Tài liệu nghiên cứu đất ngập nước nhân tạo ppt

28 894 2
Tài liệu nghiên cứu đất ngập nước nhân tạo ppt

Đang tải... (xem toàn văn)

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

Thông tin tài liệu

Tài liệu nghiên cứu về đất ngập nước nhân tạo Chuyên đề: ĐNN nhân tạo PHẦN 1: TỔNG QUAN ĐẤT NGẬP NƯỚC VÀ ĐẤT NGẬP NƯỚC NHÂN TẠO 1. ĐẤT NGẬP NƯỚC (WETLAND) 1.1 Khái niệm: Thuật ngữ “ĐNN” được hiểu theo nhiều cách khác nhau, hiện nay có đến 50 định nghĩa về ĐNN đang được sử dụng. Theo công ước Ramsar (1971 ), ĐNN được định nghĩa như sau: ĐNN được coi là các vùng đầm lầy, than bùn hoặc là vùng nước dù là tự nhiên hay nhân tạo, ngập nước thường xuyên hoặc từng thời kỳ, là nước tĩnh, nước chảy, nước ngọt, nước lợ hay nước mặn, bao gồm cả những vùng biển mà độ sâu mực nước khi thuỷ triều ở mức thấp nhất không vượt quá 6m. Ngoài ra, còn có định nghĩa của các tổ chức, các nhà nghiên cứu khác trên thế giới như là: Chương trình quốc gia về điều tra ĐNN của Mỹ, Canada, New Zealand và Ôxtrâylia. 1.2. Chức năng ĐNN 1.2.1. Chức năng sinh thái của ĐNN - Nạp nước ngầm - Hạn chế ảnh hưởng lũ lụt - Ổn định vi khí hậu - Chống sóng biển, ổn định bờ biển và chống xói mòn - Xử lý nước, giữ lại chất cặn, chất độc… - Giữ lại chất dinh dưỡng - Sản xuất sinh khối - Giao thông thuỷ - Giải trí, du lịch 1.2.2. Chức năng kinh tế của ĐNN - Tài nguyên rừng: cung cấp một loạt các sản phẩm quan trọng như gỗ, than, củi và các sản phẩm khác như nhựa, tinh dầu, tanin, dược liệu …Nhiều vùng ĐNN giàu động vật hoang dã đặc biệt là các loài chim nước, cung cấp các sản phẩm có giá trị thương mại cao. - Thuỷ sản: Môi trường sống và nơi cung cấp thức ăn cho cá, loài thuỷ sản. - Tài nguyên cỏ và tảo biển: Thức ăn của nhiều loại thuỷ sinh vật, người và gia súc, ngoài ra còn làm phân bón và dược liệu… - Sản phẩm nông nghiệp: các ruộng lúa nước chuyển canh hoặc xen canh với các cây hoa màu khác tạo nên nhiều sản phẩm quan trọng của vùng ĐNN. - Cung cấp nước ngọt: Là nguồn cung cấp nước ngọt cho sinh hoạt, tưới tiêu, cho chăn nuôi gia súc và sản xuất công nghiệp. - Tiềm năng năng lượng: Than bùn, các đập, thác nước… là những nguồn năng lượng quan trọng. Trang 2 Chuyên đề: ĐNN nhân tạo 1.2.3. Chức năng xã hội - Tạo cảnh quan, vui chơi, giải trí - Giá trị văn hoá: lễ hội, giáo dục, nghiên cứu… - Giá trị đa dạng sinh học Nhận thức được giá trị lợi ích của wetland, kết hợp với chất lượng và minh chứng môi trường sẽ dẫn đến việc tạo wetland nhân tạo cho nhiều mục đích.[24] 2. ĐẤT NGẬP NƯỚC NHÂN TẠO (CONSTRUCTED WETLAND) 2.1. Khái quát chung về ĐNN nhân tạo ĐNN nhân tạo cũng đóng vai trò rất quan trọng đối với cuộc sống của con người. Chúng cung cấp một lượng khổng lồ nguồn lợi thủy sản nước ngọt và nước mặn bao gồm cả các loài trai hến và giáp xác. Bên cạnh đó, đất ngập nước còn giúp bảo vệ đất liền, nhà cửa và đất canh tác trước gió bão, hạn chế ảnh hưởng của lũ lụt, nạp, tiết nước ngầm và cung cấp nguồn nước cho sinh hoạt. Tuy nhiên, các vùng đất ngập nước ở Việt Nam đang dần biến mất. Việc chuyển đổi đất ngập nước thành đất canh tác, chặt phá rừng ngập mặn ven biển để nuôi tôm, sự ô nhiễm và phát triển chỉ là một số trong rất nhiều tác động có nguy cơ gây suy thoái vĩnh viễn các hệ sinh thái đất ngập nước và cuối cùng là ảnh hưởng tới chính lợi ích mà đất ngập nước mang lại cho con người. ĐNN nhân tạo không có một khái niệm rõ ràng, chỉ là những bảng hệ thống phân loại. Tuỳ theo tổ chức, mục đích nghiên cứu mà phân loại khác nhau. Hiện nay có rất nhiều bảng phân loại được sử dụng như bảng phân loại của công ước Ramsar, tổ chức bảo tồn thiên nhiên quốc tế… Bảng 1: Hệ thống phân loại Ramsar Đất ngập nước nhân tạo 1 Các đầm/ ao nuôi trồng thủy sản (như các đầm nuôi tôm/cá). 2 Các ao; bao gồm các ao nông nghiệp, các ao nuôi, các bể chứa nhỏ (nhìn chung nhỏ hơn 8ha). 