1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Đánh giá hiện trạng và đề xuất biện pháp kiểm soát kim loại nặng trong trầm tích hồ Bầu Tràm – TP Đà Nẵng.

61 10 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Đánh Giá Hiện Trạng Và Đề Xuất Biện Pháp Kiểm Soát Kim Loại Nặng Trong Trầm Tích Hồ Bầu Tràm – TP Đà Nẵng
Tác giả Trần Công Lâm
Người hướng dẫn Nguyễn Đình Chương
Trường học Đại học Đà Nẵng
Chuyên ngành Khoa Hóa
Thể loại Khóa luận tốt nghiệp
Năm xuất bản 2014
Thành phố Đà Nẵng
Định dạng
Số trang 61
Dung lượng 2,15 MB

Cấu trúc

  • CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN (13)
    • 1.1. TỔNG QUAN VỀ KIM LOẠI NẶNG (13)
      • 1.1.1 Định nghĩa và nguồn phát sinh kim loại nặng (13)
      • 1.1.2. Tính chất của kim loại nặng (13)
      • 1.1.3. Ô nhiễm kim loại nặng trên thế giới và Việt Nam (14)
      • 1.1.4. Ảnh hưởng của kim loại nặng đến môi trường và sức khỏe con người (15)
    • 1.2. Ô NHIỄM NGUỒN NƯỚC HỒ ĐÔ THỊ (17)
      • 1.2.1. Chất lượng nguồn nước hồ thị (17)
      • 1.2.2. Các nguồn gây ô nhiễm hồ đô thị (18)
        • 1.2.2.1. Ô nhiễm do tự nhiên (18)
        • 1.2.2.2. Ô nhiễm do nhân tạo (18)
        • 1.2.2.3. Do một số nguyên nhân khác (20)
      • 1.2.3. Các chất gây ô nhiễm (20)
    • 1.3. ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NGUỒN NƯỚC (22)
    • 1.4. CÁC BIỆN PHÁP KIỂM SOÁT CHẤT LƯỢNG NGUỒN NƯỚC VÀ TRẦM TÍCH HỒ ĐÔ THỊ (23)
      • 1.4.1. Tách nước thải và nước mưa đợt đầu ra khỏi hồ (23)
      • 1.4.2. Xử lý nước thải khi xả vào hồ (24)
      • 1.4.3. Tăng cường quá trình tự làm sạch hồ (24)
      • 1.4.4. Giảm thiểu nguồn ô nhiễm từ tầng đáy và bùn cặn (25)
      • 1.4.5. Tổ chức quản lý hồ đô thị (26)
      • 1.4.6. Tổ chức giám sát (26)
      • 1.4.7. Xử lý nước thải (26)
    • 1.5. HIỆN TRẠNG HỒ ĐÔ THỊ THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG (26)
      • 1.5.1. Hiện trạng hồ đô thị thành phố Đà Nẵng (26)
      • 1.5.2. Hiện trạng hồ Bàu Tràm-Quận Liên Chiểu-Thành phố Đà Nẵng (28)
      • 1.5.3. Nguồn gây ô nhiễm hồ Bàu Tràm (29)
    • 1.6. ĐẤT NGẬP NƯỚC (31)
      • 1.6.1. Khái niệm (31)
      • 1.6.2. Phân loại đất ngập nước (32)
        • 1.6.2.1. Các hệ thống chảy trên bề mặt (Free water surface - FWS) (32)
        • 1.6.2.2. Các hệ thống với dòng chảy ngang dưới mặt đất (Horizontal subsurface flow - HSF) (32)
        • 1.6.2.3. Các hệ thống với dòng chảy thẳng đứng (Vertical subsurface flow - VSF) (33)
      • 1.6.3. Các nghiên cứu và ứng dụng (33)
      • 1.6.4. Cơ chế của quá trình xử lý nước thải bằng đất ngập nước nhân tạo (35)
  • CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU . 24 2.1. ĐỐI TƢỢNG (36)
    • 2.1.1. Hồ Bàu Tràm (36)
    • 2.1.2. Mô hình đất ngập nước (36)
    • 2.2. NỘI DUNG (37)
      • 2.2.1. Thu thập các số liệu có liên quan (37)
      • 2.2.2. Đánh giá hiện trạng môi trường tại hồ Bàu Tràm (37)
      • 2.2.3. Nghiên cứu đề xuất giải pháp bảo vệ, quản lý chất lƣợng trầm tích hồ Bàu Tràm (39)
    • 2.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU (41)
      • 2.3.1. Phương pháp thu thập số liệu (41)
        • 2.3.1.1. Thu thập số liệu qua tài liệu (41)
        • 2.3.1.2. Thu thập số liệu qua thực nghiệm (41)
      • 2.3.2. Phương pháp xây dựng mô hình (42)
      • 2.3.4. Phương pháp nghiên cứu thực địa (42)
      • 2.3.5. Phương pháp khảo sát, lấy mẫu và phân tích mẫu (42)
      • 2.3.6. Phương pháp xử lý số liệu và đánh giá kết quả (43)
  • CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN (45)
    • 3.1. HÀM LƯỢNG KIM LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC VÀ TRẦM TÍCH (45)
      • 3.1.1. Hàm lượng các kim loại nặng trong nước (45)
      • 3.1.2. Hàm lƣợng các kim loại nặng trong trầm tích (47)
    • 3.2. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU MÔ HÌNH ĐẤT NGẬP NƯỚC (49)
      • 3.2.1. Sự sinh trưởng và phát triển của cây Chuối hoa (49)
      • 3.2.2. Hàm lƣợng chỉ tiêu thủy ngân (Hg 2+ ) sau khi qua mô hình (50)
        • 3.2.2.1. Mô hình 1 và mô hình 2 (tỉ lệ bùn:nước là 75%:25%) (50)
        • 3.2.2.2. Mô hình 3 và mô hình 4 (tỉ lệ bùn:nước là 50%:50%) (51)
        • 3.2.2.3. Mô hình 5 và mô hình 6 (tỉ lệ bùn:nước là 25%:75%) (51)
        • 3.2.2.4. Mô hình 7 và mô hình 8 (tỉ lệ bùn:nước là 0%:100%) (52)
      • 3.2.3. Các thông số cơ bản của mô hình (52)
  • TÀI LIỆU THAM KHẢO (55)
  • PHỤ LỤC (57)

Nội dung

TỔNG QUAN

TỔNG QUAN VỀ KIM LOẠI NẶNG

1.1.1 Định nghĩa và nguồn phát sinh kim loại nặng

Kim loại nặng là những kim loại có tỷ trọng lớn hơn 5g/cm³, thường liên quan đến ô nhiễm và độc hại, nhưng cũng bao gồm các nguyên tố cần thiết cho một số sinh vật ở nồng độ thấp (Adriano, 2001) Chúng được chia thành ba loại, trong đó có các kim loại độc như thủy ngân (Hg) và crom (Cr).

Pb, Zn, Cu, Ni, Cd, As, Co, Sn,…), những kim loại quý (Pd, Pt, Au, Ag, Ru,…), các kim loại phóng xạ (U, Th, Ra, Am,…)

Kim loại nặng tồn tại tự nhiên trong đất và nước, nhưng hàm lượng của chúng thường gia tăng do hoạt động của con người Các kim loại nặng như As, Cd, Cu, Ni và Zn do con người thải ra ước tính nhiều hơn so với nguồn gốc tự nhiên, đặc biệt là chì với tỷ lệ gấp 17 lần Những nguồn kim loại nặng này xâm nhập vào đất và nước chủ yếu thông qua phân bón, bã bùn cống, thuốc bảo vệ thực vật, cùng với các nguồn phụ như khai khoáng và lắng đọng từ không khí.

1.1.2 Tính chất của kim loại nặng

Kim loại nặng, mặc dù không độc hại ở dạng nguyên tố tự do, lại trở nên nguy hiểm khi ở dạng cation do khả năng tích tụ trong cơ thể sinh vật qua các chuỗi cacbon ngắn Trong số khoảng 12 nguyên tố kim loại nặng gây độc cho con người, bao gồm chì, thủy ngân, nhôm, arsenic, cadmium và nickel, một số nguyên tố như sắt, kẽm, magnesium, cobalt, manganese, molybdenum và đồng là cần thiết cho sức khỏe nhưng chỉ ở mức rất nhỏ Tuy nhiên, khi nồng độ của các nguyên tố thiết yếu này vượt quá mức cho phép, chúng có thể gây hại Các kim loại nặng không thiết yếu, như thủy ngân, nickel, chì, arsenic, cadmium, nhôm, platinum và đồng ở dạng ion kim loại, có thể gây độc tính cao khi xâm nhập vào chuỗi thức ăn Chúng xâm nhập vào cơ thể qua hô hấp, tiêu hóa và da, và khi tích lũy vượt quá khả năng phân giải, sẽ dẫn đến ngộ độc Nguy cơ ngộ độc không chỉ xảy ra ở nồng độ cao mà còn có thể xuất hiện khi tiếp xúc với nồng độ thấp trong thời gian dài Tính độc hại của kim loại nặng được thể hiện qua sự tích tụ trong cơ thể và tác động tiêu cực đến sức khỏe.

