Ứng dụng Công Nghệ sinh thái phục hồi tài nguyên nước

báo cáo tài nguyên nướcbảo vệ tài nguyên nước×báo cáo tài nguyên đất×cách bảo vệ tài nguyên nước×báo cáo tài nguyên môi trường×chiến lược bảo vệ tài nguyên nước×báo cáo tài nguyên biển

Công Nghệ Sinh Thái Nhóm 7 TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HCM KHOA MÔI TRƯỜNG & TÀI NGUYÊN  BÁO CÁO ĐỀ TÀI GVHD: TS. Lê Quốc Tuấn Nhóm 7: DH09DL 1. Nguyễn Linh Em 2. Trần Thị Thụy 3. Mai Thị Xuân 4. Đặng Thị Nhi 5. Lê Thị Minh Trâm 6. Vũ Thị Kiều Trang 7. Phan Thị Thủy Tiên TP.Hồ Chí Minh, tháng 3/2011 Phục Hồi Tài Nguyên Nước - 1 Công Nghệ Sinh Thái Nhóm 7 Lời Mở Đầu Trong quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước, các nhu cầu về khai thác tài nguyên thiên nhiên, sử dụng năng lượng ngày càng tăng. Kinh tế xã hội phát triển với sự xuất hiện hàng loạt các nhà máy xí nghiệp, các công trình xây dựng… đã tác động mạnh mẽ đến hệ sinh thái, môi trường xung quanh cũng như điều kiện sống của con người. Tài nguyên có xu thế cạn kiệt dần, tình trạng ô nhiễm môi trường ngày càng gia tăng. Sự biến đổi theo chiều hướng xấu của môi trường ảnh hưởng ngược trở lại đối với sự phát triển kinh tế xã hội của mỗi một nước. Môi trường ngày càng bị ảnh hưởng với hàng loạt hiện tượng bất thường như động đất, sóng thần, tan băng, hiệu ứng nhà kính cùng sự ô nhiễm và suy thoái nghiêm trọng về tài nguyên thiên nhiên. Vì vậy vấn đề quản lý và bảo vệ môi trường, và đặc biệt là việc phục hồi tài nguyên thiên nhiên đã trở thành mối quan tâm hàng đầu của nhân loại. Và một trong số tài nguyên mà nhân loại đang đề cập cấp bách nhất hiện nay chính là tài nguyên nước. Nước là một yếu tố sinh thái không thể thiếu đối với sự sống, là nguồn tài nguyên có khả năng tái tạo vô cùng quý giá đối với con người. Nguồn nước quyết định ít nhiều đến sự phát triển của mỗi quốc gia, mỗi dân tộc. Nước là mắt xích đầu tiên của chuỗi dài dinh dưỡng chủ yếu của sự sống sinh vật, do đó ảnh hưởng của nước đến sức khỏe là rất lớn. Nước còn là nguồn khoáng sản và năng lượng to lớn của nhân loại. Đây là một tiềm năng cần được con người khai thác và sử dụng hợp lý. “ Ở đâu có nước ở đó có sự sống”. Vậy vấn đề đặt ra chính là việc ứng dụng công nghệ gì? Và ứng dụng như thế nào? trong phục hồi tài nguyên nước mà không gây ô nhiễm môi trường và nhất là đảm bảo tuân theo theo định hướng phát triển bền vững. Trước Phục Hồi Tài Nguyên Nước - 2 Công Nghệ Sinh Thái Nhóm 7 đó, đã có rất nhiều công nghệ được ứng dụng và triển khai tuy nhiên hiệu quả mang lại còn rất thấp và thiếu khả quan. Cho đến năm 1960, xuất phát từ việc nghiên cứu các quá trình tự nhiên trong việc làm sạch môi trường, một công nghệ mới ra đời với tên gọi “ công nghệ sinh thái – Ecotechnology” đã mang lại hiệu quả bất ngờ và đầy thuyết phục trong việc giải quyết các vấn đề về môi trường. Từ sự tìm hiểu và phân tích nêu trên, đề tài nghiên cứu được thực hiện : “Ứng dụng công nghệ sinh thái trong phục hồi tài nguyên nước”. Phục Hồi Tài Nguyên Nước - 3 Công Nghệ Sinh Thái Nhóm 7 MỤC LỤC CHƯƠNG I: KHÁI QUÁT VỀ TÀI NGUYÊN NƯỚC 5 1.1 Tài nguyên nước 5 1.1.1 Tài nguyên nước trên thê giới 5 1.1.2 Tài nguyên nước ở Việt Nam 7 1.2 