3 Đất được tưới tiêu; bao gồm các kênh mương tưới tiêu và các ruộng lúa. 4 Đất nông nghiệp ngập theo mùa (bao gồm các đồng cỏ ngập nước hoặc đồng cỏ dùng để chăn thả gia súc hoặc được quản lý một cách tích cực). 5 Các điểm khai thác muối; các ruộng/ hồ muối, nước mặn… 6 Các khu vực trữ nước; hồ chứa/đập nước/đập chắn/ đập tràn (nhìn chung trên 8 ha). Trang 3 Chuyên đề: ĐNN nhân tạo 7 Các nơi đào; các mỏ cuội/gạch/sét; các mỏ đất mượn, các moong mỏ. 8 Các vùng xử lý nước thải; các bãi chứa nước thải sinh hoạt, các ao lắng, các bể ôxy hóa… 9 Các con kênh, rạch thoát nước, các mương nhỏ. Zk(c) Các hệ thống thủy văn castơ ngầm và hang động nhân tạo. Bảng 2: Hệ thống phân loại ĐNN của tổ chức bảo tồn thiên nhiên quốc tế (IUCN WETLAND CLASSIFICATION, DUGAN, 1999) 3. Đất ngập nước nhân tạo 3.1. Canh tác hải sản/thủy sản 30. Ao nuôi trồng thủy sản, kể cả các ao cá và ao tôm. 3.2. Nông nghiệp 31. Các ao đang canh tác, ao giống và ao nhốt cá. 32. Đất được tưới nước và các kênh dẫn nước, bao gồm cả các đồng lúa, kênh và rạch. 33. Đất trồng trọt, ngập nước theo mùa. 3.3. Khai thác muối 34. Những ruộng muối. 3.4. Đô thị/Công nghiệp 35. Các hồ chứa nước dùng để tưới tiêu sinh hoạt và thải nước, và những vùng ngập nước theo mùa. 36. Đập nước với mực nước thay đổi thường xuyên hàng tuần hoặc hàng tháng. Bên cạnh hệ thống phân loại quốc tế, nước ta cũng có nhiều hệ thống phân loại để quản lí và sử dụng tài nguyên ĐNN hiệu quả. Trong đó, ĐNN nhân tạo cũng được phân loại rất rõ ràng. Theo Bộ Khoa học, Công nghệ và Môi trường, năm 2001 phân loại ĐN nhân tạo bao gồm: Trang 4 Chuyên đề: ĐNN nhân tạo 1. Các đầm ao nuôi trồng thuỷ sản (ví dụ: tôm,cá). 2. Các đầm, bao gồm cả những đầm canh tác, hồ chứa nhỏ (tổng quát trên 8 ha). 3. Đất có nước tưới; bao gồm cả các mương, kênh dẫn nước và ruộng lúa. 4. Đất canh tác ngập nước theo mùa. 5. Vùng khai thác muối; các đầm muối, các hồ nước mặn, v.v… 6. Những vùng trữ nước, các hồ chứa, đập nước, những vùng úng nước (tổng quát rộng trên 8 ha). 7. Các hố đào; nơi khai thác sỏi, đất sét, làm gạch, các mỏ lấy đá, hầm lấy vật liệu, các hầm khai quặng v.v… 8. Các vùng xử lý nước thải, nơi thoát nước, các đầm lắng, v.v… 9. Sông đào, kênh mương thoát nước. Hầu hết diện tích của loại ĐNN trồng lúa và nuôi trồng thủy sản do các hộ gia đình sử dụng theo kinh nghiệm sản xuất và tập quán canh tác của từng địa phương. Phần diện tích ĐNN còn lại do nhà nước quản lý và thường được sử dụng thông qua một dự án đầu tư hay kế hoạch quản lý được nhà nước phê duyệt và cấp kinh phí. Việc sử dụng ĐNN bắt đầu bằng việc quy hoạch sử dụng đất cấp quốc gia, cấp vùng, cấp tỉnh và các cấp chi tiết hơn, dựa trên các đặc điểm tự nhiên, kinh tế xã hội và các mục tiêu phát triển mà Chính phủ đề ra cho từng vùng và từng tỉnh. Tuy nhiên, việc sử dụng đất theo quy mô hộ gia đình còn nhiều tồn tại mà quan trọng nhất là vốn đầu tư và sự hiểu biết về sử dụng ĐNN. Nhiều hộ nông dân ở vùng ven biển ít vốn đầu tư và thiếu kiến thức về nuôi trồng thủy sản, nên đã gặp thất bại trong các vụ nuôi tôm và để lại hậu quả về môi trường.  Các cấp quản lí ĐNN Quản lý đất ngập nước ở cấp trung ương: Cho đến hiện nay, ở Việt Nam không có một cơ quan nào chịu trách nhiệm duy nhất về quản lý ĐNN ở cấp trung ương. Mỗi bộ, ngành tùy theo chức năng được Chính phủ phân công sẽ thực hiện việc quản lý theo lĩnh vực từng ngành bao gồm cả đối tượng ĐNN. Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn chịu trách nhiệm về ĐNN trong phạm vi đất canh tác lúa nước, các khu rừng là vườn quốc gia hay khu bảo tồn thiên nhiên ĐNN, các công trình thủy lợi, các hồ chứa. Bộ Thủy sản chịu trách nhiệm về ĐNN trong phạm vi diện tích mặt nước nuôi trồng thủy sản và vùng ven bờ biển. Bộ Tài nguyên và Môi trường chịu trách nhiệm về ĐNN trong phạm vi các dòng sông, là cơ quan điều phối các hoạt động chung của quốc gia về ĐNN, nhất là các hoạt động liên quan đến Công ước Ramsar. Các cơ quan khác liên quan đến sử dụng ĐNN như giao thông thủy, du lịch, thủy điện Một đặc điểm cơ bản là các vùng ĐNN ở Việt Nam là nơi sinh sống của các cộng đồng dân cư từ thế hệ này sang thế hệ khác, đã Trang 5 Chuyên đề: ĐNN nhân tạo hình thành những giá trị văn hóa, tập quán canh tác đặc thù, vì vậy mà việc quản lý ĐNN không thể tách biệt chuyên ngành và với việc phát triển cộng đồng. Tuy vậy, vấn đề tồn tại là sự thiếu đồng bộ trong quy hoạch phát triển một vùng ĐNN, thiếu sự phối hợp giữa các ngành trong quản lý tổng hợp ĐNN. Việc quản lý và sử dụng khôn khéo đòi hỏi phải có chính sách và biện pháp đồng bộ và tổng hợp. Quản lý đất ngập nước ở cấp tỉnh: Việt Nam có 64 tỉnh và thành phố trực thuộc trung ương, ủy ban nhân dân các tỉnh là một cơ quan hành chính cao nhất của tỉnh, dưới ủy ban nhân dân tỉnh có các cơ quan cấp sở được tổ chức theo hệ thống ngành dọc từ cấp trung ương. Vì vậy, tình hình quản lý ĐNN ở cấp tỉnh cũng tương tự như ở cấp trung ương, nghĩa là mỗi sở, ngành sẽ chịu trách nhiệm quản lý nhà nước về lĩnh vực của mình trong đó có vấn đề liên quan ĐNN theo quy định của pháp luật và sự phân công của ủy ban nhân dân tỉnh. Hiện nay, sự hiểu biết về ĐNN ở các cơ quan cấp tỉnh còn rất hạn chế, vì vậy sự tuyên truyền, giáo dục người dân địa phương về ĐNN cũng là một tồn tại chưa thể khắc phục được. 2.2. Cơ chế loại bỏ chất ô nhiễm ở ĐNN nhân tạo Các chất ô nhiễm có thể xử lí bằng ĐNN là tổng chất rắn lơ lửng (TSS), nhu cầu ôxy sinh hóa (BOD), chất dinh dưỡng (nitơ và phôtpho), các hợp chất hữu cơ, các thành phần vô cơ. Các quá trình xảy ra trong ĐNN bao gồm các quá trình vật lí, hóa học và sinh học (vi sinh vật, thực vật), hiệu quả của chúng phụ thuộc vào đặc tính chất thải, địa điểm, vận tốc và lưu lượng dòng thải a. Quá trình vật lí, hóa học : Các quá trình này giúp xử lý được cả các hợp chất vô cơ và hữu cơ, bao gồm : • Lắng xuống, đóng cặn: loại bỏ chất hạt và chất rắn lơ lửng. • Thấm hút bề mặt: bao gồm các quá trình hấp thụ và hấp phụ, xảy ra trên bề mặt của các loài thực vật, chất nền, trầm tích, rác rưởi . • Ôxi hóa, khử và kết tủa hóa học: chuyển biến kim loại dưới tác dụng của dòng chảy, thông qua sự tiếp xúc của nước với chất nền và rác thành dạng chất rắn không tan và lắng xuống, đây là một biện pháp hữu hiệu hạn chế tác hại của các kim loại có tính độc trong ĐNN. • Sự quang phân, ôxi hóa: phân hủy, ôxi hóa các hợp chất dưới tác dụng của ánh sáng mặt trời. • Sự bay hơi: xảy ra khi có áp suất đủ lớn, hợp chất sẽ chuyển sang thể khí. b. Quá trình sinh học: Các chất hữu cơ hòa tan được phân hủy bởi các vi sinh vật đáy và vi sinh vật bám dính trên thực vật. Có sự nitrat hóa và phản nitrat hóa do tác động của vi sinh vật; Dưới các điều kiện thích hợp, một khối lượng đáng kể các chất ô nhiễm sẽ được thực vật hấp thụ; Sự phân hủy tự nhiên của các chất hữu cơ trong môi trường. - Các loại thực vật trong hệ thống đất ngập nước có rễ bám vào lớp đất ở đáy và thân vươn cao lên trên mặt nước. Thực vật thủy sinh là một thành phần không thể Trang 6 Chun đề: ĐNN nhân tạo thiếu được của các hệ sinh thái này. Một số bộ phận thực vật đóng vai trò quan trọng trong các q trình xử lý nước thải như: + Phần thực vật tiếp xúc với khơng khí: Bóng cây làm suy giảm ánh sáng dẫn đến giảm sự sinh trưởng của thực vật phù du; tạo vi khí hậu, cách nhiệt trong mùa đơng; giảm tốc độ gió; tạo chất dinh dưỡng thơng qua q trình quang hợp. + Phần thực vật tiếp xúc với nước: Có các hiệu quả lọc (lọc qua các mơ xốp); giảm tốc độ dòng chảy, tăng tỷ lệ trầm tích; cung cấp diện tích bề mặt cho vi sinh vật bám dính; tạo O 2 bởi quang hợp, tăng sự phân hủy hiếu khí; hấp thụ chất dinh dưỡng. + Rễ và đới rễ trong lớp trầm tích: Giúp ổn định bề mặt lắng đọng, giảm xói mòn; ngăn chặn