hiếm nước thì nên nhập
khẩu loại sản phẩm đó từ vùng có nguồn tài nguyên nước dồi dào hơn. Việc phân tích,
đánh giá tài nguyên nước trên quan điểm nước ảo (dấu ấn nước) sẽ giúp cho các nhà
hoạch định có cái nhìn đầy đủ về thực trạng sử dụng nước của các lĩnh vực, ngành
nghề, để từ đó đưa ra những chính sách quản lý phù hợp nhằm sử dụng bền vững và
hiệu quả nguồn tài nguyên nước.


Hội thảo khoa học Quốc gia về Khí tượng Thủy văn, Môi trường và Biến đổi khí hậu lần thứ XVI

80 Tập 2: Thủy văn - Tài nguyên nước, Biển, Môi trường

TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. A.K.Chapagain, A.Y.Hoekstra, November 2004. Water footprints of nations.
2. Allan, J.A. (1997). “Virtual Water”: A long term solution for water short Middle
Eastern economies? Paper presented at the 1997 British Association Festival of
Science, Roger Stevens Lecture Theatre, University of Leeds, Water and
Development Session, TUE.51, 14.45.
3. Cục Quản lý Tài nguyên nước (2009). ADB TA-4903-VIE, Dự án Đánh giá
ngành nước: báo cáo cuối cùng.
4. IHE Delft, The Netherlands, 12-13 December 2002, A.Y. Hoekstra (editor) –
February 2003. Virtual water trade: Proceedings of the International Expert
Meeting on Virtual Water Trade.
5. Viện KH Khí tượng Thủy văn và Môi trường (2011). Đề tài cấp bộ “Nghiên cứu
đề xuất phương pháp và áp dụng thử nghiệm tính toán lượng nước buôn bán ảo
của Việt Nam”


VIRTUAL WATER AND WATER RESOURSES MANAGEMENT FROM
VIRTUAL PERSPECTIVE
Lương Huu Dung, Hoang Minh Tuyen, Ngo Thi Thuy, Le Tuan Nghia
Institute of Meteorology Hydrology and Envrionment

There are a number of studies on virtual water and virtual water trade between
countries and continents. According to these studies, virtual water is amount of fresh water
consumed in production process of goods or services but contained in those goods and
services and trade in products especially agricultural products means trading water in virtual
form. This trading activity could help poor water countries addressing problems in water and

food security. This paper presents results of primary research on virtual water in Vietnam.
The authors would like to bring a new perspective on integrated water resources management
– Water resources management from virtual perspective.