Thực trạng của tài nguyên nước 8 1.2.1 Thực trạng tài nguyên nước trên thế giới nói chung 8 1.2.2 Thực trạng tài nguyên nước ở Việt Nam 9 1.2.2.1 Tình hình khai thác và sử dụng nước 9 1.2.2.2 Tình trạng ô nhiễm nước 11 1.2.2.3 Các thách thức đối với tài nguyên nước hiện nay 12 1.3 Phục hồi tài nguyên nước? 13 1.3.1 Khái niệm phục hồi 13 1.3.2 Tại sao phải phục hồi tài nguyên nước 13 CHƯƠNG II: MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI HIỆU QUẢ 15 2.1 Phương pháp lắng 15 2.2 Phương pháp Lọc 15 2.3 Phương pháp khử trùng 15 CHƯƠNG III:ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SINH THÁI TRONG PHỤC HỒI TÀI NGUYÊN NƯỚC 18 3.1 Phân loại và đánh giá các nguồn gây suy thoái chất lượng nước 18 3.2 Công nghệ phục hồi tài nguyên nước 20 3.2.1 Khả năng tự phục hồi của nước 21 3.2.2 Ứng dụng công nghệ sinh thái 25 3.3 Ứng dụng điển hình trong phục hồi tài nguyên nước 27 3.3.1 Đối với nước thải sinh hoạt 27 3.4.2 Đối với nước thải chăn nuôi 30 3.4.3 Đối với nước thải của công nghiệp sản xuất bia 34 Phục Hồi Tài Nguyên Nước - 4 Công Nghệ Sinh Thái Nhóm 7 CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 36 4.1 Kết luận 36 4.2 Kiến nghị 36 TÀI LIỆU THAM KHẢO 37 Phục Hồi Tài Nguyên Nước - 5 Công Nghệ Sinh Thái Nhóm 7 CHƯƠNG I: KHÁI NIỆM PHỤC HỒI TÀI NGUYÊN NƯỚC 1.1 Tài nguyên nước Theo “Thuật ngữ thuỷ văn và môi trường nước”, tài nguyên nước là lượng nước trên một vùng đã cho hoặc lưu vực, biểu diễn ở dạng nước có thể khai thác (nước mặt và nước dưới đất). Tài nguyên nước bao gồm các nguồn nước mặt, nước mưa, nước dưới đất, nước biển thuộc lãnh thổ ". Rõ ràng, tài nguyên nước của một lãnh thổ là toàn bộ lượng nước có trong đó mà con người có thể khai thác sử dụng được, xét cả về mặt lượng và chất, cho sinh hoạt, sản xuất, trong hiện tại và tương lai. Nước là dạng tài nguyên đặc biệt. Nó vừa là thành phần thiết yếu của sự sống và môi trường, quyết định sự tồn tại, phát triển của xã hội, vừa có thể mang tai họa đến cho con người. Nước có khả năng tự tái tạo về lượng, về chất và về năng lượng. • Sự phân bố của nước trên bề mặt Trái Đất: 1.1.1 Tài nguyên nước trên Thế Giới Theo Korzun và các cộng sự (1978), lượng nước toàn cầu là khoảng 1386 triệu km 3 , trong đó nước biển và đại dương chiếm tới 96,5%. Chỉ còn lại khoảng 3,5% lượng nước trong đất liền và trong khí quyển. Lượng nước ngọt mà con người có thể sử dụng được khoảng 35 triệu km 3 , chiếm 2,53% lượng nước toàn cầu. Tuy nhiên trong tổng số lượng Phục Hồi Tài Nguyên Nước - 6 Công Nghệ Sinh Thái Nhóm 7 nước ngọt đó, băng và tuyết chiếm tới 24 triệu km 3 và nước ngầm nằm ở độ sâu tới 600m so với mực nước biển chiếm 10,53 triệu km 3 . Lượng nước ngọt trong các hồ chứa là 91.000 km 3 và trong các sông suối là 2120 km 3 . Lượng mưa trung bình hàng năm trên bề mặt trái đất khoảng 800 ml. Tuy nhiên sự phân bố mưa là không đồng đều giữa các khu vực trên thế giới, tạo nên những vùng mưa nhiều, dư thừa nước và những vùng mưa ít, thiếu nước. Vùng dư thừa nước là nơi lượng mưa cao, thỏa mãn được nhu cầu nước tiềm năng của thảm thực vật. Vùng thiếu nước là nơi mưa ít không đủ cho thảm thực vật phát triển. Nhìn chung, châu Phi, Trung Đông, miền