sự tắc nghẽn lớp lọc trong hệ thống dòng thẳng đứng; sinh O 2 làm tăng sự phân hủy hiếu khí và sự nitrat hóa; hấp thụ chất dinh dưỡng Những thực vật được sử dụng thường xuyên trong ĐNN nhân tạo là đuôi mèo(cattail), sậy (reed), cỏ chỉ (bulrush) và cây lách (sedge). Tất cả các loài thực vật này có mặtở khắp nơi và thích ứng tốt với điều kiện lạnh. Các đặc tính quan trọng của thực vật có liên quan đến việc thiết kế của hệ thống, độ sâu tối ưu của nước đối với hệ thống FWS và độ thâm nhập của rễ vào trong đất đối với hệ thống SFS. - Đuôi mèo có khuynh hướng chiếm ưu thế ở độ sâu nước lớn hơn 0.15m. Cỏ chỉ phát triển tốt ở độ sâu 0.05-0.25m. Sậy phát triển dọc theo mép bờ với độ sâu 1.5m, nhưng lại cạnh tranh kém trong nước cạn. - Cây lách thường có mặt ở các vùng nước ven bờ và vùng nước thấp hơn cỏ chỉ. - Hệ thống rễ đuôi mèolan xuống sâu trong đất khoảng chừng 0.3m, trái lại sậy đâm sâu hơn 0.6m và cỏ chỉ hơn 0.76m. Sậy và cỏ chỉ thường được chọn cho hệ thống SFS bởi vì độ sâu thâm nhập của rễcho phép việc sử dụng các ao sâu hơn. - Việc thu hoạch thực vật trong đất ngập nước nói chung đòi hỏi đặc biệt đối với hệ thống SFS. Tuy nhiên, cỏ khô của hệ thống FWS phải được đốt theo mùa để duy trì điều kiện chảy tự do của dòng nước đồng thời ngăn cản sự tạo thành các kênh của dòng chảy. Việc thu sinh khối thực vật cho mục đích loại thải chất dinh dưỡng thường không thiết thực.[8,12] 2.3 Các q trình xử lý chất ơ nhiễm trong ĐNN nhân tạo Trang 7 Chuyên đề: ĐNN nhân tạo Quá trình xử lí các chất hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học: Trong các bãi lọc, sự phân hủy sinh học đóng vai trò lớn nhất trong việc loại bỏ các chất hữu cơ dạng hòa tan hay dạng keo có khả năng phân hủy sinh học (BOD) trong nước thải. BOD còn lại cùng các chất rắn lắng được sẽ bị loại bỏ nhờ quá trình lắng. Phân hủy sinh học xảy ra khi các chất hữu cơ hòa tan được mang vào lớp màng vi sinh bám trên phần thân ngập nước của thực vật, hệ thống rễ và những phần vật liệu lọc xung quanh, nhờ quá trình khuyếch tán. Quá trình tách các chất rắn: Các chất rắn lắng được loại bỏ dễ dàng nhờ cơ chế lắng trọng lực, vì các hệ thống này có thời gian lưu nước dài. Chất rắn không lắng được, chất keo có thể được loại bỏ thông qua các cơ chế lọc. Các cơ chế xử lí trong hệ thống phụ thuộc rất nhiều vào kích thước và tính chất của các chất rắn có trong nước thải và các dạng vật liệu lọc được sử dụng. Thực vật trong bãi lọc không đóng vai trò đáng kể trong loại bỏ các chất rắn. Quá trình khử Nitơ: Trong các bãi lọc, sự chuyển hóa của N 2 xảy ra trong các tầng oxi hóa khử của đất, bề mặt tiếp xúc giữa rễ và đất, phần ngập nước của thực vật có thân nhô lên mặt đất. N 2 được loại bỏ trong các bãi lọc nhờ 3 cơ chế sau: • Nitrat hóa / khử nitrat • Sự bay hơi của NH 3 • Sự hấp thụ của thực vật Quá trình khử Photpho: Vai trò của thực vật trong việc loại bỏ P vẫn còn vấn đề tranh cãi nhưng dù sao đây cũng là cơ chế duy nhất đưa hẳn P ra khỏi hệ thống bãi lọc. Các qúa trình hấp phụ, kết tủa và lắng chỉ đưa được P vào đất hay vật liệu lọc. Khi lượng P trong lớp vật liệu vượt quá khả năng chứa thì phần vật liệu hay lớp trầm tích đó phải được nạo vét và xả bỏ. Cơ chế loại bỏ P trong các bãi lọc gồm có: • Sự hấp thụ của thực vật • Các quá trình đồng hóa của vi khuẩn • Sự hấp thụ lên đất, vật liệu lọc và các chất hữu cơ • Kết tủa lắng cùng các ion Ca 2+ , Mg 2+ , Fe 3+ , Mn 2+ . Quá trình xử lí kim loại nặng: Các loài thực vật khác nhau có khả năng hấp thu kim loại mạnh rất khác nhau. Bên cạnh đó, thực vật đầm lầy cũng ảnh hưởng gián tiếp đến sự loại bỏ và tích trữ kim loại nặng khi chúng ảnh hưởng đến chế độ thủy lực, cơ chế hóa học lớp trầm tích và hoạt động của vi sinh vật. Các vật liệu lọc là nơi tích tụ chủ yếu các kim loại nặng. Các cơ chế loại bỏ chúng gồm có: Trang 8 Chuyên đề: ĐNN