Đất ngập nước nhân tạo

Đất ngập nước nhân tạo

Chuyên đề: ĐNN nhân tạoPHẦN 1: TỔNG QUAN ĐẤT NGẬP NƯỚC VÀ ĐẤT NGẬP NƯỚC NHÂN TẠO1. 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 ĐNN1.2.1. 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 lịch1.2.2. 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.1.2.3. Chức năng xã hội- Tạo cảnh quan, vui chơi, giải trí Trang 1 Chuyên đề: ĐNN nhân tạo- Giá trị văn hoá: lễ hội, giáo dục, nghiên cứu…- Giá trị đa dạng sinh họcNhận 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 tạoĐNN 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 RamsarĐất ngập nước nhân tạo1 Các đầm/ ao nuôi trồng thủy sản (như các đầm nuôi tôm/cá).2Các ao; bao gồm các ao nông nghiệp, các ao nuôi, các bể chứa nhỏ (nhìn chung nhỏ hơn 8ha).3Đất được tưới tiêu; bao gồm các kênh mương tưới tiêu và các ruộng lúa.4Đất 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…6Các khu vực trữ nước; hồ chứa/đập nước/đập chắn/ đập tràn (nhìn chung trên 8 ha).7 Các nơi đào; các mỏ cuội/gạch/sét; các mỏ đất mượn, các moong Trang 2 Chuyên đề: ĐNN nhân tạomỏ.8Các 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 tạo3.1. Canh tác hải sản/thủy sản30. Ao nuôi trồng thủy sản, kể cả các ao cá và ao tôm.3.2. Nông nghiệp31. 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 muối34. Những ruộng muối.3.4. Đô thị/Công nghiệp35. 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 3 Chuyên đề: ĐNN nhân tạo1. 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 ĐNNQuản 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 Trang 4 Chuyên đề: ĐNN nhân tạonhững 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 tạoCác 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 5 Chun đề: ĐNN nhân tạothiếu 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 O2 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 O2 làm tăng sự phân hủy hiếu khí và sự nitrat hóa; hấp thụ chất dinh dưỡngNhững 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 6 Chuyên đề: ĐNN nhân tạoQuá 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 N2 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. N2 được loại bỏ trong các bãi lọc nhờ 3 cơ chế sau:• Nitrat hóa / khử nitrat• Sự bay hơi của NH3• Sự hấp thụ của thực vậtQuá 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 Ca2+, Mg2+, Fe3+, Mn2+. 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:• 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 Trang 7 Chuyên đề: ĐNN nhân tạo• 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 dàiTác 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 8 Chun đề: ĐNN nhân tạoPHẦN 2: ỨNG DỤNG MƠ HÌNH ĐẤT NGẬP NƯỚC NHÂN TẠODựa trên những cơ sở đó, việc ứng dụng ĐNN trong xử lý, loại bỏ các chất thải độc hại trong mơi trường nước là phương pháp mang lại hiệu quả cao, tiết kiệm chi phí, khơng gây ảnh hưởng lại đối với mơi trường, có khả năng thay thế các phương pháp hố lí truyền thống. Đó là phương pháp xây dựng mơ 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 mơi trường, phòng chống ơ nhiễm• Tiết kiệm chi phí vận hành (khơng 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 hồn tồn an tồn cho các mục đích sử dụng khác như sử dụng cho các cơng trình thủy lợi, rửa ráy, vệ sinh…• Lợi ích kinh tế có thể được bắt nguồn từ ni 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 lồi 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 cơng 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 u cầu loại bỏ về nitơ hay phospho.• Các loại bỏ BOD, COD, và nitơ được q trình sinh học và cơ bản liên tục tái tạo. Các phospho, kim loại, và một số chất hữu cơ được loại bỏ của hệ thống bị ràng buộc trong trầm tích và tích luỹ qua thời gian.• Trong mùa đơng lạnh, khí hậu nhiệt độ thấp làm giảm tỷ lệ cho loại bỏ đối với BOD và tăng phản ứng sinh học Nitrat hóa, phản nitrat hóaMuỗi và cơn trùng khác có thể trở thành một vấn đề cần quan tâm . Đất ngập nước, đặc biệt là hệ thống FWS, cung cấp nơi ở lý tưởng cho muỗi. Trang 9 Chun đề: ĐNN nhân tạo• Đánh giá việc kiểm soát các mầm bệnh có lẽ là nhân tố c n tr trongả ở việc xác đònh sự khả thi của việc sử dụng đất ngập nước.• Gia cầm và các động vật hoang dã trong các hệ thống có thể là nguồn cung cấp thêm fecal coliforms.• u cầu bao gồm cả thủy lực và kiểm sốt về độ sâu của mực nước, dòng vào, dòng ra, cơ cấu làm sạch, loại bỏ cỏ, quản lý thực vật, muỗi và cơn trùng. Các kế hoạch kiểm soát sinh học đối với muỗi được thể hiện qua việc sử dụng cá ăn muỗi (Gambusia afinis) hơn là việc sử dụng hóa chất trong kiểm soát mầm bệnh là cần thiết phải bao gồm trong việc thiết kế. DO trên 1mg/l là cần thiết để duy trì quần thể cá. Thực vật với mật độ thưa có lẽ cũng cần thiết để tránh hình thành những túi nước mà cá không thể vào được. • Mực nước trong đầm lầy có thể cần điều chỉnh trên cơ sở theo mùa đòi hỏi phải kiểm sốt, tùy thuộc vào điều kiện của địa phương và u cầu cụ thể. • Thanh tra hoạt động về tốc độ tăng trưởng thực vật, hoạt động hệ thống thốt nước, cấu trúc và thiệt hại, bay hơi, rò rỉ, tích lũy trầm tích, mật độ của thực vật. • Thanh tra kiểm tra hàng năm đối với các thiệt hại cho cấu trúc đầu vào và đầu ra.• Lưu ý dấu hiệu của sự xuất hiện hydrocarbon như dầu nổi trên mặt nước. Thay thế thảm thực vật đầm lầy phải duy trì ít nhất 50% diện tích mặt đầm lầy trong phạm vi tiến hành trồng cây mùa thứ 2, thu hoạch các lồi thực vật, nếu thực vật trở nên q dày. Điều này sẽ giúp bảo tồn các lồi thực vật và cho phép các đầm lầy phục hồi việc làm sạch nhanh hơn• Thường xun giám sát chất lượng nước. Định kỳ mẫu sẽ được lấy và thử nghiệm để cung cấp cho các nhà điều hành một sự hiểu biết về đầm lầy để hoạt động của hệ thống đạt hiệu suất tốt hơn và có một cơ sở để điều chỉnh, nếu cần thiết.[4] 2. Các mơ hình ĐNN nhân tạo: Các mơ hình ĐNN nhân tạo ứng dụng trong xử lý nước được thiết kế theo hệ thống các dòng chảy của nước. Được chia theo 3 hệ thống như sau: • 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).a) Các hệ thống chảy trên bề mặt (Free water surface - FWS): Những hệ thống này thường là lưu vực chứa nước hoặc Trang 10 [...]... 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 ô nhiễm từ nước thải hoặc... 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 5 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,... 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... 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,... ngập nước bị suy thối do ni tơm khơng bền vững (phá rừng ngập mặn để ni tơm). Mơ hình ao tơm sinh thái nếu được nhân rộng sẽ góp phần phục hồi nhiều diện tích đất ngập nước và rừng ngập mặn đã bị suy thoái của Việt Nam, tạo thu nhập bền vững cho người nông dân từ nuôi tôm, bảo vệ môi trường và nguồn lợi thủy sản. Nguồn: Hàn Tuyết Mai. CRES Trang 24 Chuyên đề: ĐNN nhân tạo ĐNN nhân tạo. .. chúng là cần thiết. Các loài được chọn lọc theo chiều sâu của khu đất ngập nước. Nếu cơ sở của Wetland là đất sét hay lớp đá dễ thấm qua thì tối thiểu cách mặt đất 15cm mới gắn Trang 17 Chun đề: ĐNN nhân tạo • Đánh giá việc kiểm soát các mầm bệnh có lẽ là nhân tố c n tr trongả ở việc xác định sự khả thi của việc sử dụng đất ngập nước. • Gia cầm và các động vật hoang dã trong các hệ thống có thể... trong xây dựng, sử dụng đất ngập nước để loại bỏ các chất ô nhiễm từ nước thải ra từ các thành phố hoặc cá nhân, hộ gia đình, từ các hệ thống chất thải, nước thải công nghiệp hoặc nông nghiệp, hoặc thoát nước axit từ khai thác mỏ. Một ĐNN nhân tạo hồn tồn có thể loại bỏ các chất hữu cơ có khả năng phân huỷ sinh học, chất rắn, N, P, kim loại Trang 19 Chuyên đề: ĐNN nhân tạo 1. Các đầm ao nuôi... xử lý nước thải, nước xám, nước thải công nghiệp hay nước mưa Lựa chọn giữa FWS và SSF Trang 12 Chuyên đề: ĐNN nhân tạo nặng, các hợp chất hữu cơ, kể cả vi khuẩn và vi rút. Các chất ô nhiễm trên được loại bỏ nhờ nhiều cơ chế đồng thời như lắng, kết tủa, hấp phụ hóa học, trao đổi chất của vi sinh vật và sự hấp thụ của thực vật…Thuận lợi chính của việc sử dụng hệ thống đất ngập nước nhân tạo để... điểm hay một vị trí mới, nơi mà 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 khô 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 khô.... 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 q 6m. Ngồi ra, cịn có định nghĩa của các tổ chức, các nhà nghiên . Chuyên đề: ĐNN nhân tạoPHẦN 1: TỔNG QUAN ĐẤT NGẬP NƯỚC VÀ ĐẤT NGẬP NƯỚC NHÂN TẠO1. ĐẤT NGẬP NƯỚC (WETLAND)1.1. 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 NN nhân tạo cũng