1. Khái niệm, cấu trúc, chức năng của hệ sinh thái Khái niệm: Hệ sinh thái là tập hợp của quần xã sinh vật với môi trường vô sinh của nó, trong đó, các sinh vật tương tác với nhau và với môi trường để tạo nên các chu trình sinh địa hóa và sự biến đổi năng lượng. HST có 2 kiểu: HST tự nhiên, HST nhân tạo. Cấu trúc: HST có hai thành phần chính: Thành phần vô sinh và thành phần hữu sinh đồng tạo nên cấu trúc thành phần của hệ. Thành phần hữu sinh (biotic) là QXSV sống trong hệ. Nó được chia ra làm ba loại chủ yếu: + Sinh vật tự dưỡng (producer): Cây xanh và một số giới hạn các loài nấm và vi khuẩn có khả năng hấp thụ NLMT thông qua sự quang hợp là những sinh vật tự dưỡng (cũng là sinh vật sản xuất). Chính NLMT, bằng quang hợp đã liên kết các phần tử nhỏ vô cơ thành những phân tử hữu cơ lớn và phức tạp hơn. Nhờ hoạt động quang hợp và ở phạm vi nhỏ là hoá tổng hợp của sinh vật sản xuất mà nguồn thức ãn được tạo thành đế nuôi sống trước hết cho sinh vật sản xuất, sau đó là những sinh vật khác. + Sinh vật tiêu thụ (consumer) là những sinh vật dị dưỡng như tất cả các loài động vật và những vi khuẩn không có khả năng quang hợp cũng như là hoá tống hợp. Chúng tồn tại dược là nhờ vào nguồn thức ăn ban đầu do các sinh vật tự dưỡng tạo ra. Chú ý rằng sinh vật tiêu thụ có nhiều bậc, vì thế trong hệ thống dây chuyền thức ãn được sử dụng trong HST, một cách gần đúng có thể xem rằng một loài động vật sẽ là sinh vật tiêu thụ đối với bậc thấp hơn nó một bậc (vì nhận bậc này làm nguồn thức ăn), và là sinh vật sản xuất đối với bậc cao hơn nó một bậc (vì là nguồn thức ăn của bậc này). Thí dụ động vật ăn cỏ là sinh vật tiêu thụ khi chúng dùng cây xanh làm thức ăn, nhưng chúng lại là sinh vật sản xuất khi thịt hoặc sữa của chúng được con người và động vật ăn thịt sử dụng. + Sinh vật phân huỷ (saprophytes) là những sinh vật dị dưỡng sống hoại sinh gồm vi khuẩn, nấm… Chúng tiếp nhận nguồn nãng lượng hoá học được giải phóng ra khi phân huỷ và bẻ gãy các đại phân tử hữu cơ để tổn tại và phát triển, đồng thời lại đào thải vào MTXQ những hợp chất đơn giản hoặc các nguyên tố hoá học mà lúc đầu được các sinh vật tự dưỡng sử dụng để tổng hợp các chất hữu cơ như C02; H20; N2; NO3; V.V.. Thành phần vô sinh (abiotic) là các điều kiện của MTXQ mà QXSV sử dụng để tồn tại và phát triển, bao gồm các chất vô cơ tồn tại ở trong đất, nước, không khí tham gia vào chu trình tuần hoàn vật chất (như C, N, C02 , H20, 02…) và các chất hữu cơ được hình thành để nuôi dưỡng cơ thể sinh vật (như Protein, gluxit, lipit…) cùng các yếu tố khí hậu (như nhiệt độ, ánh sáng, bức xạ, độ ẩm, gió, mưa và các yếu tố khác). Hai thành phần này của hệ sinh thái có quan hệ chặt chẽ với nhau để duy trì sự sống như đã tồn tại hàng triệu năm trên Trái đất. Chức năng: Hệ sinh thái là một hệ thống sinh học hoàn chỉnh như một cơ thể, có cấu trúc tương đối ổn định (do môi trường luôn luôn biến đổi). Thực hiện đầy đủ các chức năng sống như trao đổi năng lượng và vật chất giữa hệ và môi trường thông qua 2 quá trình tổng hợp và phân hủy vật chất. Trong đó, quá trình tổng hợp (đồng hóa) được thực hiện bởi thực vật, quá trình phân hủy (dị hóa) được thực hiện bởi động vật và các VSV. Như vậy, giữa các loài sinh vật trong quần xã, giữa quần xã với ngoại cảnh có sự trao đổi vật chất và năng lượng. Quần xã và ngoại cảnh trở thành 1 hệ thống nhất. Hệ sinh thái là một hệ động lực mở và tự điều chỉnh vì hệ tồn tại dựa vào nguồn vật chất và năng lượng từ môi trường; hoạt động của hệ tuân theo các quy luật nhiệt động học, trước hết là quy luật bảo toàn năng lượng; trong giới hạn sinh thái của mình, hệ có khả năng tự điều chỉnh để duy trì trạng thái cân bằng ổn định.
1 SINH THÁI HỌC Khái niệm, cấu trúc, chức hệ sinh thái Khái niệm: Hệ sinh thái tập hợp quần xã sinh vật với môi trường vô sinh nó, đó, sinh vật tương tác với với môi trường để tạo nên chu trình sinh địa hóa biến đổi lượng HST có kiểu: HST tự nhiên, HST nhân tạo Cấu trúc: HST có hai thành phần chính: Thành phần vô sinh thành phần hữu sinh đồng tạo nên cấu trúc thành phần hệ - Thành phần hữu sinh (biotic) QXSV sống hệ Nó chia làm ba loại chủ yếu: + Sinh vật tự dưỡng (producer): Cây xanh số giới hạn loài nấm vi khuẩn có khả hấp thụ NLMT thông qua quang hợp sinh vật tự dưỡng (cũng sinh vật sản xuất) Chính NLMT, quang hợp liên kết phần tử nhỏ vô thành phân tử hữu lớn phức tạp Nhờ hoạt động quang hợp phạm vi nhỏ hoá tổng hợp sinh vật sản xuất mà nguồn thức ãn tạo thành đế nuôi sống trước hết cho sinh vật sản xuất, sau sinh vật khác + Sinh vật tiêu thụ (consumer) sinh vật dị dưỡng tất loài động vật vi khuẩn khả quang hợp hoá tống hợp Chúng tồn dược nhờ vào nguồn thức ăn ban đầu sinh vật tự dưỡng tạo Chú ý sinh vật tiêu thụ có nhiều bậc, hệ thống dây chuyền thức ãn sử dụng HST, cách gần xem loài động vật sinh vật tiêu thụ bậc thấp bậc (vì nhận bậc làm nguồn thức ăn), sinh vật sản xuất bậc cao bậc (vì nguồn thức ăn bậc này) Thí dụ động vật ăn cỏ sinh vật tiêu thụ chúng dùng xanh làm thức ăn, chúng lại sinh vật sản xuất thịt sữa chúng người