(1) Một số kim loại nặng có thể bị chuyển từ độc thấp sang dạng độc cao hơn trong một vài điều kiện môi trường, ví dụ thủy ngân

Sự tích tụ và khuếch đại sinh học của kim loại qua chuỗi thức ăn có thể gây tổn hại cho các hoạt động sinh lý bình thường, dẫn đến nguy cơ sức khỏe nghiêm trọng cho con người.

(3) Tính độc của các nguyên tố này có thể ở một nồng độ rất thấp khoảng 0.1-10 mg.L -1

1.1.3 Ô nhiễm kim loại nặng trên thế giới và Việt Nam Ô nhiễm kim loại ở môi trường biển đã gia tăng trong những năm gần đây do dân số toàn cầu gia tăng và sự phát triển công nghiệp Ô nhiễm kim loại nặng ở nhiều vùng cửa sông, vùng ven biển trên thế giới đã đƣợc biết từ lâu bởi tính độc hại đe dọa đến sự sống của sinh vật thủy sinh, gây nguy cơ cho sức khỏe của con người Ô nhiễm Pb và Zn là một trong những điều đáng quan tâm do ảnh hưởng độc hại của chúng lên hệ sinh thái tại các cửa sông ở Úc, với hàm lƣợng rất cao 1000μg.g -1 Pb,

Hàm lượng kẽm (Zn) trong các trầm tích ô nhiễm có thể đạt tới 2000 μg.g -1, trong khi hàm lượng chì vô cơ trong trầm tích cửa sông ở Anh dao động từ 25 μg.g -1 ở khu vực không ô nhiễm đến hơn 2700 μg.g -1 tại cửa sông Gannel, nơi chịu ảnh hưởng từ chất thải khai thác mỏ chì Nguồn gốc của các hợp chất chì này có thể liên quan đến việc sử dụng xăng pha chì Tương tự, hàm lượng arsen (As) cũng đã được phát hiện ở nhiều khu vực cửa sông và ven biển trên toàn thế giới.

Hàm lượng cadmium (Cd) tại các cửa sông không ô nhiễm ở Anh được xác định là 0.2 μg.g -1, trong khi ở các cửa sông bị ô nhiễm nặng, hàm lượng này có thể tăng lên tới 10 μg.g -1 Sông Deule ở Pháp là một trong những con sông bị ô nhiễm nghiêm trọng do tiếp nhận chất thải từ các nhà máy luyện kim, với hàm lượng kim loại trong trầm tích sông đạt rất cao, lên đến 480 mg.kg -1.

Hàm lượng kim loại nặng trong trầm tích ở các khu vực cửa sông và ven biển trên toàn cầu, đặc biệt là nơi có rừng ngập mặn, đã được xác định từ mức độ ô nhiễm thấp cho đến ô nhiễm nghiêm trọng.

1.1.4 Ảnh hưởng của kim loại nặng đến môi trường và sức khỏe con người Ô nhiễm môi trường do tính độc hại của kim loại nặng gây mất cân bằng sinh thái làm suy giảm nhiều quần thể sinh vật đã đƣợc tìm thấy ở nhiều quốc gia trên thế giới The Severn Estuary là một trong những con sông lớn nhất ở Anh là nơi ở và sinh sản của nhiều loài cá Nhiều thập kỉ qua, sông này đã phải hứng chịu nhiều ô nhiễm kim loại nặng nhƣ chì, cadmium và nhiều nguyên tố khác từ nhiều nguồn khác nhau

Ngày nay, con người tiếp xúc với kim loại nặng qua chuỗi thức ăn, dẫn đến việc hàng tỷ người trở thành "vật thí nghiệm" cho các kim loại độc hại trong môi trường Giáo sư Jerome Nriagu từ Đại học Michigan cảnh báo rằng sự nhiễm độc kim loại đang gia tăng, đặc biệt ở các nước đang phát triển, nơi mà các ngành công nghiệp ô nhiễm được chuyển giao Các kim loại như thủy ngân, crom, cadmium và chì là những chất độc hại nhất, và liều lượng tiếp xúc quyết định mức độ độc hại Mặc dù kim loại và hợp chất kim loại cần thiết cho khoa học và công nghệ, chúng cũng gây ra những hiểm họa nghiêm trọng cho sức khỏe con người, như bệnh Minamata do thủy ngân Kim loại nặng không phân hủy và tồn tại lâu dài trong môi trường, có khả năng tạo ra các chất độc khi kết hợp với hợp chất hữu cơ, dẫn đến sự nhiễm độc trong chuỗi thực phẩm Sự độc hại từ kim loại nặng thải ra hàng năm vượt xa các chất thải hữu cơ và phóng xạ, gây ra mối đe dọa nghiêm trọng cho sức khỏe con người và động vật.

Ô NHIỄM NGUỒN NƯỚC HỒ ĐÔ THỊ

1.2.1 Chất lượng nguồn nước hồ thị

Tốc độ công nghiệp hóa và đô thị hóa nhanh chóng, cùng với sự gia tăng dân số, đang tạo ra áp lực lớn lên tài nguyên nước trong khu vực Nhiều đô thị, khu công nghiệp và làng nghề đang phải đối mặt với tình trạng ô nhiễm môi trường nước nghiêm trọng do nước thải, khí thải và chất thải rắn Tại các thành phố lớn, hàng trăm cơ sở sản xuất công nghiệp không có hệ thống xử lý chất thải, dẫn đến ô nhiễm nước nghiêm trọng từ hoạt động sản xuất.

Tại cụm công nghiệp Tham Lương, TP Hồ Chí Minh, nguồn nước đang bị ô nhiễm nghiêm trọng do nước thải công nghiệp, với tổng lượng nước thải ước tính lên tới 500.000 m³/ngày từ các nhà máy giấy, bột giặt, nhuộm và dệt Tại Hà Nội, tổng lượng nước thải của thành phố đạt khoảng 300.000 - 400.000 m³/ngày, với các chỉ số BOD, oxy hòa tan, và các chất NH4+, NO2-, NO3- ở các hồ nội thành vượt quá quy định cho phép Tình trạng ô nhiễm không chỉ diễn ra ở Hà Nội và TP Hồ Chí Minh mà còn ở các đô thị khác như Hải Phòng, Huế, Đà Nẵng, Nam Định và Hải Dương, nơi nước thải sinh hoạt không được xử lý, khiến ô nhiễm nguồn nước nơi tiếp nhận vượt quá tiêu chuẩn cho phép (TCCP), với các thông số chất lơ lửng (SS), BOD, COD và oxy hòa tan (DO) vượt từ 5-10 lần, thậm chí 20 lần so với TCCP.

Vào ngày 12/09/2008, Sở Tài nguyên – Môi trường TP Đà Nẵng đã công bố kết quả quan trắc chất lượng nước hồ công viên 29-3, cho thấy hàm lượng oxy hòa tan (DO) trong nước thấp hơn nhiều so với tiêu chuẩn, cùng với một số chất hữu cơ như COD và NH4+ vượt mức cho phép Cụ thể, COD vượt tiêu chuẩn từ 3,3 đến 3,8 lần, trong khi NH4+ vượt từ 3,26 đến 5,58 lần Ngoài ra, hàm lượng kim loại nặng như Cu và Pb cũng cao hơn mức cho phép Để khắc phục tình trạng này, thành phố đã thực hiện việc bịt ba cống xả nước thải vào hồ, xây dựng mương thoát nước dài 727m và tiến hành nạo vét, xử lý nước hồ Hiện tại, chất lượng nước hồ đã được cải thiện đáng kể.

Trong quận Thanh Khê, TP Đà Nẵng, kết quả quan trắc chất lượng nước hồ từ năm 2007 đến 2009 cho thấy ô nhiễm chủ yếu do chất dinh dưỡng và vi sinh Để giải quyết vấn đề này, quận Thanh Khê đã triển khai nhiều giải pháp xử lý môi trường, đặc biệt là tại hồ Thạc Gián.

