MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU…………………………………………… 2
1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ…………………………………………………………………… 2
1.2. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI…………………………………………… 3
1.3. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU…………………………………………… 4
1.4. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU………………………………… 4
1.5. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN…………………………………… 4
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN…………………………………………… 5
2.1. ĐẤT NGẬP NƯỚC (WETLAND) ……………………………………… 5
2.1.1. Khái niệm……… 5
2.1.2. Chức năng ĐNN………………………… 6
2. 2. ĐẤT NGẬP NƯỚC NHÂN TẠO (CONSTRUCTED WETLAND) 7
2.3. CÂY BỒN BỒN……………………………….……… 7
2.3.1. Khái niệm………….……………………………… 7
2.3.2. Phân bố………………………….……………… 9
2.3.3. Công dụng đối với đất ngập nước…………………………………….…… 9
CHƯƠNG 3: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU……………………10
3.1. VẬT LIỆU…………………………………………… 10
3.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU…………………………………………… 10
3.2.1. Phương pháp luận…………………………………………… 11
3.2.2. Phương pháp nghiên cứu khoa học…………………………………………….11
3.2.3. Phương pháp nghiên cứu trên mô hình thí nghiệm………………………… 13
3.2.4 Phương pháp phân tích…………………………………………… 13
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ …………………………………………… 15
TÀI LIỆU THAM KHẢO…………………………………………… 18
CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU
1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Khi nhắc đến “Đất ngập nước” là người ta nghĩ ngay đến những vùng đất không có năng suất
và thậm chí bẩn thỉu chứa đầy bệnh tật, côn trùng. Sự phát triển ngày một cao của nền kinh tế
đi đôi với quá trình đô thị hóa đã làm cho diện tích đất ngày càng thu hẹp, trong đó có quá
trình chuyển hóa Đất ngập nước sang sản xuất nông nghiệp thâm canh hoặc nuôi trồng thuỷ
về mặt môi trường nên các yêu cầu chặt chẽ về phát thải đã được các đại phương bỏ qua
nhằm tạo sự dễ dãi cho các doanh nghiệp.
Trong điều kiện hiện nay ở nước ta, khi phần lớn các dự án xử lý nước thỉ tập trung cho các
cụm cộng nghiệp tự phát quy mô vừa và nhỏ là chưa khả thi, hoặc nếu có chỉ dừng ở mức xử
lý sơ bộ do thiếu thốn về tài chính, thì việc nghiên cứu tìm giải pháp cho việc xử lý nước thải
vừa đơn giản, có chi phí xây dựng, vận hành thấp, vừa đảm bảo vệ sinh mội trường là một
hướng nghiên cứu giải quyết hợp lý và khả thi.
Hệ thống đất ngập nước được xây dựng để xử lý nước thải trong đó xảy ra các quá trình sinh
học, hóa và lý học.Các vùng đất ngập nước có thể loại bỏ chất ô nhiễm hoặc chuyển chúng
thành các dạng vật chất ít gây ảnh hưởng tới sức khỏe con người và môi trường. Thuận lợi
của việc sử dụng đất ngập nước để xử lý nước thải là quá trình xử lý được thực hiện liên tục
trong điều kiện tự nhiên với giá thành rẻ, các chi phí thấp, cho phép đạt hiệu suất cap, thân
thiên với môi trường, đồng thời góp phần làm gia tăng giá trị đa dạng sinh học, cải tạo cảnh
quan môi trường sinh thái của khu vực xung quanh.
Một trong những phương pháp xử lí N, P đơn giản nhất là dùng hệ thống đất ngập nước, tuy
nhiên phương pháp này vẫn còn những mặt hạn chế nhất định, do đó nhóm đã nghiên cứu và
cải tiến hệ thống đất ngập nước tự nhiên hoạt động theo nguyên lí giống như một bể lọc và
dùng cây Bồn Bồn để hấp thụ chất thải nhằm góp phần nâng cao hiệu quả xử lí N,P và tận
dụng sản phẩm từ cây Bồn Bồn tạo hiệu quả kinh tế.