động vật ăn thịt sử dụng + Sinh vật phân huỷ (saprophytes) sinh vật dị dưỡng sống hoại sinh gồm vi khuẩn, nấm… Chúng tiếp nhận nguồn nãng lượng hoá học giải phóng phân huỷ bẻ gãy đại phân tử 1 2 hữu để tổn phát triển, đồng thời lại đào thải vào MTXQ hợp chất đơn giản nguyên tố hoá học mà lúc đầu sinh vật tự dưỡng sử dụng để tổng hợp chất hữu C02; H20; N2; NO3; V.V - Thành phần vô sinh (abiotic) điều kiện MTXQ mà QXSV sử dụng để tồn phát triển, bao gồm chất vô tồn đất, nước, không khí tham gia vào chu trình tuần hoàn vật chất (như C, N, C02 , H20, 02…) chất hữu hình thành để nuôi dưỡng thể sinh vật (như Protein, gluxit, lipit…) yếu tố khí hậu (như nhiệt độ, ánh sáng, xạ, độ ẩm, gió, mưa yếu tố khác) Hai thành phần hệ sinh thái có quan hệ chặt chẽ với để trì sống tồn hàng triệu năm Trái đất Chức năng: Hệ sinh thái hệ thống sinh học hoàn chỉnh thể, có cấu trúc tương đối ổn định (do môi trường luôn biến đổi) Thực đầy đủ chức sống trao đổi lượng vật chất hệ môi trường thông qua trình tổng hợp phân hủy vật chất Trong đó, trình tổng hợp (đồng hóa) thực thực vật, trình phân hủy (dị hóa) thực động vật VSV Như vậy, loài sinh vật quần xã, quần xã với ngoại cảnh có trao đổi vật chất lượng Quần xã ngoại cảnh trở thành hệ thống Hệ sinh thái hệ động lực mở tự điều chỉnh hệ tồn dựa vào nguồn vật chất lượng từ môi trường; hoạt động hệ tuân theo quy luật nhiệt động học, trước hết quy luật bảo toàn lượng; giới hạn sinh thái mình, hệ có khả tự điều chỉnh để trì trạng thái cân ổn định 2 3 Sơ đồ chu trình cacbon, từ sơ đồ chu trình đề xuất số giải pháp giảm nồng độ CO2 khí quyển, ứng phó với biến đổi khí hậu Sơ đồ: Cacbon vào chu trình chủ yếu dạng CO CO2 vào hệ sinh thái nhờ trình quang hợp trở lại khí nhờ trình hô hấp trình đốt cháy Thực vật lấy khí cacbonic (CO2) từ không khí tác dụng ánh sáng mặt trời tạo chất hữu Thực vật thủy sinh sử dụng lượng CO2 đáng kể từ môi trường nước, môi trường nước trao đổi CO2 diễn với trao đổi hô hấp Cây sử dụng CO2, nước, hợp chất từ đất (C, N, P…) để tạo cacbonhydrate glucose, oxy sinh sản phẩm phụ trình quang hợp Glucose sau sử dụng dạng tinh bột Celluloso động vật vi khuẩn sử dụng hình thành lượng sinh khối, thịt… Động vật ăn nguồn sinh khối hô hấp sản sinh CO2 phụ phẩm Glucose celluloso bị đốt cháy sản sinh lại CO vào khí Mặc khác việc đốt nguyên liệu hóa thạch, nguyên liệu dầu… sản sinh lượng CO to lớn cho khí quyển, gây hại cho bầu khí 3 4 Thực vật sản sinh lượng CO cho khí thông qua trình hô hấp ban đêm Chất thải động vật thải số vi khuẩn nấm chọn lọc hấp thu số chất cần thiết cho trình sinh trưởng trình sản sinh CO cho khí quyển, Ngoài động vật thực vật chết phân hủy sản sinh lượng CO cho khí Trong môi trường nước Cacbon tồn dạng hòa tan chủ yếu dạng CO2 HCO3- đề góp phần vào trình quang hợp chuyển hóa C nước tư tự khí Đề xuất số giải pháp giảm nồng độ CO khí quyển, ứng phó với biến đổi khí hậu: Hàm lượng CO2 khí tăng cao chủ yếu hoạt động người, hoạt động công nghiệp, đốt nguyên liệu hóa thạch, hoạt dộng GTVT, cần có giải pháp nhằm hạn chế việc đưa CO2 vào khí cách: - Thay đổi, hạn chế nguồn nguyên liệu hóa thạch đầu vào, sử dụng nguồn lượng sạch, thân thiện với môi trường như: lượng gió, NL mặt trời, nguyên liệu sinh học - Sử dụng phương tiện giao thông công cộng xe Bus, tàu điện, xe đạp, xe điện để hạn chế sử dụng nhiên liệu hóa thạch, hạn chế thải khí CO2 vào môi trường - Trồng rừng, trồng nhiều xanh xanh rừng bể hấp thụ Cacbon, giảm đáng kể hàm lượng CO khí - Kiểm tra chặc chẽ nguồn thải CO2 gây ô nhiễm, có biện pháp xử lý hành thích đáng Áp dụng công nghệ tiên tiến thay thế, thay đổi công nghệ, áp dụng sản xuất cho nhà máy, khu công nghiệp phát thải khí CO2 4 Ứng dụng sinh thái học quan trắc môi trường nước, không khí, đất Ứng dụng sinh thái học quan trắc môi trường nước, không khí, đất việc quan trắc sử dụng thị sinh học môi trường để đánh giá mức độ, chất lượng môi trường Chỉ thị sinh học đối tượng sinh vật có yêu cầu định điều kiện sinh thái liên quan đến nhu cầu dinh dưỡng, hàm lượng oxy, khả chống chịu hàm lượng định yếu tố độc hại cho môi trường Sự diện chúng biểu thị tình trạng điều kiện sinh thái môi trường sống nằm giới hạn nhu cầu khả chống chịu đối tượng sinh vật Tùy thuộc môi trường khác mà loài thị loài mẫn cảm với điều kiện sinh lý sinh hóa diện thay đổi số lượng cá thể môi trường bị ô nhiễm hay môi trường bị xáo trộn Quan trắc dựa vào sinh vật thị công cụ quản lý môi trường nước hiệu quả, hỗ trợ đáng kể cho chương trình quan trắc lý- hóa học không đòi hỏi thiết bị đắt tiền, chi phí không cao thu mẫu phân tích, không yêu cầu trình độ chuyên môn cao để thực khâu thu mẫu định loại loài Quan trắc môi trường nước: + Các loại sinh vật có nước bị ô nhiễm khác sinh vật nước + VSV nước chia thành ba loại thị : bẩn hoại sinh mạnh, bẩn trung tính hoại sinh trung bình, bẩn hoại sinh yếu Phân chia vùng theo tiếp nhận chất hữu + Hệ hoại sinh chủ yếu tập trung vào vi sinh vật nhỏ: Động vật nguyên sinh (), tảo + Động vật không xương sống cở lớn sống đáy nhóm SV thị bao gồm