Tây nước Mỹ, Tây Bắc Mehico, một phần của Chile, Argentina và phần lớn Australia được coi là những vùng thiếu nước. Hình 1 : Hồ Crater (Mỹ) - hồ nước sạch nhất thế giới Nguồn nước trên các con sông là nguồn nước ngọt quan trọng, đáp ứng nhu các nhu cầu nước của con người và sinh vật trên cạn. Theo Shiklomanov (1990), lưu lượng nước trên các dòng sông, thông qua chu trình nước toàn cầu, thể hiện sự biến động nhiều hơn lượng nước chứa trong các hồ, lượng nước ngầm và các khối băng. Phục Hồi Tài Nguyên Nước - 7 Công Nghệ Sinh Thái Nhóm 7 Bảng 1: Lượng nước chảy trên sông của thế giới Khu vực Dòng chảy hàng năm (km 3 ) % so với toàn cầu Diện tích (1000 km 2 ) Châu Âu 321 7 10.500 Châu Á 14.410 31 43.475 Châu Phi 4.570 10 30.120 Bắc và Trung Mỹ 8.200 17 24.200 Nam Mỹ 11.765 25 17.800 Úc 348 1 7.683 Châu Đại Dương 2.040 4 1.267 Châu Nam Cực 2.230 5 13.977 Tổng số 46.768 100 149.022 So với nguồn nước mặt, nguồn nước ngầm có trữ lượng lớn hơn rất nhiều so với nước của các con sông và hồ chứa. Đây là nguồn nước ngọt rất dồi dào của nhân loại. Nếu chúng ta biết bảo vệ và khai thác hợp lý thu nước ngầm sẽ cho chúng ta nguồn nước ngọt rất bền vững. 1.1.2 Tài nguyên nước ở Việt Nam Việt Nam nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa, có lượng mưa bình quân hàng năm lớn (1800 – 2000 mm) và có một hệ thống sông ngòi chằng chịt, tạo nên nguồn nước rất phong phú. Nếu tính các sông có độ dài trên 10 km thì chúng ta có tới 2500 con sông, với tổng chiều dài lên tới 52000 km. Trong đó hai hệ thống sông lớn nhất của cả nước là sông Hồng và sông Cửu Long đã tạo nên hai vùng đất trù phú nhất cho phát triển nông nghiệp Việt Nam. Bên cạnh đó, hệ thống sông ngòi ở miền Trung cũng rất phong phú, tạo nên các đồng bằng ven biển, tuy nhỏ hẹp nhưng rất quan trọng trong phát triển nông nghiệp khu vực miền Trung. Hệ thống sông ngòi này không những cung cấp nước cho mọi hoạt động phát triển kinh tế của đất nước mà còn là nguồn lợi thủy sản khá phong phú và hệ thống giao thông đướng thủy quan trọng của cả nước. Phục Hồi Tài Nguyên Nước - 8 Công Nghệ Sinh Thái Nhóm 7 Hình 2 : Hồ Ba Bể (Bắc Kan) – giàu tiềm năng du lịch Tuy nhiên, do lượng mưa phân bố không đều giữa các tháng trong năm (tập trung chủ yếu vào các tháng mùa mưa, từ tháng 4-5 đến tháng 9-10, trừ vùng duyên hải miền Trung, mùa mưa đến muộn và kết thúc muộn 2-3 tháng nên thường gây ra úng lụt trong mùa mưa và khô hạn trong mùa khô đặc biệt ở các tỉnh miền Trung, nơi có địa hình dốc và hệ thống sông ngòi ngắn. Về nguồn nước ngầm, mặc dù đã được khai thác và sử dụng từ lâu song cho đến nay, việc điều tra, thăm dò cũng như quy hoạch sử dụng vẫn còn nhiều hạn chế. Tuy nhiên, do tình trạng nước mặt bị ô nhiễm nhiều (đặc biệt là khu vực công nghiệp và đô thị) nên nguồn nước ngầm chắc chắn sẽ được sử dụng nhiều hơn. 1.2 Thực trạng tài nguyên nước 1.2.1 Thực trạng tài nguyên nước trên thế giới nói chung Hiện nay đường thủy và sông ngòi nói chung ở châu Âu đều nhiễm độc, nhất là từ các hợp chất hữu cơ chứa clo. Nguyên nhân là dọc hai bên bờ sông có nhiều nhà máy, xí nghiệp hóa chất, như ở sông Ranh chẳng hạn. Ở Hà Lan người ta đã phát hiện ra loại nông dược độc hại và