Sau 4 năm áp dụng biện pháp xử lý ô nhiễm sinh học với bèo lục bình và duy trì vệ sinh thường xuyên, chất lượng môi trường nước hồ Vĩnh Trung đã được cải thiện rõ rệt, tạo nên cảnh quan ven hồ sạch đẹp Từ năm 2006, hồ Xuân Hòa A được Công ty TNHH Du lịch và Thương mại Viễn Nam quản lý và khai thác, với trách nhiệm bảo vệ và xử lý ô nhiễm Công ty đã thực hiện dọn cỏ dại, bèo dưới lòng hồ và xây dựng các công trình như khu dưỡng sinh, cây xanh và đèn trang trí Năm 2007, Công ty Viễn Nam tiếp tục đề xuất UBND quận Thanh Khê giao thêm hồ 2ha ở phường Thanh Khê Tây để phục vụ cho hoạt động kinh doanh dịch vụ nhà hàng.

1.2.2 Các nguồn gây ô nhiễm hồ đô thị

Ô nhiễm nước ở các hồ đô thị chủ yếu không phải do thiên tai như bão hay lũ lụt, mà là kết quả của các quá trình vận động của vỏ quả đất Mặc dù thiên tai có thể góp phần vào tình trạng ô nhiễm, nhưng chúng diễn ra không thường xuyên và không phải là nguyên nhân chính.

 Từ hoạt động công nghiệp

Nước thải từ các hoạt động sản xuất của các cơ sở công nghiệp và tiểu thủ công nghiệp chứa nhiều thành phần đa dạng và phức tạp, bao gồm chất hữu cơ, dinh dưỡng, kim loại nặng và các chất độc gây mùi Mặc dù hầu hết các khu công nghiệp đã được trang bị hệ thống xử lý nước thải tập trung, tình trạng xả lắng nước thải vào các hồ đô thị vẫn còn diễn ra.

Hình 1.1 Nước thải của nhà máy xi măng Coseco xả vào hồ Bàu Tràm

 Do hoạt động sản xuất nông nghiệp

Lạm dụng và sử dụng hóa chất không hợp lý trong sản xuất nông nghiệp, cùng với việc không tuân thủ nghiêm ngặt các quy định về quy trình sử dụng, gây ra nhiều hệ lụy nghiêm trọng cho môi trường và sức khỏe con người.

Từ đó, lượng hóa chất dư này theo dòng nước và đi vào hồ đô thị làm gia tăng chất ô nhiễm trong hồ

Chất thải từ chăn nuôi, dù quy mô lớn hay nhỏ, vẫn chưa được xử lý hiệu quả, gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến không khí và ngấm vào đất, làm suy giảm chất lượng nguồn nước Hơn nữa, việc xử lý xác động vật chết do dịch bệnh cũng chưa được thực hiện tốt, dẫn đến gia tăng lượng chất thải ngấm vào đất.

 Nước thải từ khu dân cư

Nước thải từ khu dân cư và khu vực công cộng chứa nhiều chất gây ô nhiễm do hoạt động sinh hoạt và vệ sinh của con người Nếu lượng nước này không được thu gom vào hệ thống xử lý mà đổ trực tiếp vào hồ, sẽ dẫn đến ô nhiễm nguồn nước Mặc dù thành phần nước thải sinh hoạt không phức tạp như nước thải công nghiệp, nhưng nó chứa một lượng lớn chất hữu cơ, dinh dưỡng (NO3−, PO43−), chất rắn và vi trùng Sự gia tăng của các chất này trong hồ có thể làm suy giảm chất lượng nước, ảnh hưởng tiêu cực đến thủy sinh vật và cảnh quan xung quanh.

Khu vực xung quanh hồ thường bao gồm các khu dân cư, bệnh viện, trường học, cơ quan và khu công nghiệp Nếu nước mưa không được thu gom qua hệ thống riêng, nó sẽ cuốn trôi các chất độc hại từ bề mặt các khu vực này và đổ vào hồ Nước mưa này thường chứa nhiều chất dinh dưỡng, chất rắn, dầu mỡ và vi khuẩn, gây suy giảm chất lượng nước hồ.

1.2.2.3 Do một số nguyên nhân khác

+ Do tác động của ô nhiễm không khí: các khí thải từ nhà máy mang theo các khí

Các khí như CO, CO2, SO2, và NO2 gây ô nhiễm không khí, kết hợp với hơi nước tạo ra mưa axit, làm giảm độ pH của sông hồ và dẫn đến cái chết của nhiều loài thủy sinh.

Hệ thống ao hồ không được nạo vét dẫn đến tích tụ chất hữu cơ từ nước thải và rác thải, gây bồi lắng và ảnh hưởng đến việc tiêu thoát dòng nước Bãi chôn rác kỹ thuật kém làm nước rỉ ra từ rác thấm vào mạch nước ngầm hoặc chảy tràn ra kênh rạch Nguồn nước mặt trên sông, kênh rạch còn bị ô nhiễm do xăng dầu từ tàu bè và sự cố vận chuyển khác Thiếu ý thức trong việc sử dụng và bảo vệ nguồn nước, như sử dụng hoang phí và không đúng mục đích, càng làm tình hình ô nhiễm thêm trầm trọng.

 Các hợp chất hữu cơ

- Các hợp chất hữu cơ không bền: các cacbonhydrat, các loại protein, các chất béo,

Các hợp chất hữu cơ bền vững thường có độc tính sinh học cao và khó phân hủy bởi các tác nhân vi sinh vật Những hợp chất này bao gồm phenol, hóa chất bảo vệ thực vật hữu cơ, tanin, lignin, và các hydrocacbon đa vòng cùng các hợp chất ngưng tụ khác.

- Chì (Pb): có độc tính đối với não, có thể gây chết người nếu bị nhiễm độc nặng

- Thủy ngân (Hg): rất độc với người và thủy sinh

Asen (As) là một chất độc hại, dễ dàng xâm nhập vào cơ thể qua đường ăn uống, hô hấp và tiếp xúc qua da Nó có khả năng gây ra các bệnh ung thư, bao gồm ung thư da, phổi và xương, đồng thời có thể làm sai lệch cấu trúc nhiễm sắc thể.

- Các nguyên tố khác có độc tính rất cao nhƣ: Cadimi, Crom, Niken, là tác nhân gây hại cho người và thủy sinh ngay ở nồng độ thấp

 Các chất rắn: (chất rắn lơ lửng)

ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NGUỒN NƯỚC

Chất lượng nguồn nước được xác định dựa trên nồng độ các tác nhân vật lý, hóa học và sinh học có trong nước, theo các tiêu chuẩn quy định cho từng mục đích sử dụng cụ thể.

Thông thường con người sử dụng nước cho 5 mục đích:

 Nước cấp cho sinh hoạt ( ăn, uống, tắm…)

 Nước phục vụ cho nông nghiệp ( thủy lợi, chăn nuôi gia súc,…)

 Nước phục vụ cho thủy sản và bảo vệ đời sống hoang dã

 Nước phục vụ cho nhu cầu giải trí, thể thao,…

 Nước cấp cho nông nghiệp

Mỗi mục đích sử dụng nước có tiêu chuẩn và phương pháp đánh giá riêng về độ phù hợp Nước uống cần đạt độ tinh khiết cao nhất, trong khi nước phục vụ giải trí, thủy sản và bảo vệ đời sống hoang dã cũng cần chất lượng tốt Ngược lại, nguồn nước dùng cho làm mát và rửa trong công nghiệp không yêu cầu độ tinh khiết cao Để xác định chất lượng nguồn nước, cần so sánh với các tiêu chuẩn quốc tế hoặc của nhà nước Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước bao gồm các chỉ tiêu vật lý, hóa học và sinh học, phản ánh tác động của ô nhiễm lên hệ sinh thái thủy vực Việc đánh giá trực tiếp các thông số như nhiệt độ, pH, độ màu, độ đục và độ dẫn điện giúp nhanh chóng xác định nguồn gốc ô nhiễm Các hợp chất hữu cơ được đo qua lượng oxy tiêu thụ trong quá trình phân hủy, trong khi chỉ tiêu oxy hòa tan (DO) đánh giá mức độ ô nhiễm hữu cơ và khả năng tự làm sạch của nguồn nước Các chỉ tiêu Nitơ, Photpho (NH4+, NO3-, PO43-) đánh giá khả năng phú dưỡng của nước, và các chỉ tiêu sinh học như Coliform đánh giá nguy cơ gây dịch bệnh của nguồn nước.