loài : Cánh úp, Phù du, Bướm đá,( Mẫn 5 cảm) Giáp xác bơi nghiêng, Bộ chân đều,(Trung gian) Côn trùng hai cánh, Lớp giun tơ( Chống chịu) + Sinh vật thị phú dưỡng: Chỉ thị cho thủy vực bị ô nhiễm nặng chất hữu loài tảo : Tảo lam, Tảo lục, Tảo Silic, Tảo mắt Tảo mắt: thị môi trường nhiễm bẩn hữu cơ, phú dưỡng Phân bố thủy vực nước ngọt, số loài sống nước lợ mặn Đặc điểm : có váng màu xanh , vàng, đỏ,nâu ao tù Tảo lục : chiếm ưu làm nước có màu xanh nhạt Tảo lam: ( tảo xanh hay vi khuẩn lam) sống dạng tập đoàn hay đa bào hình sợi, hình chuỗi hạt đơn hay phân nhánh Tế bào tảo lam dạng sợi, chuỗi hạt thường có tế bào dị hình Tảo độc hại số loài tiết chất độc số loài thường gây tượng nở hoa nước Tảo Silic( Tảo khuê): nước ao có màu vàng nâu hay vàng lục + Giám sát sinh học kim loại nặng nước ngọt: Chỉ thị sinh học sử dụng cá chép dùng để làm nghiên cứu độc học : Cd, Pb,Co,Cr,Ni,Sr; Chỉ thị nhờ động vật thân mềm hai mảnh vỏ: Sò, hến Quan trắc môi trường không khí Môi trường không khí bị ô nhiễm đánh giá thông qua tổn thương cho thực vật ONKK gây nên Sự phản hồi thực vật chất ONKK hữu ích hoạt động: Nhận diện có mặt sớm chất ô nhiễm; xác định phân bố địa lý chất ô nhiễm; đánh giá nồng độ chất ô nhiễm; cung cấp thông tin cho việc thu chất ô nhiễm để phân tích hóa học; làm sở nhận diện trực tiếp chất ONKK khác loài, giống bị tổn thương Các nhân tố định phạm vi tổn thương vùng bị ô nhiễm không khí bao gồm : Loài nồng độ chất ô nhiễm; Khoảng cách từ nguồn phát thải; thời gian phơi nhiễm; điều kiện khí tượng Sự tổn thương ONKK thường khốc liệt vào mùa ấm nóng, bầu trời trong, phẳng lặng , thời tiết ẩm ướt áp 6 7 suất không khí cao làm cho chất độc tích lũy gần mặt đất hình thành bẫy không khí cao mát gần mặt đất gây nên tượng “nghịch đảo không khí” Những chất ô nhiễm không khí quan trọng Ozon, Hydroflorua (HF), clo, peroxyaxilnitrat (PAN) etylen Ozon: Xâm nhập vào thực vật thông qua khí khổng mở rộng trình trao đổi thông thường thực vật môi trường xung quanh Mẫn cảm ozon , tổn thương tác động ozon thông thường rõ nhận biết già Khi tác động Ozon mạnh lên thực vật xuất điểm nhập lại với tạo đốm bề mặt bị tổn thương chết số tế bào VD: Dưa chuột : xuất điểm màu trắng; Khoai tây, Dưa hấu : có đốm Màu xám, có đốm có ánh kim loại; Hành: có đốm màu trắng, đầu không màu Thực vật thị ozon tốt thân gỗ, bụi thân gỗ loài cỏ PAN : Là thành phần sương mù quang hóa, chất độc hại thị ô nhiễm môi trường không khí Tác đông PAN lên thực vật thể đốm bọng nước có màu bạc trắng đồng thau Các dấu hiệu thường thấy rau xà lách, đậu đỗ Thực vật nhạy cảm xảy với nồng độ PAN từ 0,01 đến 0,05 ppm lâu NO, SO2: Nồng độ NO từ 0,4 đến 0,8 ppm kìm hãm tăng trưởng cà chua “Sonato” Tác động mạnh SO2 lên thực vật rộng làm cho rìa chúng sáng màu gân ( nâu trắng) VD: Hội chứng cằn cỗi, úa vàng Cây thông trắng: Cây kim non có màu xanh sáng , chúng biến thành đốm bẩn màu vàng sau đầu nhọn kim bị quăn lại Nếu có tác động SO2, kim trở thành màu đỏ, sau thành màu 7 nâu – xám Trên kim xuất nhiều vết đốm màu vàng pha trộn màu kim Kim loại nặng Thảm thực vật dọc theo hai bên đường gần nhà máy luyện kim thường sử dụng cho mục đích giám sát sinh học kim loại nặng, đặc biệt Pb Bụi : Lớp bụi xi măng bụi vôi tăng lên thành dạng màng mỏng bao lấy nhọn kim làm cho sinh trưởng chậm lại Chiều dài mức tăng trưởng trung bình giảm xuống khoảng 50% quan trắc sinh trưởng vùng bị bụi mạnh không bụi Các hạt bụi nặng từ nhà máy xi măng, bám vào địa y giá thể chúng , tạo thành lớp mỏng váng mỏng nàu trắng làm cho Địa y bị chết Sử dụng động vật cụ thể thỏ nhà để quan trắc phơi nhiễm môi trường As, sau với Pb,Mn,Cr,Cd,và Ni Quan trắc sinh học người: Sử dụng vật liệu sinh học người lấy mẫu bao gồm : máu, nước tiểu, tóc, móng chân tay rụng Tính nhạy bén tóc thị cho tiếp xúc với kim loại độc hại Tùy theo nồng độ chất ô nhiễm khác mà phản ứng thể người khác VD: Nồng độ Ozon 0,2 (ppm) tác động gây bệnh, Nồng độ 0,3 (ppm) mũi họng bị kích thích bị sưng tấy Quan trắc môi trường đất: + Đất phèn: Thực vật thị cho đất phèn thay đổi theo tính chất đất; Biến đổi tùy theo mức độ hàm lượng phèn chứa đất Bao gồm: thị ưu vùng đất phèn ngập nước thường xuyên : Súng co, Sen Các thị ưu vùng đất phèn ngập nước theo mùa : Lúa ma, sậy; Chỉ thị ưu vùng đất phèn nhiều: Năng ngọt, Bàng; Chỉ thị đất phèn trung bình: Lác cỏ ống; Chỉ thị ưu vùng đất phèn tiềm tàng: Cây rán, chà Chỉ thị sinh học sử dụng đất phèn : 8 9 Động vật đất phèn : Loài trai sinh sống số thủy vực nội đồng nhiễm phèn chua nhẹ Nhóm ốc tuyệt đối không sống đáy thủy vực bị ô nhiễm độc phèn Nhóm côn trùng thủy sinh phát triển: ấu trùng muỗi lắc ấu trùng chuồn chuồn thủy vực nội đồng bị nhiễm phèn nặng Nhóm giun tơ + Đất ngập mặn : Các loài thực vật thị phát triển bãi thủy triều vùng cửa sông môi trường nước mặn nước lợ Có cấu tạo thích nghi với môi trường Bao gồm nhóm Nhóm chịu mặn cao từ 10-35%0 hơn: Mắm, đước bộp, đưng, đước vòi, dà quánh, vẹt trụ Nhóm chịu mặn trung bình từ 10-350/00: đước, vẹt, tách, vẹt dù, sú Nhóm chịu mặn thấp : 7-200/00: Cây trang, ô rô, quạo nước, cốc kèn Động vật thị đất mặn : Động vật coi thị đất ngập mặn Địa sâm + Đất nghèo dinh dưỡng: Thực vật thị cho đất nghèo dinh dưỡng điển hình rau mương Kết luận: Quan trắc dựa vào sinh vật thị công cụ hiệu hỗ trợ đắc lực cho chương trình quan trắc lý- hóa học Cần phổ biến, mở rộng hướng sử dụng sinh vật thị chương trình quan trắc môi trường định kỳ mở rộng hướng khai thác, sử dụng sinh vật thị kĩnh vực môi trường 9 10 • • • • - - 10 Hãy đưa mô hình ứng dụng sinh thái điển hình phục hồi tài nguyên thiên, xử lý nước thải sinh hoạt; xử lý chất thải sinh hoạt; xử lý chất thải phương pháp sinh học thường dùng nhất? Nêu ưu, nhược điểm mô hình đó? a Mô hình ứng dụng sinh thái điển hình phục hồi tài nguyên thiên (tài nguyên đất bị ô nhiễm KLN) Tác hại KLN lên môi trường đất: Các KLN xuất đất khả lan truyền chúng vào môi trường nhanh Nó gây độc cho tất xung quang: đất, nước, không khí, thực vật, HST, người Cơ chế hấp thụ kim loại nặng thực vật: Các nguyên tố dung dịch đất chuyển hóa từ lỗ khí đất tới bề mặt rễ hai đường chính: khuếch tán dòng chảy khối Sự khuếch tán xảy nhằm xhoonsg lại gia tăng gradian nồng độ bình thường rễ cách hấp thu kim loại nặng dung dịch đất bè mặt tiếp giáp rễ đất Quá trình xâm nhập KLN vào cây: KLN vào vùng tự rễ KLN tế bào rễ vận chuyển KLN đến mầm chồi Mô hình xử lý KLN KLN gây nên đất: Xử lý chì loài thực vật Lantanan Camara L (Hoa ngũ sắc – Cứt lợn :D): lòai thực vật hấp thụ Pb 1% trọng lượng khô chúng Chúng tăng trưởng nhanh cung cấp nhiều sinh khối để hấp thụ chì Trong điều kiện ô nhiễm đất đến 4x103 mg kg -1 Pb , Lantana sống hấp thu Pb Hấp thụ Pb hệ rễ Lantana quan trọng lúc đầu,có tương quan tốt nồng độ chì đất lượng chì hấp thụ Lantana Nhưng sau đó, Pb chuyển lên tích lũy thân Xử lý As, Pb dương xỉ, cỏ vetiver xã Hà Thượng, Đại Từ, Thái Nguyên Có loài thuộc họ dương xỉ (tên khoa học Pteris vittata Pityrogramma calomelanos) cỏ trầu (tên khoa học Eleusine indica) có khả tích lũy kim loại nặng, hàm lượng 10 10 11 • - - • 11 asen lên đến 5.876ppm rễ 2.642ppm Còn cỏ trầu sử dụng giải pháp phục hồi cho vùng đất bị ô nhiễm chì kẽm Nghiên cứu cho thấy cỏ vetiver có khả chống chịu vùng ô nhiễm chì cao (trồng thí nghiệm đất nhiễm từ 1.400ppm đến 2.530ppm, cỏ phát triển tốt) Đây sở để nhà khoa học tiên hành nghiên cứu, trồng thử nghiệm loài với mục đích phục hồi vùng đất bị ô nhiễm kim loại nặng, đặc biệt vùng khai khoáng Sau chọn lọc phân tích, nhà khoa học trồng thử nghiệm cỏ vetiver dương xỉ Pteris vittata làng Hích với diện tích 600m2 Ở xã Hà Thượng, nhà khoa học trồng thử nghiệm khả hấp thụ asen loài dương xỉ Pteris vittata, Pityrogramma calomelanos cỏ vetiver diện tích 700m2 Kết đo kiểm xã Hà Thượng cho thấy, sau trồng thử nghiệm tháng, hàm lượng asen đất giảm từ 5.606,31ppm xuống 4.521ppm Ưu – nhược: Ưu: + Dùng ánh sáng mặt trời + Xử lý chỗ + Được chấp nhận rộng rãi + Chi phí thấp :10-20% so với phương pháp truyền thống + Ít chất thải thứ cấp + Không có mùi hôi thối + tạo cảnh quan đẹp + Đất sau xử lý tiếp tục sử dụng Nhược: + Chậm phương pháp truyền thống + Sinh khối thường phát triển nhanh gây xâm lấn – cần biện pháp kiểm soát b Mô hình ứng dụng sinh thái điển hình xử lý nước thải sinh hoạt Lý xử lý nước thải sinh hoạt: 11 11 12 • • - 12 + Nước thải nguồn gây ô nhiễm song hồ biển + Nước thải gây nên loại dịch bệnh lan truyền môi trường nước + Xử lý nước thải việc áp dụng quy trình Sinh – Hóa – Lý nhằm làm giảm chất gây ô nhiễm có nước Nguyên nhân gây ô nhiễm: + Sự gia tăng chất gây ô nhiễm nước đặc biệt chấy hữu khó phân hủy + Nguồn gây ô nhiễm xuất phát từ qúa trình sinh hoạt, sản xuất, bệnh viện + Sự cân chuỗi sinh thái môi trường nước gây nên tượng ô nhiễm Mô hình xử lý nước thải: Mô hình Sử dụng VSV hiếu khí tùy tiện – bể aerotank: Phương pháp hiếu khí sử dụng nhóm vi sinh vật hiếu khí, hoạt động điều kiện cung cấp oxy liên tục Quá trình phân huỷ chất hữu nhờ vi sinh vật gọi trình oxy hoá sinh hoá Quá trình xử lý sinh học hiếu khí nước thải gồm ba giai đoạn sau: + Oxy hoá chất hữu cơ: CxHyOz + O2 => CO2 + H2O + DH + Tổng hợp tế bào mới: CxHyOz + NH3 + O2 => CO2 + H2O + DH + Phân huỷ nội bào: C5H7NO2 + 5O2 => 5CO2 + H2O + NH3 ± DH • Quá trình bùn hoạt tính hiếu khí (Aerotank) trình phổ biến Trong bể bùn hoạt tính hiếu khí với sinh vật sinh trưởng dạng lơ lửng, trình phân huỷ xảy nước thải tiếp xúc với bùn điều kiện sục khí liên tục Việc sục khí nhằm đảm bảo yêu cầu cung cấp đủ lượng oxy cách liên tục trì bùn hoạt tính trạng thái lơ lửng Bản chất phương pháp phân huỷ sinh học hiếu khí với cung cấp ôxy cưỡng mật độ vi sinh vật trì cao (2.000mg/L –5.000mg/L) tải trọng phân huỷ hữu cao cần mặt cho hệ thống xử lý Ưu: 12 12 13 - • - - - • - - 13 + Nồng độ chất ô nhiễm sau quy trình xử lý đạt quy chuẩn hành + Diện tích đất sử dụng tối thiểu + Công trình thiết kế dạng Modul dễ mở rộng, nâng công suất sử lý Nhược: + Nhân viên vận hành cần đào tạo chuyên môn + Bùn sau qúa trình xử lý cần thu gom xử lý định kỳ Mô hình sử dụng thực vật – bèo tây: có khả hấp