những chất vi ô nhiễm (Micropolluant) trong nước uống bắt nguồn từ sông Ranh. Ô nhiễm nước uống do nitrat (NO 3 - ) từ nông nghiệp là một vấn đề nghiêm trọng. Nông nghiệp hiên đại ngày nay sử dụng quá nhiều phân hóa học (nhất là phân đạm). Phục Hồi Tài Nguyên Nước - 9 Công Nghệ Sinh Thái Nhóm 7 Khoảng chừng 20 năm qua, lượng NO 3 - đã khuyếch tán trong đất và gây ô nhiễm nước, ngày càng nhiều nguồn nước có lượng NO 3 - quá mức quy định. Song điều nguy hiểm hơn nữa là ở vùng nông thôn thường có dư lượng thuốc bảo vệ thực vật quá cao. Hình 3 : Ô nhiễm nước ở Sông Yamuna, Ấn Độ (trái) và Sông Sarno (gần vịnh Naples, châu Âu) Tại các nguồn nước ở các khu công nghiệp thì nồng độ các chất có hại vượt quá liều lượng cho phép bao gồm các chất hữu cơ, vô cơ khó bị phân giải trong tự nhiên. Chúng có thể nổi trên mặt nước, lơ lửng hoặc lắng sâu dưới đáy và tan trong nước. Ví dụ chỉ một giọt dầu cũng tạo diện tích váng 0,25 m 2 trên mặt nước, tương tự một tấn dầu sẽ tạo váng 500 ha, dù lớp màng váng rất mỏng song vẫn gây hại với sinh vật thủy sinh. Ở các đô thị của các nước đang phát triển thì 95% cống rãnh không được xử lý nước thải và đã xả ra các cánh đồng lân cận. Hiện nay hầu hết các quốc gia trên thế giới đều bị ô nhiễm nước ở các mức độ khác nhau.  Thụy Sỹ là nước du lịch và vô cùng sạch sẽ. Song các con sông suối ngoài biên giới Thụy Sỹ thì lại là nguồn nước bị ô nhiễm hoàn toàn. Sông “Danuyp xanh” không còn là một hình ảnh thơ mộng, hiện nay với chiều dài 100 km từ Cremxo đến biên giới Slovakia, thực chất đã trở thành vùng nước chết về phương diện sinh học.  Ở Hoa Kỳ, hàng năm ngành nông nghiệp đã sử dụng khoảng 400 nghìn kg thủy ngân trong các loại thuốc bảo vệ thực vật. Phục Hồi Tài Nguyên Nước - 10 [...]... rong, sậy, hoa súng, hoa sen để "cứu" những nguồn nước đã "chết" Đây là công nghệ sinh thái dễ làm, thân thiện với môi Phục Hồi Tài Nguyên Nước - 30 Công Nghệ Sinh Thái Nhóm 7 trường, tránh hiện tượng tái nhiễm và thôi nhiễm, người nông dân có thể tự mở rộng áp dụng Mặc dù các công nghệ xử lý nước thải trong điều kiện tự nhiên (công nghệ sinh thái) trên thế giới đã có từ lâu và đến nay được phát... nhiễm nước, gió cuốn bụi lên làm ô nhiễm nước • Nguồn thứ 2 - Do những hoạt động của con người:  Do nước thải công nghiệp  Do nước thải nông nghiệp  Do nước thải sinh hoạt, bao gồm nước tắm giặt, nước chế biến thực phẩm, nước cống rãnh và nước các công trình vệ sinh • Các bảng phân tích và so sánh : Bảng 2: Các loại chất thải và các nguồn thải chính Phục Hồi Tài Nguyên Nước - 19 Công. .. nguồn nước, sử dụng bừa bãi các loại phân hóa học, chất diệt cỏ trong nông nghiệp và do việc thải hàng tỉ mét khối nước thải và rác thải công nghiệp và sinh hoạt vào nguồn nước mà không qua xử lý tối thiểu 1.3 Phục hồi tài nguyên nước? Phục Hồi Tài Nguyên Nước - 14 Công Nghệ Sinh Thái Nhóm 7 1.3.1 Khái niệm phục hồi tài nguyên Những nguồn tài nguyên thiên nhiên sau khi được sử dụng một... Minh) Công nghiệp là ngành làm ô nhiễm nước quan trọng, mỗi ngành có một loại nước thải khác nhau Khu công nghiệp Thái Nguyên thải nước biến sông Cầu thành màu đen, mặt nước sủi bọt trên chiều dài hàng chục km Với lượng chất thải khá lớn từ các nhà máy, xí nghiệp, nước thải công nghiệp chiếm một lượng lớn trong tổng lượng nước thải hàng ngày ở thành phố lớn, hơn nữa mức độ gây ô nhiễm của nước thải công. .. năng tự phục hồi của tài nguyên nước Tài nguyên nước có khả năng tự phục hồi nhờ 2 quá trình chính là quá trình xáo trộn và quá trình khoáng hóa Phục Hồi Tài Nguyên Nước - 21 Công Nghệ Sinh Thái Nhóm 7 1 - Quá trình xáo trộn hay pha loãng: Là sự pha loãng thuần túy giữa nước thải và nước nguồn Quá trình này phụ thuộc vào lưu lượng nguồn nước, nước thải, vị trí cống xả và các yếu tố thủy... quét tước hay lọc thông thường Phục Hồi Tài Nguyên Nước - 33 Công Nghệ Sinh Thái Nhóm 7 Rất nhiều phương pháp đã và đang được áp dụng để xử lý chất thải chăn nuôi nhưng không phải phương pháp nào cũng mang lại hiệu quả cao, tính kinh tế và hơn hết là bảo vệ môi trường, bảo vệ sức khỏe của con người Dưới đây là một số ứng dụng công nghệ sinh thái- công nghệ sạch đơn giản nhưng mang lại hiệu quả khá... 1 Chăn nuôi không phân bằng đệm lót sinh thái Theo PGS.TS Nguyễn Xuân Trạch, công nghệ chăn nuôi trên nền đệm lót sinh thái mặc dù mới được đưa vào thử nghiệm tại ba trang trại lợn ở Sóc Sơn (Hà Nội), Nghĩa Hưng (Nam Định), Văn Giang (Hưng Yên) nhưng đã mở ra triển vọng tốt về xử lý chất thải chăn nuôi Công nghệ này được học hỏi từ Trung Quốc, sử dụng công nghệ vi sinh lên men để làm đệm lót Chi phí... hoạt cộng với các cơ sở tiểu thủ công nghiệp trong dân cư là đặc trưng ô nhiễm của các đô thị nước ta Bên cạnh đó, Phục Hồi Tài Nguyên Nước - 13 Công Nghệ Sinh Thái Nhóm 7 nước ngầm cũng bị ô nhiễm do nước sinh hoạt hay công nghiệp và nông nghiệp Việc khai thác tràn lan nước ngầm làm cho hiện tượng nhiễm phèn, nhiễm mặn xảy ra ở những vùng ven biển sông Hồng, sông Thái Bình, sông Cửu Long, ven... trong phục hồi tài nguyên nước 3.4.1 Đối với nước thải sinh hoạt Nước thải sinh hoạt chiếm khoảng 80% tổng số nước thải ở các thành phố, là một nguyên nhân chính gây nên tình trạng ô nhiễm nước và vấn đề này có xu hướng càng ngày càng xấu đi Chính vì vậy mà các nhà khoa học Viện Môi trường Nông nghiệp đã đưa mô hình áp dụng ao thuỷ sinh với các loại thực Hình 10 Nước thải sinh hoạt vật có sẵn... đáng kể, sự phục vụ cho sinh hoạt và sự tăng trưởng kinh tế trong mấy năm qua đã nhanh chóng đẩy nước ta từ vị trí các cường quốc về tài nguyên nước xuống vị trí của một nước có mức bình quân đầu người về nước thuộc loại trung bình trên thế giới Số dân nhập cư vào các đô thị là các tác nhân gây ô nhiễm nguồn nước khi các đô thị xây dựng hai bên bờ sông mà không có các dịch vụ thoát nước và vệ sinh Các . trường nước , tài nguyên nước là lượng nước trên một vùng đã cho hoặc lưu vực, biểu diễn ở dạng nước có thể khai thác (nước mặt và nước dưới đất). Tài nguyên nước bao gồm các nguồn nước mặt, nước. một trong số tài nguyên mà nhân loại đang đề cập cấp bách nhất hiện nay chính là tài nguyên nước. Nước là một yếu tố sinh thái không thể thiếu đối với sự sống, là nguồn tài nguyên có khả. nước bao gồm các nguồn nước mặt, nước mưa, nước dưới đất, nước biển thuộc lãnh thổ ". Rõ ràng, tài nguyên nước của một lãnh thổ là toàn bộ lượng nước có trong đó mà con người có thể khai