nhân tạo • 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. Quá trình xử lí các hợp chất hữu cơ: Các hợp chất hữu cơ được loại bỏ trong các hệ thống chủ yếu nhờ cơ chế bay hơi, hấp phụ, phân hủy bởi các vi sinh vật (chủ yếu là vi khuẩn và nấm) và hấp phụ của thực vật. Yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến hiệu suất loại bỏ các chất hữu cơ nhờ quá trình bay hơi là hàm số phụ thuộc của trọng lượng phân tử chất gây ô nhiễm. Các chất bẩn hữu cơ chính còn có thể loại bỏ nhờ quá trình hút bám vật lí lên bề mặt các chất lắng được và sau đó là quá trình lắng. Quá trình này thường xảy ra ở phần đầu bãi lọc. Các chất hữu cơ cũng bị thực vật hấp thụ (Polprasert và Dan, 1994), tuy nhiên cơ chế này còn chưa được hiểu rõ và còn phụ thuộc nhiều vào loại thực vật được trồng, cũng như đặc tính của chất bẩn. Quá trình xử lí vi khuẩn và virut: Về bản chất cũng giống như quá trình loại bỏ các vi sinh trong hồ sinh học. Vi khuẩn và virut có trong nước thải được loại bỏ nhờ: • Các quá trình vật lí như lắng, dính kết, lọc, hấp phụ • Bị tiêu diệt do điều kiện môi trường không thuận lợi trong một thời gian dài Tác động của các yếu tố lí hóa môi trường tới mức độ diệt khuẩn đã được công bố trong nhiều tài liệu: nhiệt độ ( Mara và Silva,1979), pH ( Parhad và Rao, 1974, Hirn và nnk, 1980, Pearson và nnk, 1987)….Các yếu tố sinh học bao gồm: thiếu chất dinh dưỡng (Wu và Klein, 1976), do các sinh vật khác ăn (Ellis, 1983). [24] Trang 9 Chuyên đề: ĐNN nhân tạo PHẦN 2: ỨNG DỤNG MÔ HÌNH ĐẤT NGẬP NƯỚC NHÂN TẠO Dựa trên những cơ sở đó, việc ứng dụng ĐNN trong xử lý, loại bỏ các chất thải độc hại trong môi trường nước là phương pháp mang lại hiệu quả cao, tiết kiệm chi phí, không gây ảnh hưởng lại đối với môi trường, có khả năng thay thế các phương pháp hoá lí truyền thống. Đó là phương pháp xây dựng mô hình ĐNN nhân tạo ( constructed wetlwand). 1. Những thuận lợi và khó khăn khi sử dụng hệ thống ĐNN nhân tạo để xử lí nước thải: 1.1. Những thuận lợi • Thân thiện với sinh thái • Trực quan rất hấp dẫn. • Thân thiện với môi trường, phòng chống ô nhiễm • Tiết kiệm chi phí vận hành (không có hóa chất để hoạt động, do đó giữ gìn và bảo trì và các chi phí đầu vào đến mức tối thiểu, hạn chế về máy móc, phụ tùng thay thế, lượng lớn về lao động kỹ thuật cần thiết). • Nguồn nước sau khi xử lí nếu đạt tiêu chuẩn cho phép thì hoàn toàn an toàn cho các mục đích sử dụng khác như sử dụng cho các công trình thủy lợi, rửa ráy, vệ sinh… • Lợi ích kinh tế có thể được bắt nguồn từ nuôi trồng cá, sản xuất sinh khối, phân bón, tiềm năng về Giáo dục và giải trí (thực hành nghiên cứu khoa học, câu cá, săn bắn các loài chim nước). 1.2. Những khó khăn: Chủ yếu liên quan đến tính khả dụng của các diện tích đất cần thiết, vốn đầu tư cho các công trình xây dựng quản lý của các hệ sinh thái có ảnh hưởng đến hoạt động của nó • Các diện tích đất cần thiết cho các hệ thống (FWS) có thể là lớn, đặc biệt là nếu trong yêu cầu loại bỏ về nitơ hay phospho. Trang 10 [...]... nghiên cứu và ứng dụng trong xử lí nước thải, đó là sử dụng Wetland hay Đất ngập nước nhân tạo ( ĐNN) Phương pháp này đã được áp dụng ở nhiều nước trên thế giới cách đây khoảng vài chục năm Các hệ thống đất ngập nước nhân tạo được xây dựng để xử lý nước thải phỏng theo các q trình sinh học, hóa và lý học của các vùng đất ngập nước tự nhiên Các vùng đất ngập nước có thể loại bỏ các chất ơ nhiễm từ nước. .. nhiên việc sử dụng các hệ thống tự nhiên nói chung và hệ thống đất ngập nước nhân tạo nói riêng đã bắt đầu được sử dụng, như hệ thống đất ngập nước để xử lý nước thải cho nhà máy chế biến cà phê ở Khe Sanh, hệ thống đất ngập nước ở Thành phố Việt Trì.Các đề tài nghiên cứu mới đây nhất về áp dụng phương pháp này tại Việt Nam như "Xử lý nước thải sinh hoạt bằng bãi lọc ngầm trồng cây dòng chảy thẳng... hiệu quả của