thụ chất hữu cơ, N, P KLN Cơ chế làm nước thải xảy sau: Loại bỏ chất hữu có khả phân hủy sinh: tiếp nhận thực vật, loại bỏ COD, BOD nhờ vsv hiếu khí, kỵ khí bám phần thân, rễ ngập nước Loại bỏ N, P: qúa trình hấp thụ thực vật đồng hóa vi khuẩn, tạp phức hấp phụ lên bề mặt hạt rắn hay chất hữu để kết tủa lắng theo thời gian lớp trầm tích nạo vét bà xả bỏ Loại bỏ KLN: KLN hòa tan nước thải chạy qua hệ thống xử lý tự nhiên, chúng loại bỏ chế kết tủa lắng dạng hydroxit sunfur kim loại không tan vùng hiếu khí, yếm khí Một phần hấp thụ vào tế bào thực vật thủy sinh vi khuẩn Loại bỏ vsv gây bệnh: Bộ rễ số lọa thực vật ngập nước snh số chất đặc biệt sinh chất kháng sinh Ưu – nhược: Ưu: + Tạo cảnh quan sinh thái khu vực, trang trí kết hợp với số loài thực vật thủy sinh khác sen, sung… tạo kiểu dáng đẹp + Góp phần làm tăng đa dạng sinh học cho vùng việc thu hút loài bò sát, lưỡng cư, thủy sinh vật +Khi thu hoạch làm phân hữu cơ, tạo khí biogas, làm thức ăn cho gia súc, gia cầm, đồ thủ công mỹ nghệ,… Nhược: 13 13 14 14 + Cần diện tích lớn, khả xử lý cao chậm, cần thời gian xử lý lâu + Do khả sinh sản nhanh dễ gây tắc nghẽn ao hồ kênh rạch + Khi hàm lượng chất dinh dưỡng nước giảm bèo tay già úa phải vớt bèo khỏi vùng xử lý, tránh để bèo chết nước làm ô nhiễm lại nguồn nước c Mô hình ứng dụng sinh thái điển hình xử lý chất thải sinh hoạt Là sản phẩm từ gia đình, quan bao gồm: thủy tinh, kim loại vật liệu hữu Thủy tinh kim loại tái chế, tiết kiệm 95% lượng để tạo kim loại thủy tinh Chất thải hữu hộ gia đình áp dụng theo mô hình hầm ủ Biogas: Biogas khí sinh học sinh từ trình phân hủy hợp chất hữu có chứa thành phần chất đường, proteine, mỡ dầu, chất xơ điều kiện yếm khí, cụ thể chất thải chăn nuôi gia súc, gia cầm, chất thải hữu sinh hoạt đời sống người, phế phẩm, chất thải hữu sản xuất, chế biến lương thực, thực phẩm, sản phẩm nông nghiệp, thủy sản, giết mổ hầm ủ Biogas… Biogas giải pháp công nghệ hữu ích tạo nguồn lượng khí sinh học chỗ cho bà nông thôn; không cung cấp gas thay cho củi, dầu mà nguồn lượng thay điện sản xuất, sinh hoạt Hầm biogas có thời gian lưu xử lý nước thải chăn nuôi tương đối dài khoảng 30 ngày Ngoài ra, với giải pháp công nghệ sử dụng bạt HDPE có khả kháng hóa chất tuyệt vời, chống tia UV, bền, dai không bị rạn nứt, có tuổi thọ trung bình ≥ 20 năm nên tạo môi trường kỵ khí hoàn toàn hầm ủ sinh học kỵ khí bảo đảm hiệu xử lý ô nhiễm cao Mỗi năm, Việt Nam sản sinh khoảng tỷ m3 khí sinh học biogas CH4 Với mức độ gây hiệu ứng nhà kính khí CH4 (thành phần chủ yếu biogas) cao gấp 23 lần so với khí CO2, việc tận dụng biogas làm nhiên liệu phát điện cần thiết nhằm giảm phát thải 14 14 15 • • 15 chất khí gây hiệu ứng nhà kính tiết kiệm nhiên liệu hóa thạch cho quốc gia Ưu: + Giải vấn đề ô nhiễm môi trường đất, nước, không khí, giảm thiểu chất gây hiệu ứng nhà kính phát sinh từ sản xuất, chăn nuôi, hạn chế dịch bệnh bảo vệ sức khỏe cộng đồng + Tiết kiệm lượng, giảm chi phí cho hộ gia đình Nhược: + Dịch thải sau biogas chưa chưa xử lý triệt để, chưa đảm bảo tiêu chuẩn môi trường d Mô hình ứng dụng sinh thái điển hình xử lý chất thải Lượng rác thải sinh hoạt hoạt động công nghiệp thải môi trường ngày nhiều lượng rác xử lý để an toàn cho môi trường không tương xứng Xử lý rác thải việc làm cần thiết, Sử dụng mô hình BCL hợp vệ sinh: BCL diện tích khu vực quy hoạch, lựa chọn, thiết kế, xây dựng để thải bỏ CTR Tiến hành áp dụng công nghệ sinh thái vào giai đoạn xử lý khí thải nước rỉ rác BCL tái sử dụng mặt BCL: - Thu hồi khí từ BCL để sản xuất điện Đây nguồn điện lớn nên cần có biện pháp thu hồi khí BCL để sản xuất điện Phương án tái sử dụng lượng mà giảm tác động đến chất lượng môi trường không khí đặc biệt khí methane có ảnh hưởng hiệu ứng nhà kính gấp 20 lần so với khí dioxit carbon có khối lượng - Xử lý nước rỉ rác Nước rỉ rác chất lỏng thấm qua lớp chất thải rắn mang theo chất hòa tan chất lơ lửng Thành phần nước rỉ rác có chứa nồng động pH, COD, BOD, acid, kim loại nặng… cao Còn cỏ Vetiver, rễ chứa nhiều vi khuẩn nấm có khả xử lý chất thải gây ô nhiễm cho môi trường Cụ thể, vi khuẩn cố định đạm có tác dụng chuyển hóa nitơ tự thành nitơ sinh học; vi khuẩn điều hòa sinh trưởng điều hòa chất auxin, gibberrellins, ethylene, acid… chất hữu 15 15 16 • • 16 ảnh hưởng đến trình sinh lý dù nồng độ thấp; nấm phân giải photpho; nấm rễ… Nhờ mà mọc nhanh vùng đất nghèo dinh dưỡng đất bị nhiễm độc kim loại nặng điều kiện khắc nghiệt hạn hán, sương muối, nước mặn, nước hóa chất, độc chất Tương tự, với loại dầu mè sinh trưởng phát triển môi trường ô nhiễm Trên thực tế, loại trồng thử nghiệm cải tạo môi trường bị nhiễm độc dioxin Huế Cần Thơ Theo kết nghiên cứu cho thấy nguồn nước rỉ rác đậm đặc có nồng độ chất ô nhiễm cao sau pha loãng với tỷ lệ 10% để tưới vào cỏ Vetiver, cỏ voi dầu mè hấp thu xử lý phương pháp phát triển tự nhiên cho chất lượng nước thải đạt tiêu chuẩn loại A Hơn nữa, chi phí xử lý khoảng 8.000 đồng/m³ nước rỉ rác, rẻ gấp chục lần chi phí xử lý Quan trọng loại có giá trị kinh tế cao Cụ thể, Vetiver