Vì các lý do nêu trên nên chúng em đã chọn đề tài “ Nghiên cứu và cải thiện hệ thống đất
ngập nước trong việc xử lý Nito và Photpho bằng cây Bồn Bồn”.
1.3. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
Để đạt được những mục tiêu đặt ra, những nội dung dưới đây cần thực hiện
1. Dựa vào tài liệu sẵn có, thông tin đã biết để tìm hiểu về thuộc tính xử lý nước thải của mô
hình đất ngập nước.
2. Thu thập tài liệu liên quan đến vấn đề về đất ngập nước
3. Tìm tài liệu liên quan về cây bồn bồn
4. Tìm hiểu các yếu tố ảnh hưởng đến ảnh hưởng đến hệ thống đất ngập nước này, đặc biệt
là thời gian lưu nước, vật liệu lọc
5. Tham khảo 1 số tài liệu trong nước và nước ngoài liên quan
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.
2.1.2. Chức năng ĐNN
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
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
sinh học, có nhiều tiềm năng nông lâm ngư nghiệp nhưng rất nhạy cảm về mặt môi trường
sinh thái. Đất ngập nước tham gia tích cực vào chu trình thủy văn và có khả năng xử lý chất
thải qua quá trình tự làm sạch bằng các tác động lý hóa và sinh học phức tạp.
Tuy nhiên, việc xử lý nước thải qua đất ngập nước tự nhiên thường chậm, phải có nhiều diện
tích và khó kiểm soát quá trình xử lý nên các nhà khoa học đã đề xuất ra giải pháp xây dựng
các khu xử lý nước thải qua đất. Khu này gọi là khu đất ngập nước kiến tạo, chữ “kiến tạo”
được hiểu là hệ thống được thiết kế và xây dựng như một vùng đất ngập nước nhưng việc xử
lý nước thải hiệu quả hơn, giảm diện tích và đặc biệt có thể quản lý được quá trình vận hành
ở mức đơn giản. Xử lý nước thải bằng đất ngập nước kiến tạo đã được áp dụng khoảng 100
năm nay ở Mỹ, châu Âu và gần đây nhất là các nước châu Á, châu Úc. Việc nghiên cứu đất
ngập nước kiến tạo khá nhiều trong khoảng hơn 20 năm nay, đặc biệt là các công trình của
Kadlec và Knight (1996), Moshiri (1993), US-EPA (1988),… cho thấy hiệu quả xử lý các
chất ô nhiễm như BOD
5
, COD, DO, TSS, Photpho, Coliform,…có giảm đáng kể trong nước
thải (Lê Anh Tuấn. Xử lý nuớc thải ao nuôi cá nuớc ngọt bằng ðất ngập nuớc kiến tạo,
2007. Khoa Công nghệ, Trường Ðại học Cần Thơ).
2.3. CÂY BỒN BỒN
2.3.1. Khái niệm
Cây bồn bồn có tên khoa học là Typha orientalis G.A, Họ hương bồ (Typhaceae).Bồn bồn
còn có nhiều tên khác như: Thủy hương bồ, hương bồ thảo, cỏ nến…Các nước nói tiếng Anh
gọi Cỏ nến là cây Đuôi mèo (cattails) cũng do hoa của nó giống đuôi con mèo.
Cây bồn bồn còn những vai trò quan trọng khác trong sinh cảnh đất ngập nước
2.3.2. Phân bố
Cây bồn bồn là loài thực vật sống ở vùng đất ngập nước phát triển trên các cạnh của ao, hồ
và sông, suối có dòng chảy chậm.
Ở Việt Nam Cỏ nến mọc hoang ven rìa đầm lầy nước ngọt hoặc lợ, ít phèn, chủ yếu tập trung
ở 3 tỉnh Sóc Trăng, Bạc Liêu và Cà Mau (thuộc cực nam Nam Bộ), tuy cũng gặp rải rác ở các
vùng đất ngập nước khác của miền tây Nam Bộ như Đồng Tháp, An Giang,… vì nước nhiều
phèn nên Cỏ nến không phát triển.
dẫn tới tình trạng nguồn thải ra sau xử lý không đạt yêu cầu, ảnh hưởng lớn tới khu vực và
hoạt động của người dân.
3.2.2. Phương pháp nghiên cứu khoa học
Phương pháp thu thập thông tin
- Trước khi tổ chức khảo sát thực địa chuẩn bị cho việc thiết kế, thu thập, xử lý các số
liệu, tài liệu liên quan đến đề tài là rất quan trọng, bởi qua đó việc phát hiện các
vần đề liên quan đến đề tài sẽ sáng rõ hơn, xác định được các yếu tố cần kế thừa,
hạn chế việc nghiên cứu tràn lan, tập trung giải thích các vấn đề cốt lõi của đề tài.
Đồng thời vạch ra được một các khà chi tiết các tuyến, vùng khảo sát chính xác
hơn.
- Các thông tin cần thu thập như:
• Điều kiện khí hậu, thủy văn, địa hình, thổ nhưỡng của khu vực khỏa sát
thiết kế.
• Hiện trạng sử dụng đất.
• Các nguồn gây ô nhiễm chính tại khu vực khảo sát và lưu vực thoát nước.
• Các chính sách kinh tế xã hội của địa phương đặc biệt là định hướng quy
hoạch phát triển trong tương lai.
Phương pháp khảo sát thực địa
Tổ chức khảo sát thực địa theo tuyến đã được hoạch định trước theo bản đồ nhằm xác định
lại độ chính xác của các thông tin đã thu thập được. Việc khảo sát thực địa cần phải thu thập
thêm những thông tin thực tế như:
- Hiện trạng sử dụng đất và các hình thức sử dụng đất khác chưa được thống kê
do người dân tự chuyển mục đích sử dụng.
- Việc phát thải ô nhiễm của các doanh nghiệp gây ảnh hưởng như thế nào đối
với người dân. Quy luật về thời gian phát thải ô nhiễm của doanh nghiệp.
- Khảo sát địa hình vùng nghiên cứu, xem xét tính khả thi về kinh tế.
- Thu thập thêm thông tin về chế độ thủy văn, các hướng dòng chảy chính của
khu vực.
- Thu thập thông tin về các loài thực vật bản địa, đặc biệt là các loài có khả năng hấp
thụ ô nhiễm.
toán thời gian lưu nước tối thiểu.
- Thu thập và tổng hợp tài liệu từ thư viện, một số đề tài nghiên cứu , lý thuyết liên
quan.
3.2.4 Phương pháp phân tích
Phân tích mẫu nước theo các chỉ tiêu:
- Độ pH
- DO
- COD
- Tổng N
- Tổng P
- Tổng chất rắn lơ lửng
Phân tích theo một số các tiêu chuẩn sau:
- TCVN 6663-1:2011 (ISO 5667-1:2006) – Chất lượng nước – Phần 1: Hướng dẫn lập
chương trình lấy mẫu và kỹ thuật lấy mẫu;
- TCVN 6663-3:2008 (ISO 5667-3: 2003) - Chất lượng nước - Lấy mẫu. Hướng dẫn
bảo quản và xử lý mẫu;
- TCVN 5999:1995 (ISO 5667 -10: 1992) - Chất lượng nước - Lấy mẫu. Hướng dẫn
lấy mẫu nước thải.
- TCVN 4557:1988 Chất lượng nước - Phương pháp xác định nhiệt độ.
- TCVN 6492:2011 (ISO 10523:2008) Chất lượng nước - Xác định pH.
- TCVN 6185:2008 - Chất lượng nước - Kiểm tra và xác định màu sắc.
- TCVN 6001-1:2008 (ISO 5815-1:2003), Chất lượng nước – Xác định nhu cầu oxy
sinh hóa sau n ngày (BODn) – Phần 1: Phương pháp pha loãng và cấy có bổ sung
allylthiourea.
- TCVN 6001-2:2008 (ISO 5815-2:2003), Chất lượng nước – Xác định nhu cầu oxy
sinh hóa sau n ngày (BODn) – Phần 2: Phương pháp dùng cho m ẫu không pha loãng.
- TCVN 6491:1999 (ISO 6060:1989), Chất lượng nước - Xác định nhu cầu oxy hoá
học (COD).
- TCVN 6625:2000 (ISO 11923:1997), Chất lượng nước - Xác định chất rắn lơ lửng
bằng cách lọc qua cái lọc sợi thuỷ tinh.
+ Cho phép phát thải một số chất thải đặc biệt là các kim loại nặng trong
ngưỡng giới hạn xử lý của hệ thống xử lý, các kim loại này sẽ bò loại bỏ nhờ
khả năng hấp thụ của các loài thực vật xử lý.
+ Là nơi trữ và tiếp nhận nước mưa chảy tràn nếu lượng mưa tăng đột biến.
Điều này đảm bảo cho việc hạn chế sự ngập úng cho những khu vực xung
quanh.
+ Vận hành với chi phí bảo dưỡng thấp, chi phí chủ yếu phát sinh từ việc
quan trắc. Và nó thấp hơn nhiều so với việc vận hành một công nghệ xử lý
hoá học
Bên cạnh đó cũng có những khó khăn như:
+ Diện tích đất cần thiết cho thiết kế là tương đối lớn gây khó khăn cho
những vùng eo hẹp về diện tích đất dự trữ
+ Do hệ thống trữ nước nên nguy cơ phát sinh muỗi gây bệnh sốt xuất huyết
là có thể, yếu tố này dẫn tới sự e ngại của các cấp quản lý. Tuy nhiên trong
hệ thống xử lý nước vẫn lưu thông với vận tốc phù hợp đảm bảo cho việc
không trở thành môi trường sống của muỗi.
Qua việc phân tích các yếu tố trên cho thấy việc áp dụng đất ngập nước có
nhiều mặt bất lợi về mặt kinh tế. Nếu đứng ở khía cạnh của một nhà kinh tế thì
chắc chắn rằng dự án này là không khả thi nhưng ở góc độ của một nhà môi
trường thì dự án này là hoàn toàn khả thi vì các giá trò về môi trường của dự án
mang lại thì khó có thể chỉ có thể đònh lượng bằng tiền. Cụ thể các giá trò về môi
trường của dự án mang lại như:
+ Với diện tích gần 11ha, trong đó có 7.7ha là vùng có trồng thực vật. Đây
là sẽ là nơi sống lý tưởng cho các hệ sinh thái động thực vật thủy sinh. Từ
một số tài liệu tham khảo cho thấy rằng các đầm lầy đất ngập nước có sự đa
dạng về các loài là rất cao, đặc biệt là các loài chim nước.
+ Đảm bảo nguồn nước tưới cho các vùng canh tác ở hạ lưu vì nước thải sau
xử lý đã đạt chuẩn nên không ảnh hưởng tới các loài cây trồng. Cái giảm ở
đây chính là sự tích lũy các độc chất trong các loại cây trồng, từ đó sẽ đảm
bảo cho sức khoẻ của người sử dụng.
biển Việt Nam. Nhà xuất bản Đại học Quốc gia Hà Nội, 2007.
3. Mai Trọng Nhuận (chủ biên), Trần Đăng Quy và nnk. Kế hoạch hành động
bảo tồn và phát triển bền vững đất ngập nước ven biển Việt Nam đến năm
2015. Nhà xuất bản Đại học Quốc gia Hà Nội, 2007.
4. Mai Trọng Nhuận (chủ biên), Trần Đăng Quy và nnk. Điều tra, đánh giá,
thống kê, quy hoạch các khu bảo tồn đất ngập nước có ý nghĩa quốc tế, quốc
gia. Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội, 2007
5. Bộ Khoa học Cơng nghệ và Mơi trường, 1998. Báo cáo tổng quan về Đất
ngập nước Việt Nam. Hà Nội.
6. Cục Bảo vệ Mơi trường, 2005. Báo cáo tổng quan hiện trạng ĐNN Việt Nam
sau 15 năm thực hiện cơng ước Ramsar. Hà Nội.
Tiếng Anh
7. BirdLife International Vietnam, 2001. Sourcebook of existing and proposed
protected areas in Vietnam.
8. Ramsar Convention on Wetland, 2004. Managing wetlands.
9. Simba Chan. Wetland Management Handbook for South East Asia.
10. Dugan, P.J. (ed.), 1993. Wetland in Danger. New York City: Oxford
University Press.