xử lý nước thải b Xử lý nước thải mỏ bằng ĐNN nhân tạo ĐNN nhân tạo để xử lý nước thải mỏ được hình thành từ các khu vực trước đây khơng ngập nước hoặc hình thành từ các khu vực ĐNN hiện tại ĐNN nhân tạo được thiết kế gần với ĐNN tự nhiên Mục đích của các ĐNN tự nhiên là lợi dụng các q trình tự nhiên để xử lý nước thải Các q trình làm sạch kim loại trong nước của ĐNN nhân tạo là do hút bám... gây ơ nhiễm Đồng thời có thể áp dụng để nghiên cứu sâu hơn, mở rộng hơn về đất ngập nước nhân tạo xử lý nước thải, đặc biệt là đối với các loại nước thải có hàm lượng chất hữu cơ cao như nước thải nhà máy chế biến cà phê, nhà máy giấy, nhà máy chế biến thực phẩm, các cơ sở giết mổ…[8] Trang 27 Chun đề: ĐNN nhân tạo KẾT LUẬN Xử lý nước thải bằng mơ hình ĐNN nhân tạo là một phương pháp hiệu quả và thân... các q trình sinh học, hóa và lý học của các vùng đất ngập nước tự nhiên Các vùng đất ngập nước có thể loại bỏ các chất ơ nhiễm từ nước thải hoặc chuyển chúng thành các dạng vật chất ít ảnh hưởng tới sức khỏe con người và mơi trường Sử dụng ĐNN tự nhiên để xử lý nước thải có hàm lượng BOD thấp Ngồi ra sử dụng hệ thống đất ngập nước nhân tạo để xử lý nước thải là q trình xử lý được thực hiện liên tục... hội, bảo vệ đất nước, xóa đói giảm nghèo, duy trì và phát triển văn hóa, hạn chế tai biến, bảo vệ mơi trường, duy trì và phát triển đa dạng sinh học Phương pháp sử dụng đất ngập nước xử lý nước thải là một phương pháp có nhiều ưu điểm, đặc biệt nó rất phù hợp với điều kiện Việt Nam hiện nay do chi phí xây dựng và vận hành thấp Các hệ thống đất ngập nước nhân tạo được xây dựng để xử lý nước thải trong... kế ĐNN nhân tạo vẫn còn trong giai đoạn phát triển và cải thiện Một số vấn đề đối với ĐNN nhân tạo bao gồm: - Việc thiết kế chế độ thủy lực khó đạt được hiệu quả tối ưu; - Với khối lượng nước thải axit mỏ chứa hàm lượng kim loại cao thì xử lý bằng ĐNN nhân tạo cũng gặp khó khăn; - Tuổi thọ của loại ĐNN nhân tạo dùng xử lý nước thải mỏ vẫn cần thời gian để đánh giá; Trang 15 Chun đề: ĐNN nhân tạo - Sự... chỉ ngập nước vào mùa ẩm ướt Vùng này có thể gồm vùng mở nước sâu hay vùng can có thực vật thủy sinh, hay cũng có thể là vùng hồn tồn khơ ráo “Vùng đất ngập nước cạn”, nên thiết kế để duy trì mực nước sâu ít nhất là 10cm trong suốt mùa khơ và lên tơi 50cm ở điều kiện bình thường Trong khi Đất ngập nước sâu” cần duy trì mực nước sâu ít nhất là 20cm trong mùa khơ Một vài ý kiến (1996) cho rằng 5 vùng đất. .. Hệ thống đất ngập nước đã được xây dựng bằng cách sử dụng các nguồn lực của chính địa phương Trên 90% số ngun vật liệu được sử dụng ở địa phương đã được sử dụng Sự thành cơng của việc triển khai Trang 24 Chun đề: ĐNN nhân tạo thực hiện dự án là một bước quan trọng đối mục tiêu của quốc gia trong thiết kế mơ hình đất ngập nước cho Putrajaya để kiểm sốt ơ nhiễm nước lũ.[9] 4.2 Tại Việt Nam Ở nước ta,... các nghiên cứu khác tại Đức, Thái Lan, Thụy Sỹ, Bồ Đào Nha còn cho thấy bãi lọc trồng cây có thể loại bỏ vi sinh vật gây Trang 22 Chun đề: ĐNN nhân tạo bệnh trong nước thải sinh hoạt và nước thải đơ thị; xử lý phân bùn bể phốt và xử lý nước thải cơng nghiệp, nước rò rỉ bãi rác Khơng những thế, thực vật nước từ bãi lọc trồng cây còn có thể được chế biến, sử dụng để thức ăn cho gia súc, phân bón cho đất, . Tài liệu nghiên cứu về đất ngập nước nhân tạo Chuyên đề: ĐNN nhân tạo PHẦN 1: TỔNG QUAN ĐẤT NGẬP NƯỚC VÀ ĐẤT NGẬP NƯỚC NHÂN TẠO 1. ĐẤT NGẬP NƯỚC (WETLAND) 1.1 Khái. môi trường sẽ dẫn đến việc tạo wetland nhân tạo cho nhiều mục đích.[24] 2. ĐẤT NGẬP NƯỚC NHÂN TẠO (CONSTRUCTED WETLAND) 2.1. Khái quát chung về ĐNN nhân tạo ĐNN nhân tạo cũng đóng vai trò rất. là vùng nước dù là tự nhiên hay nhân tạo, ngập nước thường xuyên hoặc từng thời kỳ, là nước tĩnh, nước chảy, nước ngọt, nước lợ hay nước mặn, bao gồm cả những vùng biển mà độ sâu mực nước khi thuỷ