tận thu để sản xuất giấy; dầu mè để sản xuất nhiên liệu sinh học sản xuất thuốc trị bệnh - Tái sử dụng mặt BCL: Mặt chôn lấp phải tận dụng hợp lý nhằm tránh lãng phí mà mang lại hiệu kinh tế cao từ thu nhập kinh doanh như: - Xây dựng công viên sinh thái, giải trí - Xây dựng sân gôn, nhà nghỉ dưỡng - Xây dựng nhà máy phát điện, tận dụng nguồn khí thải từ rác giảm hiệu ứng nhà kính BCL sau đóng cửa ngưng hoạt động trở thành công viên đẹp tạo mảng xanh cho thành phố tạo không khí lành cho người dân khu vực Mặt khác vận tận thu việc bán khí gas, ống thu khí mặt đất tạo dáng trang trí bắt mắt Ưu: + Xử lý môi trường triệt để - bv môi trường + Đỡ tốn chi phí + có tiềm phát triển kinh tế Nhược: 16 16 17 17 + Quy trình phức tạp đòi hỏi người có kinh nghiệm… 17 17 18 18 Trình bày phân tích qui trình ứng dụng sinh thái học quản lý tài nguyên sinh vật? Tài nguyên, môi trường đất? Tài nguyên, môi trường nước? Tài nguyên khoáng sản? Nêu ví dụ trường hợp cụ thể? ỨNG DỤNG SINH THÁI HỌC TRONG TÀI NGUYÊN SINH VẬT Mô hình ao tôm sinh thái sử dụng với mục đích phục hồi ao tôm xuống cấp thiết kế ao theo kiểu cũ gây phá hủy rừng ngập mặn, đồng thời mô hình có tác dụng hồi phục rừng ngập mặn bị chết tỏn ao tôm nuôi cá bị hỏng Mô hình thích hợp cho việc nuôi tôm, cá nước lợ nhằm đáp ứng yêu cầu đa dạng tài nguyên sinh vật, tài nguyên đất ngập nước ven biển Quy mô, diện tích áp dụng: Mô hình thiết kế áp dụng với ao có diện tích tối đa 10 Ha Mô hình bao gồm: - Ao nuôi tôm - Kênh đào: Một hệ thống kênh đào bao gồm kênh chạy xung quanh phía ao kênh nằm ngng (kênh xương cá) Miệng cống có đặt lưới chắn để giữ tôm, cá tháo nước biển Tiếp đến cống điều tiết nước đặt hướng biển Các kênh nằm ngang có tác dụng làm tăng độ thoáng cho tôm, cá điểm nối với kênh Các kệnh kênh ngang tạo ô đất chúng để trồng ngập mặn Hệ thống kênh chiếm khoảng 20% diện tích ao nuôi - Cây trồng: trồng ao bao gồm Sú, Trang, Bần Cây ngập mặn trồng ô đất nằm lọt kênh Các ô đất có diện tích 85% diện tích ao Tuy nhiên, trồng 75% diện tích, phần đất lại 5% bãi trống dùng làm bổ sung thêm thức ăn cho tôm, cá nuôi ao Với mô vậy, ngập mặn tồn phát triển tốt ao nhờ việc lưu thông nước liên tục Ngoài ra, việc lưu thông đảm bảo độ mặn nước ao làm phong phú thêm lượng động, thực vật thủy sinh (có nước biển) Các sinh vật đáy giun nhiều tơ, ấu trùng côn trùng thủy sinh… 18 18 19 19 cần có chu kì hiếu khí yếm khí sinh trưởng phát triển Đây hai nguồn cung cấp thức ăn cho tôm cá ao Do đó, thức ăn tự nhiên cho tôm, cá ao phong phú nhiều Đó nguyên nhân làm tăng suất cho tôm, cá ỨNG DỤNG SINH THÁI HỌC TRONG TÀI NGUYÊN MÔI TRƯỜNG ĐẤT Áp dụng công nghệ sinh thái, nhà khoa học phát số lòai thực vật có khả xử lý nhiễm độc kim loại nặng môi trường đất Đây hướng tương đối lĩnh vực xử lý đất Bên cạnh đó, với trạng ô nhiễm đất ngày trở nên trầm trọng, thiết thực Loài thực vật dòng hyperaccumulators mọc đất nông nghiệp công nghiệp bị nhiễm bẩn kim loại nặng Do đó, năm 1865 khả "ăn kim loại nặng" cải xoong phát Khi người nông dân tiến hành phát quang đất đai để trồng trọt phát thân cải xoong có chứa lượng lớn kẽm Kể từ đó, nhiều loại thực vật dòng hyperaccumulators tìm thấy sử dụng để loại bỏ kim loại nặng khỏi đất Các nhà khoa học Trung Quốc hoàn thiện kỹ thuật trồng dương xỉ (Pteris vittata L.) để “hút” nguyên tố kim loại nặng đất asen, đồng, kẽm… Loài dương xỉ hàm lượng asen lên tới 8‰, vượt xa so với hàm lượng đạm, lân có thân mà phát triển tươi tốt Khả hút asen loài không ngừng tăng mạnh theo phát triển cây, chúng di truyền đặc tính cho hệ sau Các sợi lông tơ dương xỉ có khả tập hợp asen đặc biệt, sợi lông có nước nơi tích trữ chủ yếu thạch tín, có tác dụng cách biệt rõ ràng asen, loại độc tố bị “nhốt kín” nơi an toàn thân nên không ảnh hưởng đến phát triển Gần đây, nhà khoa học Việt Nam phát loài dại có tên thơm ổi có khả hấp thu lượng kim loại nặng cao gấp 100 lần bình thường sinh trưởng nhanh Món khoái 19 19 20 20 loài chì Chúng "ăn" lượng chì cao gấp 5001.000 lần, chí lên tới 5.000 lần so với loài bình thường mà không bị ảnh hưởng Thơm ổi xem loài siêu hấp thu chì cadimi ỨNG DỤNG SINH THÁI HỌC TRONG TÀI NGUYÊN MÔI TRƯỜNG NƯỚC Công nghệ màng xử lý chất hữu xử lý nước thải Màng sinh học tập hợp vi sinh vật (hiếu khí, kỵ khí hiếu khí tùy tiện) phát triển gắn với chất mang Màng vi sinh có cấu trúc phức tạp, cấu trúc vật lý vi sinh Cấu trúc vi sinh vật gồm: + vật liệu đệm (đá, sỏi, chất dẻo, than,…với nhiều kích cỡ khác nhau) có bề mặt rắn làm môi trường dính bám cho vi sinh vật + Lớp màng vi sinh vật phát triển dính bám bề mặt vật liệu đệm Lớp màng vi sinh chia thành hai lớp: lớp màng lớp màng bề mặt Các vi sinh vật chịu trách nhiệm phân hủy chất hữu phát triển thành màng dính bám hay gắn kết vào vật liệu trơ đá, xỉ, sành, sứ, nhựa… Lớp màng vi sinh vật phát triển bề mặt vật liệu tiêu thụ chất chất hữu cơ, oxy, nguyên tố vết (các chất vi lượng)… từ nước thải tiếp xúc với màng cho hoạt động Quá trình tiêu thụ chất sau: chất từ chất lỏng tiếp xúc với bề mặt màng sau vận chuyển vào màng vi