CÁC BIỆN PHÁP KIỂM SOÁT CHẤT LƯỢNG NGUỒN NƯỚC VÀ TRẦM TÍCH HỒ ĐÔ THỊ

1.4.1 Tách nước thải và nước mưa đợt đầu ra khỏi hồ

Nước thải đô thị khi xả vào hồ gây lắng cặn và ô nhiễm hữu cơ, dẫn đến thiếu hụt oxy và tình trạng phú dưỡng, ảnh hưởng xấu đến chất lượng nguồn nước Do đó, nước thải cần được xử lý đạt tiêu chuẩn vệ sinh trước khi xả vào hồ Bên cạnh đó, nước mưa từ khu dân cư, đô thị và khu công nghiệp cũng mang theo chất bẩn, làm ô nhiễm thủy vực khi chảy vào sông, hồ Vì vậy, cần tách biệt nước thải và nước mưa đợt đầu trong khu vực đô thị để bảo vệ môi trường nước.

Hình 1.2 Sơ đồ tuyến cống tách nước mưa ra khỏi hồ

Ghi chú: 1 Đập tràn tách nước thải và nước mưa đợt đầu

2 Tuyến cống bao tách nước thải xả ra sông (mương) thoát nước hoặc dẫn về trạm XLNT tập trung

3 Phai chắn điều chỉnh mực nước trong hồ

1.4.2 Xử lý nước thải khi xả vào hồ

Trong trường hợp đặc biệt, nước thải sau khi được xử lý đạt tiêu chuẩn vệ sinh môi trường có thể được xả vào hồ, giúp tiết kiệm chi phí đầu tư cho hệ thống cống thoát nước Sơ đồ tổ chức thoát nước và xử lý nước thải như vậy không chỉ hiệu quả về kinh tế mà còn đảm bảo nguồn nước tự làm sạch Vào mùa khô, khi độ bốc hơi lớn, nước thải đã được làm sạch sẽ được bổ sung thường xuyên để duy trì mực nước và cải thiện cảnh quan cho hồ đô thị.

1.4.3 Tăng cường quá trình tự làm sạch hồ

Tự làm sạch là quá trình tự nhiên bao gồm các cơ chế thủy động lực, hóa học, vi sinh vật học và thủy sinh học nhằm phục hồi chất lượng nước trong các nguồn nước mặt bị ô nhiễm Quá trình này bao gồm các hoạt động vật lý như pha loãng nước hồ với nước thải, làm giàu oxy cho hồ, cùng với các quá trình sinh học và hóa học chuyển hóa các chất ô nhiễm Nguồn nước sạch có thể là hồ hoặc sông.

Hình 1.3 Các phương án bổ cấp nước sạch cho hồ đô thị

1.4.4 Giảm thiểu nguồn ô nhiễm từ tầng đáy và bùn cặn

Biện pháp nạo vét thường áp dụng cho các hồ nhỏ, đặc biệt là hồ nội thành, nhưng gặp phải vấn đề lớn là xử lý bùn cặn nạo vét, bao gồm ô nhiễm kim loại nặng và yêu cầu diện tích lớn cho bãi chôn lấp Giải pháp này có thể gây ra hiện tượng phốt pho tái hòa nhập, ảnh hưởng đến môi trường sống của thủy sinh Mặc dù chi phí cao, nhưng nạo vét hiệu quả hơn so với giải pháp bao phủ lát đáy, vì nó loại bỏ hoàn toàn chất ô nhiễm tích tụ trong hồ.

Nước ở tầng đáy thường thiếu oxy nhưng lại chứa nhiều chất dinh dưỡng do quá trình lắng đọng và bổ sung từ bùn đáy Để cải thiện tình trạng này, các biện pháp bổ sung oxy cho tầng đáy và giảm lượng dinh dưỡng trong nước là rất cần thiết.

Hình 1.4 Sơ đồ nguyên tắc thay nước tầng đáy + Thông khí tầng đáy

Khi nguồn nước bị ô nhiễm, hiện tượng thiếu oxy hòa tan, đặc biệt ở tầng đáy, trở nên nghiêm trọng Kỹ thuật thông khí tầng đáy sử dụng thiết bị hút khối nước nghèo oxy lên và phân bố đều trên mặt thoáng Phương pháp này cho phép nước tiếp xúc trực tiếp với không khí giàu oxy, từ đó nâng cao hiệu quả trao đổi oxy so với các phương pháp khác.

1.4.5 Tổ chức quản lý hồ đô thị Để xây dựng đƣợc mô hình quản lý hệ thống hồ đô thị, cần phân loại hồ theo chức năng vốn có nhằm thuận tiện cho việc phân cấp quản lý, tránh để hiện tƣợng quản lý chồng chéo như ngày nay Đối với các hồ nội thành, điều hoà nước mưa, chống úng ngập phải được coi là chức năng chính Các hồ nằm đầu lưu vực thoát nước, khả năng điều hoà nước mưa hạn chế thì chức năng tạo cảnh quan để vui chơi giải trí phải được ƣu tiên

Giám sát chất lượng nước là cần thiết để đánh giá tình trạng ô nhiễm và dự báo mức độ ô nhiễm nguồn nước Việc này giúp xây dựng các biện pháp bảo vệ hiệu quả và đánh giá tác động của hoạt động con người đối với nguồn nước Cần xác định chất lượng nước tự nhiên và theo dõi nguồn gốc, cũng như đường di chuyển của các chất bẩn và độc hại Đồng thời, việc xác định xu hướng thay đổi chất lượng nước ở quy mô lớn và tổ chức hệ thống giám sát tại từng cơ sở, khu vực là rất quan trọng Trạm đánh giá xu hướng chất lượng nước cần được thiết lập tại các khu vực khác nhau để đảm bảo hiệu quả giám sát.

Nước thải chứa nhiều chất ô nhiễm đa dạng, vì vậy cần áp dụng các phương pháp xử lý phù hợp Các phương pháp xử lý nước thải có thể được phân loại thành nhiều loại khác nhau.

- Phương pháp xử lý cơ học

- Phương pháp xử lý hóa học và hóa lý

- Phương pháp xử lý sinh học.

HIỆN TRẠNG HỒ ĐÔ THỊ THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG

1.5.1 Hiện trạng hồ đô thị thành phố Đà Nẵng

Theo nghiên cứu của TS Trần Văn Quang và Th.S Phan Thị Kim Thủy năm 2012, chất lượng trầm tích tại một số hồ ở Đà Nẵng đang bị ô nhiễm Để đánh giá chất lượng trầm tích của hồ Bàu Tràm, đề tài đã thu thập số liệu quan trắc chất lượng nước từ một số hồ trên địa bàn thành phố Đà Nẵng.

Chất lƣợng trầm tích của hồ công viên 29/3, thành phố Đà Nẵng đƣợc trình bày ở bảng 1.1

Bảng 1.1 Kết quả chất lƣợng trầm tích tại hồ công viên 29/3

Thông số Cu Pb Zn Cd Hg As Đợt Đơn vị mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l

So với QCVN 43:2012/BTNMT, hầu hết hàm lượng kim loại nặng trong trầm tích hồ công viên 29/3 đều nằm trong quy chuẩn cho phép, ngoại trừ hàm lượng Pb vượt từ 1,01 đến 1,4 lần và hàm lượng Hg vượt từ 2,67 đến 5,96 lần Điều này cho thấy khả năng tích tụ kim loại nặng trong trầm tích hồ, đặc biệt là Pb và Hg, là rất lớn.

Bên cạnh đó, theo báo cáo chất lượng môi trường thành phố Đà Nẵng giai đoạn

Từ năm 2005 đến 2010, mặc dù chất lượng nước hồ đã cải thiện nhờ vào việc phân cấp quản lý cho các quận/huyện và nỗ lực bảo vệ môi trường của địa phương, nhưng tình trạng ô nhiễm vẫn tồn tại Một số hồ như Bàu Tràm vẫn có màu đen và mùi hôi do nước thải sinh hoạt và sản xuất, trong khi các hồ khác như Hồ 2 hecta và Hồ Công viên lại bị tảo phát triển mạnh, làm nước có màu xanh Vào mùa hè, hiện tượng cá chết gây mùi thối xuất hiện thường xuyên Các số liệu quan trắc cho thấy hàm lượng kim loại nặng tại một số hồ vẫn vượt mức quy chuẩn nhiều lần.

Theo báo cáo chất lượng môi trường tại Đà Nẵng, các hồ đô thị đang bị ô nhiễm nghiêm trọng bởi chất lơ lửng, chất hữu cơ và dinh dưỡng Nguy cơ ô nhiễm nước hồ sẽ tăng cao trong mùa hè, khi quá trình phú dưỡng hóa diễn ra mạnh mẽ Sự tích lũy nhanh chóng các hợp chất phốt phát đã dẫn đến sự bùng nổ tảo, gây ô nhiễm hữu cơ và hiện tượng cá chết hàng loạt vào đầu mùa hè Nếu không có biện pháp kiểm soát hiệu quả, môi trường sẽ bị ảnh hưởng nghiêm trọng.

1.5.2 Hiện trạng hồ Bàu Tràm-Quận Liên Chiểu-Thành phố Đà Nẵng

Bản đồ vị trí hồ Bàu Tràm

Hình 1.5 Bản đồ vị trí hồ Bàu Tràm

Hồ Bàu Tràm rộng khoảng 32ha với dung lượng nước 1 triệu m³, đóng vai trò quan trọng trong việc điều hòa khí hậu khu vực Mỗi khi mưa, nước chảy tràn vào hồ, tạo cảnh quan thiên nhiên tươi đẹp Người dân xung quanh nuôi cá và trồng rau xanh, sử dụng nguồn nước từ hồ để tưới tiêu và phục vụ sinh hoạt hàng ngày.

Hình 1.6 Quang cảnh hồ Bàu Tràm

1.5.3 Nguồn gây ô nhiễm hồ Bàu Tràm

Khu công nghiệp Hòa Khánh hiện có hơn 130 doanh nghiệp hoạt động trên diện tích gần 430ha, trong đó nhiều nhà máy sản xuất xi măng, giấy, thép và dệt có nguy cơ gây ô nhiễm cao Trước đây, nước thải từ các nhà máy được thải ra hệ thống thoát nước chung mà không qua xử lý hoặc xử lý không đạt yêu cầu, dẫn đến ô nhiễm nước mặt tại hồ Bàu Tràm trong nhiều năm Tuy nhiên, với việc triển khai hệ thống thu gom nước thải tập trung, hồ Bàu Tràm không còn phải chịu đựng lượng lớn nước thải nữa.

Trong quá trình thực hiện đề tài, chúng tôi đã tiến hành khảo sát và điều tra tại một số hộ dân sống quanh hồ Kết quả cho thấy, một số hộ dân phản ánh vẫn còn tình trạng xả thải trái phép vào hồ từ một số nhà máy lân cận.

Hình 1.7 Nguồn gây tác động đến hồ Bàu Tràm

Vùng đất trống bên cạnh hồ, nơi người dân trồng rau, đang gặp nguy cơ ô nhiễm do dư lượng hóa chất bảo vệ thực vật theo dòng nước chảy vào hồ Hồ hiện tại được sử dụng để nuôi cá nước ngọt, với lượng thức ăn hàng ngày từ các hộ chăn nuôi Theo quy hoạch của thành phố Đà Nẵng, khu vực bên phải hồ sẽ phát triển thành khu dân cư, khu vui chơi giải trí và du lịch.

Hình 1.8 Khảo sát khu vực xung quanh hồ Bàu Tràm

Hình 1.9 Các khu dân cư đang được xây dựng xung quanh hồ Bàu Tràm

Hình 1.10 Các cống xả nước thải sinh hoạt vào hồ Bàu Tràm

Lượng nước thải sinh hoạt sẽ chảy trực tiếp vào hồ cùng với nước mưa, mang theo các chất ô nhiễm từ bề mặt Theo thời gian, điều này làm tăng nguy cơ ô nhiễm chất lượng nước hồ.

ĐẤT NGẬP NƯỚC

1.6.1 Khái niệm Đất ngập nước hay còn gọi là đất ướt, là loại đất có đầy nước bên trong hoặc nước ngập bề mặt đất hoặc nước hiện diện trong vùng đất có rễ cây quanh năm hoặc theo mùa trong năm Sự hiện diện của nước trong thời gian dài theo chu kỳ là yếu tố chính quyết định đặc tính tự nhiên cho sự phát triển của đất và các loại quần xã động thực vật sống dưới đất hoặc trên mặt đất Đất ngập nước là vùng đất chuyển tiếp giữa hai hệ đất liền và nước, nơi mà nước thường có trên hoặc gần kề bề mặt đất hoặc là đất được phủ bởi một lớp nước cạn, có thêm một hoặc vài tính chất sau:

- Theo chu kỳ tối thiểu, đất có sự chiếm ưu thế của các loài cây chịu ngập nước

- Tầng nền là đất ngậm nước không thể làm khô được

- Tầng nền không là đất và bão hòa bởi nước hoặc bị che phủ bởi một lớp nước cạn trong mùa trồng trọt hàng năm [3], [10]

1.6.2 Phân loại đất ngập nước

Các mô hình đất ngập nước nhân tạo được thiết kế để xử lý nước dựa trên hệ thống dòng chảy Chúng được phân loại thành ba hệ thống chính.

 Các hệ thống chảy trên bề mặt (Free water surface - FWS)

 Các hệ thống dòng chảy ngang dưới mặt đất (Horizontal subsurface flow – HSF)

 Các hệ thống với dòng chảy thẳng đứng (Vertical subsurface flow - VSF)

1.6.2.1 Các hệ thống chảy trên bề mặt (Free water surface - FWS)

Các hệ thống này thường bao gồm lưu vực chứa nước hoặc kênh dẫn nước, với lớp lót bên dưới nhằm ngăn rò rỉ nước Đất hoặc các lớp lọc thích hợp hỗ trợ cho thực vật nổi, trong khi lớp nước nông và tốc độ dòng chảy chậm tạo ra điều kiện lý tưởng cho sự phát triển của hệ sinh thái Sự hiện diện của thân cây cũng ảnh hưởng đến dòng chảy, đặc biệt trong các mương dài và hẹp, giúp duy trì điều kiện dòng chảy nhỏ (Redd và cộng sự, 1998).

1.6.2.2 Các hệ thống với dòng chảy ngang dưới mặt đất (Horizontal subsurface flow

Hệ thống dòng chảy ngang xử lý nước thải bằng cách cho nước thải chảy chậm qua tầng lọc xốp dưới bề mặt, tiếp xúc với các đới hiếu khí, hiếm khí và kị khí Các đới hiếu khí xung quanh rễ cây đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp oxy Khi nước thải đi qua đới rễ, nó được làm sạch nhờ vào sự phân hủy sinh học của vi sinh vật thông qua các quá trình hóa sinh Cây sậy là loại thực vật thường được sử dụng trong các hệ thống HSF để tối ưu hóa quá trình xử lý này.

1.6.2.3 Các hệ thống với dòng chảy thẳng đứng (Vertical subsurface flow - VSF)

Nước thải được dẫn vào hệ thống qua ống trên bề mặt và chảy xuống theo chiều thẳng đứng, với ống thu nước đã xử lý ở đáy để đưa ra ngoài Hệ thống VSF thường được sử dụng để xử lý lần hai cho nước thải đã qua xử lý lần một, và hiệu quả của nó phụ thuộc vào các phương pháp xử lý sơ bộ như bể lắng và bể tự hoại Ngoài ra, hệ thống đất ngập nước cũng có thể được áp dụng như một giai đoạn trong quá trình xử lý sinh học.

Mô hình đất ngập nước nhân tạo được xây dựng theo hai hệ thống chính: Bãi lọc trồng cây ngập nước (FWS) và Bãi lọc trồng cây dòng chảy ngầm (SSF) Dù có cách phân chia khác nhau, cả hai hệ thống này đều hoạt động dựa trên cùng một cơ chế.

1.6.3 Các nghiên cứu và ứng dụng

Đất ngập nước đã được sử dụng để cải thiện chất lượng nước từ những thập kỷ 20 của thế kỷ trước, chủ yếu là các hệ thống tự nhiên Nghiên cứu về đất ngập nước nhân tạo để xử lý nước thải bắt đầu vào những năm 1950 tại Đức và phát triển mạnh mẽ ở Hoa Kỳ từ những năm 1970 đến 1980 Đến những năm 1990, nhiều hệ thống xử lý nước thải bằng đất ngập nước đã được xây dựng và áp dụng rộng rãi không chỉ cho nước thải đô thị mà còn cho nước thải công nghiệp và nông nghiệp, với những công trình tiêu biểu của Kadlec và Knight.

Nghiên cứu của Moshiri (1993), US-EPA (1988) và các tác giả khác (1996) đã chỉ ra rằng việc xử lý nước thải có thể giảm đáng kể các chất ô nhiễm như BOD 5, COD, DO, TSS, Photpho và Coliform Vào năm 1997, một nhà khoa học trẻ tại Monrovia Growers, Cairo đã áp dụng mô hình đất ngập nước nhân tạo để loại bỏ chất dinh dưỡng và thuốc trừ sâu dư thừa từ nước chảy tràn, với hệ thống này được thiết kế cho 120 khu vực sản xuất mẫu Anh Sau đó, vào tháng 5/2000, một mô hình đất ngập nước nhân tạo khác được xây dựng để xử lý nước mưa chảy tràn tại Hillandale Golf Course.

Việc áp dụng hệ thống đất ngập nước nhân tạo tại Việt Nam đang ngày càng phổ biến, như trong các dự án xử lý nước thải cho nhà máy chế biến cà phê ở Khe Sanh và tại Thành phố Việt Trì Gần đây, Trung tâm Kỹ thuật Môi trường đô thị và khu công nghiệp (Trường Đại học Xây dựng Hà Nội) đã nghiên cứu về "Xử lý nước thải sinh hoạt bằng bãi lọc ngầm trồng cây dòng chảy thẳng đứng trong điều kiện Việt Nam" Đồng thời, Trường Đại học cũng phát triển mô hình hệ thống đất ngập nước nhân tạo để xử lý nước thải sinh hoạt tại các xã Minh Nông, Bến Gót, Việt Trì.

Hà Nội đã chứng minh khả năng áp dụng phương pháp làm sạch môi trường nước bằng cây xanh trong điều kiện Việt Nam Theo GS.TSKH Nguyễn Nghĩa Thìn từ Bộ môn Thực vật, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội, có tới 34 loại cây có thể sử dụng cho mục đích này Những loài cây này không chỉ dễ tìm trong tự nhiên mà còn có sức sống mạnh mẽ.

Trường Đại học Cần Thơ đã thực hiện khảo sát khả năng xử lý nước thải sinh hoạt và nước thải từ ao nuôi cá nước ngọt bằng biện pháp đất ngập nước kiến tạo kiểu chạy ngầm nằm ngang từ năm 2003 Các nghiên cứu thực nghiệm được tiến hành trong khuôn viên trường và tại thực địa với sự hợp tác của nông dân ở Cần Thơ Kết quả nghiên cứu cho thấy biện pháp này là một triển vọng khả thi cho việc xử lý nước thải tại vùng đồng bằng sông Cửu Long.

Các nhà khoa học từ Khoa Môi trường, Trường Đại học Bách khoa TP Hồ Chí Minh đã nghiên cứu ứng dụng đất ngập nước kiến tạo dòng chảy ngầm để xử lý ô nhiễm và dư lượng kháng sinh chloramphenicol trong nước thải ao nuôi thủy sản khu vực Đồng bằng sông Cửu Long Kết quả cho thấy giải pháp này khả thi cho việc tái sử dụng nước trong nuôi trồng thủy sản, với khả năng giảm 50% chloramphenicol và các chất ô nhiễm ở các tải trọng thích hợp.

Nước thải sau khi xử lý đạt tiêu chuẩn chất lượng cho nuôi trồng thủy sản, với COD ở mức 85%, độ đục 68%, độ màu 38%, tổng phospho (T-P) 38%, tổng nitơ (T-N) 43%, gần 90% cặn lơ lửng và 40% CAP Các chỉ tiêu này phù hợp với TCVN 5943-1995 và TCVN 5942-1995 loại A, cho phép tái sử dụng nước trong các ao nuôi.

Tại Đà Nẵng, mô hình đất ngập nước nhân tạo đã chứng minh hiệu quả trong việc cải thiện chất lượng nước, như việc làm sạch hồ Đàm Rong và hồ Thạc Gián bằng bèo Lục Bình Những hồ này nhận nước thải từ khu vực dân cư rộng 50 ha với mật độ dân số cao Công ty Môi trường đô thị Đà Nẵng đã thiết kế các ô chứa lục bình với hình thức thẩm mỹ, giúp xử lý mùi hôi và tạo không gian thoáng đãng cho mặt hồ Đặc biệt, sinh viên Trường ĐH Bách Khoa đã đạt giải nhất tại cuộc thi Sony Xanh 2007 nhờ vào hệ thống thực vật nổi, góp phần làm sạch hồ 29/3, bảo vệ môi trường và nâng cao giá trị thẩm mỹ cho “Lá phổi Xanh” của thành phố.

1.6.4 Cơ chế của quá trình xử lý nước thải bằng đất ngập nước nhân tạo

Quá trình xử lý kim loại nặng phụ thuộc vào khả năng hấp thu khác nhau của các loài thực vật Thực vật đầm lầy không chỉ trực tiếp hấp thu mà còn ảnh hưởng gián tiếp đến việc loại bỏ và tích trữ kim loại nặng thông qua tác động lên chế độ thủy lực, cơ chế hóa học của lớp trầm tích và hoạt động của vi sinh vật Ngoài ra, các vật liệu lọc là nơi chủ yếu tích tụ kim loại nặng, và các cơ chế loại bỏ chúng bao gồm nhiều phương pháp khác nhau.

 Kết tủa và lắng ở dạng hydroxit không tan trong vùng hiếu khí, ở dạng sunfit kim loại trong vùng kị khí của lớp vật liệu

 Hấp phụ lên các kết tủa oxyhidroxit sắt, mangan trong vùng hiếu khí

 Kết hợp lẫn thực vật và đất - Hấp phụ vào rễ, thân và lá của thực vật trong bãi lọc trồng cây.

ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24 2.1 ĐỐI TƢỢNG

Hồ Bàu Tràm

Hồ Bàu Tràm, tọa lạc tại phường Hòa Hiệp Nam, quận Liên Chiểu, thành phố Đà Nẵng, có diện tích khoảng 32 ha Nghiên cứu tập trung vào chất lượng nước và trầm tích của hồ Bàu Tràm.

Hình 2.1 Bản đồ quy hoach khu vực hồ Bàu Tràm

Mô hình đất ngập nước

Mô hình đất ngập nước có 2 loại là mô hình tự nhiên và nhân tạo Ở đây, chọn mô hình nhân tạo kết hợp với trồng cây Chuối hoa

Theo Tiếng Anh: Canna indica Bail

Theo tiếng Việt : Chuối hoa Ấn Độ

Lớp một lá mầm: Monocotyledonese

Cây chuối hoa là loại cây phổ biến ở khu vực nhiệt đới và ôn đới, nổi bật với lá xanh lớn và mảnh mai ở cuống Hoa của cây có kích thước nhỏ và thường có màu đỏ, nhưng cũng có nhiều giống lai tạo cho ra hoa với màu sắc đa dạng như vàng, hồng, cam, hoặc những hoa có điểm lốm đốm và cánh hồng.

Việc áp dụng mô hình đất ngập nước nhân tạo và mô hình lọc nổi kết hợp với trồng cây chuối hoa sẽ tạo ra một cảnh quan môi trường đô thị đẹp mắt tại các khu vực công cộng Nghiên cứu này sẽ tập trung vào việc cải thiện chất lượng môi trường và nâng cao giá trị thẩm mỹ cho không gian sống đô thị.

Nghiên cứu này tập trung vào việc loại bỏ ô nhiễm trong nguồn nước hồ thông qua mô hình đất ngập nước và hệ thống lọc nổi, kết hợp với việc trồng cây chuối hoa Mục tiêu chính là đánh giá hàm lượng kim loại nặng có trong trầm tích, nhằm xác định hiệu quả của các phương pháp này trong việc cải thiện chất lượng nước.

Các thông số cơ bản cần chú ý bao gồm hiệu suất xử lý chất ô nhiễm, thời gian lưu nước trong mô hình, và thể tích nước cấp vào mô hình Những yếu tố này được xem xét, đánh giá và điều chỉnh để đảm bảo mô hình phát triển một cách ổn định.

NỘI DUNG

2.2.1 Thu thập các số liệu có liên quan

Thu thập các số liệu về chất lƣợng trầm tích của hồ Bàu Tràm Đồng thời, lấy mẫu kiểm chứng để đánh giá chất lƣợng trầm tích tại hồ

2.2.2 Đánh giá hiện trạng môi trường tại hồ Bàu Tràm

Xác định vị trí lấy mẫu nước và tiến hành lấy mẫu nước để đánh giá hiện trạng chất lượng trầm tích Các mẫu nước được lấy như sau:

+ Đợt 1: Khảo sát lần 1 tại các vị trí trong hồ đối với nước và trầm tích (ngày

+Đợt 2: Khảo sát lần 2 tại các vị trí trong hồ đối với nước và trầm tích (ngày 17/06/2013)

+Đợt 3: Khảo sát lần 3 tại các vị trí trong hô đối với nước và trầm tích (ngày

Hình 2.3 Vị trí lấy mẫu bùn

Phân tích các chỉ tiêu có liên quan tại phòng thí nghiệm, bao gồm hàm lƣợng các kim loại nặng

Hình 2.4 Sơ đồ vị trí lấy mẫu tại hồ Bàu Tràm

2.2.3 Nghiên cứu đề xuất giải pháp bảo vệ, quản lý chất lƣợng trầm tích hồ Bàu Tràm

Sau khi khảo sát chất lượng trầm tích của hồ, chúng tôi đề xuất mô hình đất ngập nước nhằm kiểm soát chất lượng trầm tích Mô hình này sẽ giúp cải thiện điều kiện môi trường và nâng cao hiệu quả quản lý tài nguyên nước.

Mô hình được lắp đặt và đặt tại Trung tâm nghiên cứu môi trường của trường Đại học Bách Khoa – Đại học Đà Nẵng

Mô hình bao gồm 08 thùng chứa với thể tích 20 lít mỗi thùng, thiết kế có cửa lấy nước tiện lợi Bên trong, mỗi thùng được cấu tạo từ 2 lớp: lớp đáy là sỏi kích thước 1x2cm dày 80mm, phía trên là lớp cát đã được rửa sạch dày 220mm.

Hình 2.5 Mô hình thùng có cây b, Vận hành

Trong khoảng thời gian từ 24/02/2014 đến 24/03/2014, chúng tôi đã tiến hành trồng cây và theo dõi sự phát triển cũng như khả năng thích nghi của cây thông qua việc đo chiều cao và số lượng cây trên mô hình.

Sau một thời gian cây đã thích nghi với môi trường thì tiến hành cấp nước vào mô hình

Để chuẩn bị dung dịch tưới, bạn cần chuẩn bị 03 thùng chứa 20 lít, sau đó ngâm bùn cho ngập nước Hằng ngày, hãy quấy đều và điều chỉnh pH bằng dung dịch axit HNO3 sao cho đạt khoảng 5,5 Sau 2 ngày ngâm, tiến hành phân tích kim loại nặng trong dung dịch.

Hình 2.6 Chuẩn bị dung dịch tưới

Hằng ngày, chúng tôi cung cấp dung dịch đã ngâm chiết vào các mô hình với các tải lượng khác nhau Hỗn hợp nước tưới được pha loãng theo tỉ lệ về thể tích nhằm đảm bảo hiệu quả tối ưu cho quá trình cấp nước.

Mô hình Tỉ lệ (bùn:nước)

Dung dịch ngâm bùn và nước hồ Tưới vào mô hình sau khi khuấy trộn với thời gian lưu là 3 ngày, liên tục trong 21 ngày

Phân tích các thông số chất trầm tích bao gồm: As 2+ , Cd 2+ , Hg 2+ , Cr 6+ ,

Thời gian thực hiện cấp nước: từ ngày 03/02/2014 đến ngày 23/03/2014 đƣợc chia thành 7 đợt:

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.3.1 Phương pháp thu thập số liệu

2.3.1.1 Thu thập số liệu qua tài liệu

Phương pháp này dựa trên nguồn thông tin thu thập được từ những tài liệu tham khảo có sẵn (sách, luận văn,…) để xây dựng cơ sở nội dung

2.3.1.2 Thu thập số liệu qua thực nghiệm

Phương pháp này sử dụng số liệu thông qua quan sát, theo dõi và đo đạc từ các thí nghiệm Trong lĩnh vực hóa học, các thí nghiệm được tiến hành nhằm thu thập và phân tích dữ liệu một cách chính xác.

Trong quá trình thu thập số liệu cho mô hình phòng thí nghiệm, chúng tôi đã xác định các biến cần quan sát và đo đạc Các nghiệm thức trong thí nghiệm được thực hiện với nhiều mức độ khác nhau và thường xuyên được lặp lại nhằm giảm thiểu sai số trong quá trình thu thập dữ liệu.

2.3.2 Phương pháp xây dựng mô hình

Chúng tôi đang xây dựng mô hình đất ngập nước tại Trung tâm nghiên cứu môi trường, thuộc trường Đại học Bách khoa - Đại học Đà Nẵng.

2.3.4 Phương pháp nghiên cứu thực địa

Phương pháp truyền thống trong địa lý học được áp dụng để thu thập tài liệu thực tế về sự hình thành và đặc điểm của hồ Bàu Tràm cùng khu vực xung quanh.

2.3.5 Phương pháp khảo sát, lấy mẫu và phân tích mẫu

Sử dụng phương pháp thủ công trong quá trình lấy mẫu, đối với bùn thì lấy bùn bằng dụng cụ hút bùn

Chọn địa điểm lấy mẫu nước cần đảm bảo tính đại diện cho chất lượng toàn bộ hồ Thể tích mẫu phải đủ để phân tích các thành phần cần thiết theo phương pháp đã chọn Tiêu chuẩn áp dụng cần được tuân thủ nghiêm ngặt.

- TCVN 6663-1 (ISO 5667-1:2006) - Chất lượng nước - Lấy mẫu Phần 1: Hướng dẫn lập chương trình lấy mẫu và kỹ thuật lấy mẫu

- TCVN 6663-3:2008 (ISO 5667-3:2003) - Chất lượng nước - Lấy mẫu Hướng dẫn bảo quản và xử lý mẫu

- TCVN 5994:1995 (ISO 5667-4:1987) - Chất lượng nước - Lấy mẫu Hướng dẫn lấy mẫu ở hồ ao tự nhiên và nhân tạo

Các phương pháp phân tích xác định số liệu thực nghiệm

- TCVN 7877:2008 (ISO 5666-1999) Chất lượng nước - Xác định thủy ngân

- TCVN 6193-1996 (ISO 8288-1986) - Chất lượng nước - Xác định coban, niken, đồng, kẽm, cadimi và chì Phương pháp trắc phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa

- TCVN 6197-1996 (ISO 5961-1994) - Chất lượng nước - Xác định cadimi bằng phương pháp trắc phổ hấp thụ nguyên tử

- TCVN 6626-2000 (ISO 11969-1996) - Chất lượng nước - Xác định asen Phương pháp đo hấp thụ nguyên tử (kỹ thuật hydrua)

- TCVN 6658:2000 (ISO 11083:1994), Chất lượng nước - Xác định crom (VI)

- Phương pháp đo phổ dùng 1,5-Diphenylcacbazid

2.3.6 Phương pháp xử lý số liệu và đánh giá kết quả

Xử lý số liệu, các số liệu thực nghiệm được xử lý bằng phương pháp thống kê và phần mềm Microsoft Excel

Xác định hiệu suất xử lý các chất ô nhiễm dựa trên định luật bảo toàn vật chất và khối lƣợng

Các công thức tính toán đƣợc sử dụng bao gồm:

- Thời gian nước lưu (HRT, ngày):

- Tải trọng thủy lực (HLR, m 3 /m 2 ngày)

- Tải trọng chất ô nhiễm (ALR, g/m 2 ngày)

C vào Trong đó: HRT: Thời gian nước lưu, ngày

ALR: Tải trọng chất ô nhiễm, g/m 2 ngày

V: Thể tích hiệu dụng của mô hình, m 3

C: Nồng độ chất ô nhiễm, mg/l

C vào : Nồng độc chất ô nhiễm đầu vào mô hình, mg/l

Nồng độ chất ô nhiễm đầu ra mô hình được đo bằng mg/l, giúp đánh giá chất lượng trầm tích Việc này là cơ sở để xác định hiện trạng chất lượng trầm tích hồ Chất lượng trầm tích sau khi vận hành mô hình sẽ được so sánh với các quy chuẩn, tiêu chuẩn tương ứng theo QCVN 08:2008/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt.

Ngày đăng: 09/05/2022, 00:35

Nguồn tham khảo

Tài liệu tham khảo Loại Chi tiết
[1]. Trần Đức Hạ (2002), Xử lý nước thải sinh hoạt quy mô vừa và nhỏ, NXB Khoa học và kỹ thuật Hà Nội Sách, tạp chí
Tiêu đề: Xử lý nước thải sinh hoạt quy mô vừa và nhỏ
Tác giả: Trần Đức Hạ
Nhà XB: NXB Khoa học và kỹ thuật Hà Nội
Năm: 2002
[2]. Trần Đức Hạ (2010), Các giải pháp tổng hợp cải thiện môi trường nước đô thị, Viện Khoa học và kỹ thuật môi trường (IESE) – trường Đại học Xây dựng Sách, tạp chí
Tiêu đề: Các giải pháp tổng hợp cải thiện môi trường nước đô thị
Tác giả: Trần Đức Hạ
Năm: 2010
[4]. Hoàng Hải Thọ (2010), Nghiên cứu xử lý nước thải sinh hoạt quy mô cụm dân cư bằng mô hình đất ướt nhân tạo lai hợp, Luận văn thạc sĩ Công nghệ môi trường, Viện Môi trường và Tài nguyên, TP Hồ Chí Minh Sách, tạp chí
Tiêu đề: Nghiên cứu xử lý nước thải sinh hoạt quy mô cụm dân cư bằng mô hình đất ướt nhân tạo lai hợp
Tác giả: Hoàng Hải Thọ
Năm: 2010
[5]. Phan Thị Kim Thủy, Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật: Nghiên cứu đánh giá hiện trạng, đề xuất biện pháp bảo vệ chất lượng nguồn nước hồ Công viên 29-3, Đà Nẵng, 2012 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Nghiên cứu đánh giá hiện trạng, đề xuất biện pháp bảo vệ chất lượng nguồn nước hồ Công viên 29-3, Đà Nẵng
[6]. Lê Trình (1997), Quan trắc và kiểm soát ô nhiễm môi trường nước, NXB Khoa học và Kỹ thuật Sách, tạp chí
Tiêu đề: Quan trắc và kiểm soát ô nhiễm môi trường nước
Tác giả: Lê Trình
Nhà XB: NXB Khoa học và Kỹ thuật
Năm: 1997
[7]. Sở Tài nguyên và Môi trường Thành phố Đà Nẵng (2011), Hiện trạng môi trường thành phố Đà Nẵng giai đoạn 2005 – 2010 và định hướng đến năm 2015.Tài liệu tiếng Anh Sách, tạp chí
Tiêu đề: Hiện trạng môi trường thành phố Đà Nẵng giai đoạn 2005 – 2010 và định hướng đến năm 2015
Tác giả: Sở Tài nguyên và Môi trường Thành phố Đà Nẵng
Năm: 2011
[8]. Tran Van Quang, Hoang Hai, Miki Yoshizumi, “Application of Eco- Technology combined with community activities in the reduction of water pollution.Experimental Project at Dam Rong lake, Thuan Phuoc Ward, Danang City”, GSGES Asia Platform, Annual Report 2007, 2008 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Application of Eco-Technology combined with community activities in the reduction of water pollution. Experimental Project at Dam Rong lake, Thuan Phuoc Ward, Danang City
[9]. T.Y.YEH, C.C.Chuang, C.H.Ju. (2006), “Pollution transformation and removal within constructed wetlands hybrid systems”, Proceeding of the 4 th WSEAS Int. Conf. on Heat transfer Thermal engineering and environment, Elounda, Greece.August 21 – 23 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Pollution transformation and removal within constructed wetlands hybrid systems”, "Proceeding of the 4"th" WSEAS Int. Conf. on Heat transfer Thermal engineering and environment, Elounda, Greece
Tác giả: T.Y.YEH, C.C.Chuang, C.H.Ju
Năm: 2006
[10]. W.J. Mitsch and S.E. Jứrgensen (1989) Ecological Engineering: An Introduction to Ecotechnology, John Wiley and Sons, New York Khác

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Hình 1.1. Nước thải của nhà máy xi măng Coseco xả vào hồ Bàu Tràm - Đánh giá hiện trạng và đề xuất biện pháp kiểm soát kim loại nặng trong trầm tích hồ Bầu Tràm – TP Đà Nẵng.
Hình 1.1. Nước thải của nhà máy xi măng Coseco xả vào hồ Bàu Tràm (Trang 19)
Hình 1.3. Các phương án bổ cấp nước sạch cho hồ đô thị - Đánh giá hiện trạng và đề xuất biện pháp kiểm soát kim loại nặng trong trầm tích hồ Bầu Tràm – TP Đà Nẵng.
Hình 1.3. Các phương án bổ cấp nước sạch cho hồ đô thị (Trang 24)
Bảng 1.1. Kết quả chất lƣợng trầm tích tại hồ công viên 29/3 - Đánh giá hiện trạng và đề xuất biện pháp kiểm soát kim loại nặng trong trầm tích hồ Bầu Tràm – TP Đà Nẵng.
Bảng 1.1. Kết quả chất lƣợng trầm tích tại hồ công viên 29/3 (Trang 27)
Hình 1.5. Bản đồ vị trí hồ Bàu Tràm - Đánh giá hiện trạng và đề xuất biện pháp kiểm soát kim loại nặng trong trầm tích hồ Bầu Tràm – TP Đà Nẵng.
Hình 1.5. Bản đồ vị trí hồ Bàu Tràm (Trang 28)
Hình 1.6. Quang cảnh hồ Bàu Tràm - Đánh giá hiện trạng và đề xuất biện pháp kiểm soát kim loại nặng trong trầm tích hồ Bầu Tràm – TP Đà Nẵng.
Hình 1.6. Quang cảnh hồ Bàu Tràm (Trang 29)
Hình 1.8. Khảo sát khu vực xung quanh hồ Bàu Tràm - Đánh giá hiện trạng và đề xuất biện pháp kiểm soát kim loại nặng trong trầm tích hồ Bầu Tràm – TP Đà Nẵng.
Hình 1.8. Khảo sát khu vực xung quanh hồ Bàu Tràm (Trang 30)
Hình 1.7. Nguồn gây tác động đến hồ Bàu Tràm - Đánh giá hiện trạng và đề xuất biện pháp kiểm soát kim loại nặng trong trầm tích hồ Bầu Tràm – TP Đà Nẵng.
Hình 1.7. Nguồn gây tác động đến hồ Bàu Tràm (Trang 30)
Hình 1.9. Các khu dân cư đang được xây dựng xung quanh hồ Bàu Tràm - Đánh giá hiện trạng và đề xuất biện pháp kiểm soát kim loại nặng trong trầm tích hồ Bầu Tràm – TP Đà Nẵng.
Hình 1.9. Các khu dân cư đang được xây dựng xung quanh hồ Bàu Tràm (Trang 31)
Hình 1.10. Các cống xả nước thải sinh hoạt vào hồ Bàu Tràm - Đánh giá hiện trạng và đề xuất biện pháp kiểm soát kim loại nặng trong trầm tích hồ Bầu Tràm – TP Đà Nẵng.
Hình 1.10. Các cống xả nước thải sinh hoạt vào hồ Bàu Tràm (Trang 31)
Hình 2.1. Bản đồ quy hoach khu vực hồ Bàu Tràm - Đánh giá hiện trạng và đề xuất biện pháp kiểm soát kim loại nặng trong trầm tích hồ Bầu Tràm – TP Đà Nẵng.
Hình 2.1. Bản đồ quy hoach khu vực hồ Bàu Tràm (Trang 36)
Hình 2.2. Cây chuối hoa - Đánh giá hiện trạng và đề xuất biện pháp kiểm soát kim loại nặng trong trầm tích hồ Bầu Tràm – TP Đà Nẵng.
Hình 2.2. Cây chuối hoa (Trang 37)
Hình 2.4. Sơ đồ vị trí lấy mẫu tại hồ Bàu Tràm - Đánh giá hiện trạng và đề xuất biện pháp kiểm soát kim loại nặng trong trầm tích hồ Bầu Tràm – TP Đà Nẵng.
Hình 2.4. Sơ đồ vị trí lấy mẫu tại hồ Bàu Tràm (Trang 38)
Hình 2.3. Vị trí lấy mẫu bùn - Đánh giá hiện trạng và đề xuất biện pháp kiểm soát kim loại nặng trong trầm tích hồ Bầu Tràm – TP Đà Nẵng.
Hình 2.3. Vị trí lấy mẫu bùn (Trang 38)
Sau khi khảo sát chất lƣợng trầm tích của hồ chúng tôi xin đề xuất mô hình đất ngập nƣớc để kiểm soát chất lƣợng trầm tích nhƣ sau: - Đánh giá hiện trạng và đề xuất biện pháp kiểm soát kim loại nặng trong trầm tích hồ Bầu Tràm – TP Đà Nẵng.
au khi khảo sát chất lƣợng trầm tích của hồ chúng tôi xin đề xuất mô hình đất ngập nƣớc để kiểm soát chất lƣợng trầm tích nhƣ sau: (Trang 39)
Cấp nƣớc vào mô hình: Hằng ngày cấp dung dịch (đã ngâm chiết) vào các mô hình với các tải lƣợng khác nhau; hỗn hợp nƣớc tƣới đƣợc pha loãng theo tỉ lệ (về  thể tích): - Đánh giá hiện trạng và đề xuất biện pháp kiểm soát kim loại nặng trong trầm tích hồ Bầu Tràm – TP Đà Nẵng.
p nƣớc vào mô hình: Hằng ngày cấp dung dịch (đã ngâm chiết) vào các mô hình với các tải lƣợng khác nhau; hỗn hợp nƣớc tƣới đƣợc pha loãng theo tỉ lệ (về thể tích): (Trang 40)

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TRÍCH ĐOẠN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w