Ngày đăng: 29/07/2014, 02:21

Từ khóa liên quan

Mục lục

  • Bảng 2: Hệ thống phân loại ĐNN của tổ chức bảo tồn thiên nhiên quốc tế (IUCN WETLAND CLASSIFICATION, DUGAN, 1999)

  • Bên cạnh hệ thống phân loại quốc tế, nước ta cũng có nhiều hệ thống phân loại để quản lí và sử dụng tài nguyên ĐNN hiệu quả. Trong đó, ĐNN nhân tạo cũng được phân loại rất rõ ràng. Theo Bộ Khoa học, Công nghệ và Môi trường, năm 2001 phân loại ĐN nhân tạo bao gồm:

  • Hầu hết diện tích của loại ĐNN trồng lúa và nuôi trồng thủy sản do các hộ gia đình sử dụng theo kinh nghiệm sản xuất và tập quán canh tác của từng địa phương. Phần diện tích ĐNN còn lại do nhà nước quản lý và thường được sử dụng thông qua một dự án đầu tư hay kế hoạch quản lý được nhà nước phê duyệt và cấp kinh phí. Việc sử dụng ĐNN bắt đầu bằng việc quy hoạch sử dụng đất cấp quốc gia, cấp vùng, cấp tỉnh và các cấp chi tiết hơn, dựa trên các đặc điểm tự nhiên, kinh tế xã hội và các mục tiêu phát triển mà Chính phủ đề ra cho từng vùng và từng tỉnh. Tuy nhiên, việc sử dụng đất theo quy mô hộ gia đình còn nhiều tồn tại mà quan trọng nhất là vốn đầu tư và sự hiểu biết về sử dụng ĐNN. Nhiều hộ nông dân ở vùng ven biển ít vốn đầu tư và thiếu kiến thức về nuôi trồng thủy sản, nên đã gặp thất bại trong các vụ nuôi tôm và để lại hậu quả về môi trường.

  •  Các cấp quản lí ĐNN

  • Quản lý đất ngập nước ở cấp trung ương: Cho đến hiện nay, ở Việt Nam không có một cơ quan nào chịu trách nhiệm duy nhất về quản lý ĐNN ở cấp trung ương. Mỗi bộ, ngành tùy theo chức năng được Chính phủ phân công sẽ thực hiện việc quản lý theo lĩnh vực từng ngành bao gồm cả đối tượng ĐNN. Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn chịu trách nhiệm về ĐNN trong phạm vi đất canh tác lúa nước, các khu rừng là vườn quốc gia hay khu bảo tồn thiên nhiên ĐNN, các công trình thủy lợi, các hồ chứa. Bộ Thủy sản chịu trách nhiệm về ĐNN trong phạm vi diện tích mặt nước nuôi trồng thủy sản và vùng ven bờ biển. Bộ Tài nguyên và Môi trường chịu trách nhiệm về ĐNN trong phạm vi các dòng sông, là cơ quan điều phối các hoạt động chung của quốc gia về ĐNN, nhất là các hoạt động liên quan đến Công ước Ramsar. Các cơ quan khác liên quan đến sử dụng ĐNN như giao thông thủy, du lịch, thủy điện... Một đặc điểm cơ bản là các vùng ĐNN ở Việt Nam là nơi sinh sống của các cộng đồng dân cư từ thế hệ này sang thế hệ khác, đã hình thành những giá trị văn hóa, tập quán canh tác đặc thù, vì vậy mà việc quản lý ĐNN không thể tách biệt chuyên ngành và với việc phát triển cộng đồng. Tuy vậy, vấn đề tồn tại là sự thiếu đồng bộ trong quy hoạch phát triển một vùng ĐNN, thiếu sự phối hợp giữa các ngành trong quản lý tổng hợp ĐNN. Việc quản lý và sử dụng khôn khéo đòi hỏi phải có chính sách và biện pháp đồng bộ và tổng hợp.

    • Quản lý đất ngập nước ở cấp tỉnh: Việt Nam có 64 tỉnh và thành phố trực thuộc trung ương, ủy ban nhân dân các tỉnh là một cơ quan hành chính cao nhất của tỉnh, dưới ủy ban nhân dân tỉnh có các cơ quan cấp sở được tổ chức theo hệ thống ngành dọc từ cấp trung ương. Vì vậy, tình hình quản lý ĐNN ở cấp tỉnh cũng tương tự như ở cấp trung ương, nghĩa là mỗi sở, ngành sẽ chịu trách nhiệm quản lý nhà nước về lĩnh vực của mình trong đó có vấn đề liên quan ĐNN theo quy định của pháp luật và sự phân công của ủy ban nhân dân tỉnh. Hiện nay, sự hiểu biết về ĐNN ở các cơ quan cấp tỉnh còn rất hạn chế, vì vậy sự tuyên truyền, giáo dục người dân địa phương về ĐNN cũng là một tồn tại chưa thể khắc phục được.

    • 2.2. Cơ chế loại bỏ chất ô nhiễm ở ĐNN nhân tạo

    • PHẦN 2: ỨNG DỤNG MÔ HÌNH ĐẤT NGẬP NƯỚC NHÂN TẠO

    • Dựa trên những cơ sở đó, việc ứng dụng ĐNN trong xử lý, loại bỏ các chất thải độc hại trong môi trường nước là phương pháp mang lại hiệu quả cao, tiết kiệm chi phí, không gây ảnh hưởng lại đối với môi trường, có khả năng thay thế các phương pháp hoá lí truyền thống. Đó là phương pháp xây dựng mô hình ĐNN nhân tạo ( constructed wetlwand).