sinh theo chế khuếch tán phân tử Trong màng vi sinh vật diễn trình tiêu thụ chất trình trao đổi chất vi sinh vật màng Đối với loại chất thể rắn, dạng lơ lửng có phan tử khối lớn khuếch tán vào màng chúng phân hủy thành dạng có phân tử khối nhỏ bề mặt màng sau tiếp tục trình vận chuyển tiêu thụ màng vi sinh giống Sản phẩm cuối màng trao đổi vận chuyển khỏi màng vào chất lỏng Trong trình phát triển màng vi sinh vật, , vi sinh vật thay đổi chủng loại số lượng Lúc đầu hầu hết sinh khối vi 20 20 21 21 khuẩn, sau protozoas, tiếp đến metazoas phát triển hình thành nên hệ sinh thái Protozoas metazoas ăn màng vi sinh vật làm giảm lượng bùn dư Theo nghiên cứu Inamori cho thấy có hai loài thực dưỡng sống màng vi sinh Một loài ăn vi khuẩn lơ lửng thải chất kết dính Kết làm tăng tốc độ làm nước Loài ăn vi khuẩn màng vi sinh thúc đẩy phân tán sinh khối Hai loài có cân hợp lý hiệu khoáng hóa chất hữu làm nước thái cao 21 21 22 - 22 ỨNG DỤNG SINH THÁI HỌC TRONG QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN KHOÁNG SẢN Tài nguyên khoáng sản sản phẩm tích tụ củ tự nhiên, hữu hạn tái tạo Do việc khai thác sử dụng phải hợp lý, tiết kiệm, hiệu bền vững Khai thác tài nguyên khoáng sản đem lại nhiều lợi ích kinh tế, nhiên bên cạnh có nhiều tác động tiêu cực đến môi trường như: làm cạn kiệt nguồn tài nguyên KS; thay đổi cảnh quan, bãi thải phát triển; ô nhiễm môi trường suy thoái hệ động thực vật nghiêm trọng khai thác kiểm soát, bừa bãi; tai biến công nghiệp khai khoáng gia tăng (sập lò, trượt tầng, sụt lỡ,…),… Vì vậy, công tác quản lý tài nguyên KS cần trọng, biện pháp quản lý tài nguyên khoáng sản có ứng dụng sinh thái học quan tâm nhiều phát triển bền vững tương lai Vì tài nguyên KS tài nguyên tái tạo, nên công tác quản lý TNKS chủ yếu tập trung vào khai thác, sử dụng hợp lý, hiệu khôi phục tài nguyên, QL môi trường Sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên KS: Sử dụng hợp ý nguồn TNKS vấn đề phức tạp giải theo phương hướng địa chất, kỹ thuật mỏ, công nghệ, kinh tế tổ chức: + Phương hướng địa chất: hoàn chỉnh điều tra, đánh giá tiềm năng, trữ lượng, giá trị kinh tế nguồn tài nguyên KS Đổi công nghệ thiết kế khai thác mỏ KS + Phương hướng kỹ thuật: Thay thế, cải tiến công nghệ, kỹ thuật phương pháp khai thác lạc hậu, nhằm hạn chế tối đa ô nhiễm gây cho môi trường, bảo vệ tốt sức khẻ cho người lao động đảm bảo việc tăng hiệu suất chất lượng khoán sản lấy từ lòng đất + Phương hướng công nghệ: tiếp cận công nghệ khai thác tiên tiến, đại nhàm giảm tác động tớ môi trường đồng thời tăng sản lượng, suất khai thác Sử dụng công nghệ chế biến KS tạo chất thải, công nghệ chế biến quặng + Phương hướng kinh tế: tạo việc sử dụng tổng hợp TNKS 22 22 23 23 + Phương hướng tổ chức: đảm bảo việc tổ chức khai thác use hợp lý nguồn TNKS Sơ đồ tổng hợp phương hướng sử dụng hợp lý tài nguyên KS bảo vệ lòng đất: - Khôi phục tài nguyên, quản lý môi trường: + Áp dụng công nghệ, thiết bị xử lý khoáng sản, khôi phục tài nguyên hầm mỏ, tài nguyên mỏ lộ thiên, đánh giá địa chất khoáng sản + Khôi phục lại cảnh quan môi trường sinh thái khu mỏ không khai thác sử dụng + Đẩy mạnh công tác trồng gây rừng vùng mỏ (vừa có tác dụng chống xói mòn đất, vừa có tác dụng lọc bụi, cac khí độc hại vật lơ lững không khí) 23 23 24 24 + Tiếp tục hoàn thiện tiêu chuẩn cho phép chất lượng môi trường cho khu mỏ khai thác khoáng sản, đưa biện pháp xử lý kiệp thời + Thúc đẩy phát triển, sử dụng nguồn lượng mới, lượng tái tạo, nguyên nhiên liệu thân thiện với môi trường thay nguồn tài nguyên truyền thống BỔ SUNG THÊM: MÔ HÌNH PHỤC HỒI CẢNH QUAN HỒ BẰNG PHƯƠNG PHÁP TỔ HỢP SINH HỌC KẾT HỢP VỚI PHƯƠNG PHÁP KẾT TỦA Mô hình xử lý nước hồ ô nhiễm giải pháp tổ hợp sinh học kết hợp với phương pháp kết tủa có tác dụng thúc đẩy phát triển hài hòa quần thể sinh vật hồ (tạo điều kiện cạnh tranh điều kiện sống: dinh dưỡng sơ cấp, thức ăn, ánh sáng, chỗ trú ẩn cho động vật phù du, cá nhỏ, vi sinh vật thực vật phụ sinh) thông qua giải pháp sử dụng thủy thực vật dạng thân cứng thực vật trồng mặt nước (để tiện thu hái, kiểm soát mật độ) Cách tiến hành: Tiến hành khảo sát đánh giá ô nhiễm hồ, bước thực giảm bớt hàm lượng photpho tan nước hạn chế trình trao đổi photpho lớp bùn đáy lớp nước thông qua chất kết tủa Chúng thực trình kết tủa việc sử dụng hóa chất keo tụ, kết tủa PAC (PolyAluminium Chloride) Sau - ngày keo tụ, kết tủa photpho tan, tiến hành lấy mẫu phân tích để xác định khả xử lý, loại bỏ số yếu tố gây ô nhiễm Chỉ tiêu phân tích nước gồm: pH, photpho, độ kiềm, COD, chlorophyll a, nhôm Sau hoàn thành phun rải hóa chất keo tụ PAC, tiến hành bổ sung, lắp đặt hệ thống bè trồng thủy thực vật xuống hồ Sử dụng kỹ thuật thúc đẩy phát triển hài hòa quần thể sinh vật hồ thông qua giải pháp sử dụng thủy thực vật dạng thân cứng thực vật trồng mặt nước Đã tiến hành làm bè có trồng số thủy thực vật, bao gồm bè hình bè hình lục giác (hình benzen), xung quanh khung bè có rổ nhựa để trồng loại thủy thực vật (như thủy 24 24 25 25 trúc, rau muống Nhật, chuối hoa ), bên bè có thả thêm bèo tây, rong đuôi chồn Thủy thực vật sử dụng có khả hấp thu cao chất dinh dưỡng (nitơ, photpho) hồ chúng cạnh tranh với tảo, từ làm hạn chế phát triển tảo Ngoài khả hấp thu dinh dưỡng nước, loại thủy thực vật đóng vai trò chất mang vi sinh vật qua rễ phát triển nhờ tương tác thực vật với vi sinh để tăng cường hiệu xử lý chất gây ô nhiễm nước hồ Khi rễ thủy thực vật phát triển chỗ ẩn nấp cho sinh vật phù du ăn tảo Đồng thời, thực vật phát triển, tạo bóng che phủ mặt hồ, ngăn cản trình quang hợp phát triển tảo Trong hồ có nuôi cá, lúc có phát triển hài hòa quần thể sinh vật hồ theo chuỗi thức ăn sau: tảo động vật phù du ăn tảo cá bé ăn động vật phù du cá lớn ăn cá bé Thực tế cho thấy, phản ánh từ người dân sống xung quanh khu vực hồ, người quản lý cá hồ cho biết, từ tiến hành lắp đặt hệ thống bè trồng thủy thực vật, cá hồ chết hơn, giảm mùi hôi, bốc lên từ hồ, đồng thời tạo cảnh quan đẹp cho hồ 25 25 [...]... xem là loài siêu hấp thu chì và cadimi ỨNG DỤNG SINH THÁI HỌC TRONG TÀI NGUYÊN MÔI TRƯỜNG NƯỚC Công nghệ màng xử lý chất hữu cơ trong xử lý nước thải Màng sinh học là tập hợp vi sinh vật (hiếu khí, kỵ khí và hiếu khí tùy tiện) phát triển và gắn với các chất mang Màng vi sinh có cấu trúc rất phức tạp, cả về cấu trúc vật lý và vi sinh Cấu trúc cơ bản của vi sinh vật gồm: + vật liệu đệm (đá, sỏi, chất dẻo,... đòi hỏi người có kinh nghiệm… 17 17 18 18 5 Trình bày và phân tích qui trình ứng dụng sinh thái học trong quản lý tài nguyên sinh vật? Tài nguyên, môi trường đất? Tài nguyên, môi trường nước? Tài nguyên khoáng sản? Nêu ví dụ 1 trường hợp cụ thể? ỨNG DỤNG SINH THÁI HỌC TRONG TÀI NGUYÊN SINH VẬT Mô hình ao tôm sinh thái được sử dụng với mục đích chính là phục hồi những ao tôm đã xuống cấp do thiết kế... thải hữu cơ trong sinh hoạt đời sống con người, phế phẩm, chất thải hữu cơ trong sản xuất, chế biến lương thực, thực phẩm, sản phẩm nông nghiệp, thủy sản, giết mổ trong hầm ủ Biogas… Biogas là giải pháp công nghệ hữu ích tạo nguồn năng lượng khí sinh học tại chỗ cho bà con nông thôn; không chỉ cung cấp gas thay cho củi, dầu mà còn là nguồn năng lượng thay thế điện trong sản xuất, sinh hoạt Hầm biogas... không có kiểm soát, bừa bãi; tai biến trong công nghiệp khai khoáng gia tăng (sập lò, trượt tầng, sụt lỡ,…),… Vì vậy, công tác quản lý tài nguyên KS càng cần được chú trọng, các biện pháp quản lý tài nguyên khoáng sản có ứng dụng sinh thái học được quan tâm nhiều hơn cả vì sự phát triển bền vững trong tương lai Vì tài nguyên KS là tài nguyên không thể tái tạo, nên công tác quản lý TNKS chủ yếu là tập. .. PHƯƠNG PHÁP TỔ HỢP SINH HỌC KẾT HỢP VỚI PHƯƠNG PHÁP KẾT TỦA Mô hình xử lý nước hồ ô nhiễm bằng giải pháp tổ hợp sinh học kết hợp với phương pháp kết tủa có tác dụng thúc đẩy sự phát triển hài hòa của quần thể sinh vật trong hồ (tạo điều kiện cạnh tranh điều kiện sống: dinh dưỡng sơ cấp, thức ăn, ánh sáng, chỗ trú ẩn cho động vật phù du, cá nhỏ, vi sinh vật và thực vật phụ sinh) thông qua giải pháp sử... hoặc sunfur kim loại không tan trong vùng hiếu khí, yếm khí Một phần được hấp thụ vào tế bào của thực vật thủy sinh cũng như các vi khuẩn Loại bỏ vsv gây bệnh: Bộ rễ của một số lọa thực vật ngập nước có thể snh ra một số chất đặc biệt có thể sinh ra chất kháng sinh Ưu – nhược: Ưu: + Tạo cảnh quan sinh thái của khu vực, có thể trang trí và kết hợp với một số loài thực vật thủy sinh khác như sen, sung…... có thể tồn tại và phát triển tốt trong ao nhờ việc lưu thông nước liên tục Ngoài ra, việc lưu thông này còn đảm bảo độ mặn của nước trong ao và làm phong phú thêm lượng động, thực vật thủy sinh (có trong nước biển) Các sinh vật đáy như giun nhiều tơ, ấu trùng của côn trùng thủy sinh 18 18 19 19 cũng cần có các chu kì hiếu khí và yếm khí mới sinh trưởng và phát triển được Đây là hai nguồn cung cấp... tôm và cá trong ao Do đó, thức ăn tự nhiên cho tôm, cá trong ao này sẽ phong phú hơn rất nhiều Đó chính là nguyên nhân làm tăng năng suất cho tôm, cá ỨNG DỤNG SINH THÁI HỌC TRONG TÀI NGUYÊN MÔI TRƯỜNG ĐẤT Áp dụng công nghệ sinh thái, các nhà khoa học đã phát hiện ra một số lòai thực vật có khả năng xử lý nhiễm độc kim loại nặng trong môi trường đất Đây là một hướng đi tương đối mới trong lĩnh vực xử lý... tương đối dài khoảng 30 ngày Ngoài ra, với giải pháp công nghệ sử dụng bạt HDPE có khả năng kháng hóa chất tuyệt vời, chống tia UV, bền, dai và không bị rạn nứt, có tuổi thọ trung bình ≥ 20 năm nên tạo môi trường kỵ khí hoàn toàn trong hầm ủ sinh học kỵ khí và bảo đảm hiệu quả xử lý ô nhiễm cao Mỗi năm, Việt Nam sản sinh ra khoảng 4 tỷ m3 khí sinh học biogas CH4 Với mức độ gây hiệu ứng nhà kính của khí... quá trình phát triển của màng vi sinh vật, , vi sinh vật thay đổi cả về chủng loại và số lượng Lúc đầu hầu hết sinh khối là vi 20 20 21 21 khuẩn, sau đó là protozoas, tiếp đến là metazoas phát triển hình thành nên một hệ sinh thái Protozoas và metazoas ăn màng vi sinh vật làm giảm lượng bùn dư Theo nghiên cứu của Inamori cho thấy có hai loài thực dưỡng sống trong màng vi sinh Một loài ăn vi khuẩn lơ lửng