    • Tiếp theo là quá trình xây dựng một ĐNN nhân tạo để xử lí nước mưa chảy tràn ở tại Hillandale Golf Course. Tháng 5/2000, quốc gia này bắt đầu cho xây dựng mô hình ĐNN nhân tạo. Mô hình này tận dụng nhánh một con sông. Hình 1: Nhánh sông ban đầu, Hình 2: Cơi nới, mở rộng diện tích nhánh sông; Hình 3: Hệ thống thực vật, động vật phát triển  Hình thành nên ĐNN nhân tạo có khả năng xử lý nước mưa chảy tràn.[3]

    • 4. Ứng dụng ĐNN nhân tạo trong xử lý trước thải

    • Các nhà nghiên cứu tại Đại học Missouri-Rolla đã xây dựng một đầm lầy với hệ thống thực vật gần một mỏ khai thác chì (Pb) ở miền Đông Nam Missouri để giúp loại bỏ chì và các chất độc từ các nguồn cung cấp nước mỏ. Hệ thống đã tỏ ra có hiệu quả là một cách để giữ và gỡ bỏ chì và các chất độc từ các nước, vì các phản ứng hóa học xảy trong những vật liệu tự nhiên mà tạo thành một hệ thống. Các đầm lầy này như một bộ lọc, cho phép các nước và chì, kẽm và các chất độc được loại bỏ ra phía sau. Một đầm lầy được khởi công xây dựng một cách chính xác có thể hiệu quả cho hơn 30 năm. Xây dựng đầm lầy bao gồm 50% vật liệu chính, 20% sỏi, cát 15%, và một số lượng rơm, bùn cống và phân. Trong đó, bùn cống và phân không gây ô nhiễm cho đầm lầy mà nhằm cung cấp các vi khuẩn cần thiết để làm cho toàn bộ quá trình làm việc. Đây là một cách rất rẻ tiền của loại bỏ các thành phần của nước thải độc hại, đặc biệt là nước thải từ việc khai thác mỏ.[15]

    • Từ năm 2005, Viện Khoa học Công nghệ Mỏ đã và đang nghiên cứu, triển khai áp dụng công nghệ đầm sinh học (wetlands) kết hợp mương đá vôi yếm khí cho khu vực Hạ lưu suối Tràng Khê – Công ty than Hồng Thái bước đầu đã có những cơ sở khoa học và kinh nghiệm thực tiễn. Wetlands là thuật ngữ chung chỉ vùng bao phủ lầy lội, đầm lầy, đồng cỏ ngập nước và đơn giản là khu ngập nước hay đầm sinh học. Dùng đầm sinh học để cải thiện nước thải mỏ được phát triển từ nhiều nghiên cứu về sự tương tác của đầm sinh học tự nhiên với nước thải mỏ. Chất lượng nước thải mỏ sau khi đi qua đầm sinh học cho thấy đã cải thiện một cách đáng kể lượng Fe, Mn, Ca, Mg, SO42- và tăng pH từ giữa 2,5-3,5 tới 4-6. Điều đó cho thấy, đầm sinh học có thể phù hợp cho xử lí các chất ô nhiễm trong nước thải mỏ. Dựa vào đầm sinh học tự nhiên để xây dựng đầm sinh học nhân tạo (constructed wetlands) nhằm xử lí nước thải mỏ cũng đã được nghiên cứu và áp dụng đem lại kết quả khả quan [6].

    • Mô hình được triển khai tại xã Giao Thiện vừa qua được đánh giá là đáp ứng đúng với thiết kế ban đầu.[11]

    • Tại Tp Đà Nẵng, những mô hình áp dụng ĐNN nhân tạo cũng đã mang lại những thành công đáng kể. Điển hình như việc làm sạch nước hồ Đầm Rong, hồ Thạc Gián bằng bèo Lục Bình. Đây là nơi tập trung nước thải của cả khu vực dân cư rộng khoảng 50ha, mật độ từ 200 - 300 người/ha. Ngoài ra, hồ Thạc Gián - Vĩnh Trung còn làm nhiệm vụ điều hoà nước vào mùa mưa để giảm ngập lụt cho các tuyến đường Nguyễn Văn Linh, Nguyễn Hoàng, Hàm Nghi, khu dân cư các phường Nam Dương, Vĩnh Trung, Thạc Gián... Công ty Môi trường đô thị Đà Nẵng cũng đã thiết kế các ô chứa lục bình giữa hồ, bố trí thành các hình hoa văn để vừa có tính thẩm mỹ, vừa xử lý được mùi hôi do tác dụng của lục bình, tạo sự thông thoáng cho mặt hồ.

    • Hay theo công trình đạt giải nhất tại cuộc thi Sony Xanh tổ chức (2007), những sinh viên Trường ĐH Bách Khoa đã thành công trong việc góp phần xử lí, làm sạch hồ 29/3 bằng hệ thống thực vật nổi trên mặt nước vừa đảm bảo chức năng môi trường và tạo thêm giá trị thẩm mỹ cho “Lá phổi Xanh” của Tp.

    • 5. Tiềm năng ứng dụng Wetland trong xử lí nước thải ở Việt Nam

    • Sử dụng ĐNN tự nhiên để xử lý nước thải có hàm lượng BOD thấp. Ngoài ra sử dụng hệ thống đất ngập nước nhân tạo để xử lý nước thải là quá trình xử lý được thực hiện liên tục trong điều kiện tự nhiên và với một giá thành rẻ vì chi phí xây dựng và bảo quản thấp. Do vậy cần được sử dụng rộng rãi trong các cơ sở sản xuất gây ô nhiễm. Đồng thời có thể áp dụng để nghiên cứu sâu hơn, mở rộng hơn về đất ngập nước nhân tạo xử lý nước thải, đặc biệt là đối với các loại nước thải có hàm lượng chất hữu cơ cao như nước thải nhà máy chế biến cà phê, nhà máy giấy, nhà máy chế biến thực phẩm, các cơ sở giết mổ…[8]

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan