thoai14584
New Member
Luận văn: Nghiên cứu và đánh giá hiệu quả xử lý nước thải bằng thực vật thủy sinh : Luận văn ThS. Khoa học môi trường và bảo vệ môi trường: 60 85 02
Nhà xuất bản: ĐHKHTN
Ngày: 2012
Chủ đề: Khoa học môi trường
Thực vật thủy sinh
Xử lý nước thải
Nước thải
Miêu tả: 62 tr. + CD-ROM + Tóm tắt
Luận văn ThS. Khoa học môi trường -- Trường Đại học Khoa học Tự nhiên. Đại học Quốc gia Hà Nội, 2012
Tổng quan về vùng đất ngập nước tự nhiên và nhân tạo. Nghiên cứu các loài thực vật thủy sinh được sử dụng trong xử lý nước thải. Ứng dụng đất ngập nước ở Việt Nam và bài học kinh nghiệm trên thế giới trong xử lý nước rỉ rác. Thiết kế mô hình đất ngập nước để xử lý nước rỉ rác tại thị trấn Hùng Quốc, huyện Trà Lĩnh- tỉnh Cao Bằng
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ....................................................................................................................1
CHƯƠNG I................................................................................................................7
TỔNG QUAN VỀ ĐẤT NGẬP NƯỚC VÀ THỰC VẬT ĐẤT NGẬP NƯỚC...7
1.1. Khái quát về Đất ngập nước....................................................................... 7
1.1.1 Các định nghĩa về Đất ngập nước ............................................................ 7
1.1.2. Chức năng của đất ngập nước ................................................................. 9
1.2. Khái quát nhóm thực vật đất ngập nước .................................................. 10
1.2.1. Giới thiệu chung.................................................................................... 10
1.2.2. Phân loại các nhóm thực vật thuỷ sinh ................................................. 10
1.3. Các loại hình đất ngập nước và quá trình xử lý trong đất ngập nước...... 14
1.3.1. Lịch sử sử dụng đất ngập nước để làm sạch nước. ............................... 14
1.3.2. Các loại hình đất ngập nước.................................................................. 15
CHƯƠNG II: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU..................30
2.1. Đối tượng nghiên cứu............................................................................... 30
2.1.1. Nguồn nước rỉ rác từ bãi chôn lấp Thị xã Hùng Quốc, Huyện Trà Lĩnh
......................................................................................................................... 30
2.1.2. Thực vật lựa chọn trong đất ngập nước ................................................ 34
2.2. Phương pháp nghiên cứu.......................................................................... 35
2.2.1. Phương pháp tổng quan thu thập tài liệu .............................................. 35
2.2.2 Phương pháp điều tra và phỏng vấn ngoài thực địa............................... 36
2.2.3 Phương pháp thu thập và tổng hợp tài liệu ............................................ 36
2.2.4 Phương pháp chuyên gia........................................................................ 36
2.2.5 Phương pháp phân tích tổng hợp đánh giá............................................. 36
2.2.6. Các phương pháp tính toán ................................................................... 36
CHƯƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN...........................40
3.1. Đánh giá hiệu quả xử lý nước rỉ rác của một số hệ thống đất ngập nước
trên thế giới và Việt Nam................................................................................ 40Nghiên cứu và đánh giá hiệu quả xử lý nước thải bằng thực vật thủy sinh
Nguyễn Thị Thanh Huệ 2 K17 Cao học môi trường
3.2. Kết quả nghiên cứu về tính khả thi của loài thực vật lựa chọn................ 47
3.3. Đề xuất mô hình xử lý nước rỉ rác cho bãi chôn lấp rác thải của thị trấn
Hùng Quốc – Huyện Trà Lĩnh – Tỉnh Cao Bằng............................................ 51
3.4. Mô hình hệ thống xử lý nước rỉ rác bằng cỏ Vetiver............................... 54
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................................... 58
TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................... 617
PHỤ LỤC………………………………………………....…………….......62
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phiNghiên cứu và đánh giá hiệu quả xử lý nước thải bằng thực vật thủy sinh
Nguyễn Thị Thanh Huệ 69 K17 Cao học môi trường
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Ví dụ về các hệ đất ngập nước kết hợp........................................... 20
Bảng 1.2. Vai trò của thực vật trong đất ngập nước ....................................... 24
Bảng 2.1. Dự báo quy mô dân số của thị trấn Hùng Quốc từ năm 2009 - 2025
......................................................................................................................... 26
Bảng 2.2. Dự báo lượng rác thải của thị trấn Hùng Quốc từ năm 2009-2025.
......................................................................................................................... 27
Bảng 2.3. Thành phần chất thải tại bãi rác thị trấn Hùng Quốc...................... 28
Bảng 2.4. Giá trị trung bình của các thông số trong nước rỉ rác tại bãi rác thị
trấn Hùng Quốc (trước bể lắng) ...................................................................... 30
Bảng 3.1. Đặc điểm chung của đất ngập nước nhân tạo cho xử lý nước rỉ rác
tại Slovenia...................................................................................................... 39
Bảng 3.2. Thành phần nước rỉ rác với các giá trị trung bình cho các thông số
chính theo dõi trong dòng vào (I) và thoát ra (O) của ba hệ thống đất ngập
nước nhân tạo trong thời gian nghiên cứu.) tại Slovenia................................ 39
Bảng 3.3. Giá trị trung bình các thông số trong nước rỉ rác tại bãi rác thị trấn
Hùng Quốc (trong bể lắng) ............................................................................. 52Nghiên cứu và đánh giá hiệu quả xử lý nước thải bằng thực vật thủy sinh
Nguyễn Thị Thanh Huệ 70 K17 Cao học môi trường
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Thực vật nổi ...................................................................................... 8
Hình 1.2. Thực vật ngập nước........................................................................... 9
Hình 1.3. Thực vật trôi nổi.............................................................................. 10
Hình 1.4. Các hệ đất ngập nước nhân tạo trong xử lý nước thải. ................... 12
Hình 1.5. Sơ đồ đặc trưng hệ thống đất ngập nước nhân tạo với thực vật nổi.
......................................................................................................................... 13
Hình 1.6. Sơ đồ đặc trưng hệ thống đất ngập nước với thực vật ngập nước. . 14
Hình 1.7. Sơ đồ đặc trưng hệ thống đất ngập nước nhân tạo với thực vật trôi
nổi.................................................................................................................... 15
Hình 1.8. Sơ đồ đặc trưng hệ thống đất ngập nước dòng chảy ngang............ 16
Hình 1.9. Sơ đồ hệ thống đất ngập nước dòng chảy thẳng từ trên xuống. .... 17
Hình 1.10. Sơ đồ đặc trưng hệ thống đất ngập nước dòng chảy thẳng đứng . 18
Hình 2.1. Bãi rác thị trấn Hùng Quốc- Huyện Trà Lĩnh................................. 28
Hình 2.2. Máng thu nước đặt dưới chân núi tại bãi rác thị trấn Hùng Quốc .. 29
Hình 2.3. Bể thu nước mưa và nước rỉ rác tại bãi rác thị trấn Hùng Quốc..... 29
Hình 3.1. Phân biệt hai giống cỏ Vetiver........................................................ 46
Hình 3.2. Mô hình hệ thống kết hợp VF-HF tại bãi rác thị trấn Hùng Quốc . 51
Hình 3.3. Mô hình tổng thể của hệ thống đất ngập nước nhân tạo tại bãi rác thị
trấn Hùng Quốc ............................................................................................... 53
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phiNghiên cứu và đánh giá hiệu quả xử lý nước thải bằng thực vật thủy sinh
Nguyễn Thị Thanh Huệ 1 K17 Cao học môi trường
MỞ ĐẦU
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 hay nuôi trồng thủy sản hay san
lấp để tạo ra các vùng đất cho phát triển công nghiệp, đô thị.
Trong khi đó, đất ngập nước lại có một vai trò hết sức quan trọng đối với
cuộc sống con người, nhất là đối với những người dân sống trong và gần
những vùng đất ngập nước như là: lương thực, thực phẩm, vật liệu làm nhà
cửa,… Bên cạnh đó, nó còn có vai trò rất quan trọng trong việc bảo vệ môi
trường, cân bằng sinh thái, duy trì đa dạng sinh học, điều tiết dòng chảy, góp
phần ứng phó với biến đổi khí hậu. Một vai trò hết sức quan trọng của đất
ngập nước đó là khả năng đồng hóa và xử lý chất ô nhiễm bởi tự nhiên và các
hoạt động của con người gây ra…
Ngày nay trên thế giới, việc sử dụng đất ngập nước nhân tạo để xử lý
nước ô nhiễm rất được quan tâm do việc sử dụng đất ngập nước tương đối rẻ,
dễ vận hành, có khả năng cải thiện tình trạng của hệ sinh thái khu vực và duy
trì khả năng bảo vệ môi trường của đất ngập nước. Ở Việt Nam cũng có một
số nghiên cứu như: sử dụng đất ngập nước để xử lý nuớc thải mỏ hay xử lý
nước thải làng nghề Phong Khê – Bắc Ninh,… Nhưng chưa được áp dụng
rộng rãi với các loại nước thải khác nhau bởi mối tương quan giữa các yếu tố
môi trường đến hiệu quả xử lý vẫn chưa được nghiên cứu một cách toàn diện
dẫn đến hiệu quả xử lý trong hệ thống đất ngập nước nhân tạo là chưa cao. Do
đó việc học hỏi từ những bài học trên thế giới là cần thiết để nghiên cứu và
ứng dụng hệ thống đơn giản, chi phí đầu tư và vận hành thấp, thân thiện với
môi trường và phù hợp với điều kiện nuớc ta. Vì vậy, nên chúng tui chọn đề
tài nghiên cứu: “Nghiên cứu và đánh giá hiệu quả xử lý nƣớc thải bằng
thực vật thủy sinh”.Nghiên cứu và đánh giá hiệu quả xử lý nước thải bằng thực vật thủy sinh
Nguyễn Thị Thanh Huệ 2 K17 Cao học môi trường
Các nội dung nghiên cứu gồm:
- Tổng quan về vùng đất ngập nước tự nhiên và nhân tạo.
- Các loài thực vật thủy sinh được sử dụng trong xử lý nước thải.
- Ứng dụng đất ngập nước ở Việt Nam, bài học kinh nghiệm trên thế giới
trong xử lý nước rỉ rác.
- Thiết kế mô hình đất ngập nước để xử lý nước rỉ rác tại thị trấn Hùng
Quốc, huyện Trà Lĩnh- tỉnh Cao Bằng.
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phiNghiên cứu và đánh giá hiệu quả xử lý nước thải bằng thực vật thủy sinh
Nguyễn Thị Thanh Huệ 3 K17 Cao học môi trường
CHƢƠNG I
TỔNG QUAN VỀ ĐẤT NGẬP NƢỚC VÀ THỰC VẬT
ĐẤT NGẬP NƢỚC
1.1. Khái quát về Đất ngập nƣớc
1.1.1 Các định nghĩa về Đất ngập nước
Thuật ngữ “Đất ngập nước” - ĐNN được hiểu theo nhiều cách khác
nhau, tuỳ theo quan điểm, người ta có thể chấp nhận các định nghĩa khác
nhau. Các định nghĩa về đất ngập nước có thể chia làm 2 nhóm chính: nhóm
thứ nhất theo định nghĩa rộng và nhóm thứ hai theo định nghĩa hẹp.
- Các định nghĩa về đất ngập nước theo nghĩa rộng như định nghĩa của
công ước Ramsar, định nghĩa theo chương trình điều tra đất ngập nước của
Mỹ, Canada, Niu Di-lân và Ôxtrâylia.
+ Theo công ước Ramsar (năm 1971) đất ngập nước được định nghĩa
như sau: "Đất ngập nước được coi là các vùng đầm lầy, than bùn hay vùng
nước dù là tự nhiên hay nhân tạo, ngập nước thường xuyên hay 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 thủy triều ở mức thấp nhất không
vượt quá 6m."
+ Theo chương trình quốc gia về điều tra đất ngập nước của Mỹ: về vị trí
phân bố, đất ngập nước là những vùng chuyển tiếp giữa những hệ sinh thái
trên cạn và những hệ sinh thái thuỷ vực. Những nơi này mực nước ngầm
thường nằm sát mặt đất hay thường xuyên được bao phủ bởi lớp nước nông.
Đất ngập nước phải có một trong ba thuộc tính sau:
Có thời kỳ nào đó, đất thích hợp cho phần lớn các loài thực vật thủy sinh.
Nền đất hầu như không bị khô.
Nền đất không có cấu trúc rõ rệt hay bão hòa nước, bị ngập nước ở mức
cạn tại một số thời điểm nào đó trong mùa sinh trưởng hàng năm.Nghiên cứu và đánh giá hiệu quả xử lý nước thải bằng thực vật thủy sinh
Nguyễn Thị Thanh Huệ 4 K17 Cao học môi trường
+ Theo các nhà khoa học Canada : "Đất ngập nước là đất bão hòa nước
trong thời gian dài đủ để hỗ trợ các quá trình thủy sinh. Đó là những nơi khó
tiêu thoát nước, có thực vật thuỷ sinh và các hoạt động sinh học thích hợp với
môi trường ẩm ướt."
+ Theo các nhà khoa học Niu Di-lân : "Đất ngập nước là một khái niệm
chung để chỉ những vùng đất ẩm ướt từng thời kỳ hay thường xuyên. Những
vùng đất ngập nước ở mức cạn và những vùng chuyển tiếp giữa đất và nước.
Nước có thể là nước ngọt, nước lợ hay nước mặn. Đất ngập nước ở trạng thái
tự nhiên hay đặc trưng bởi các loại thực vật và động vật thích hợp với điều
kiện sống ẩm ướt."
+ Theo các nhà khoa học Ôxtrâylia: "Đất ngập nước là những vùng đầm
lầy, bãi lầy than bùn, tự nhiên hay nhân tạo, thường xuyên, theo mùa hoặc
theo chu kỳ, nước tĩnh hay nước chảy, nước ngọt, nước lợ hay nước mặn,
bao gồm những bãi lầy và những khu rừng ngập mặn lộ ra khi thuỷ triều
xuống thấp."
+ Định nghĩa do các kỹ sư quân đội Mỹ đề xuất và là định nghĩa chính
thức tại Mỹ: "Đất ngập nước là những vùng đất bị ngập hay bão hoà bởi
nước bề mặt hay nước ngầm một cách thường xuyên và thời gian ngập đủ để
hỗ trợ cho tính ưu việt của thảm thực vật thích nghi điển hình trong điều kiện
đất bão hoà nước. Đất ngập nước nhìn chung gồm: đầm lầy, đầm phá, đầm lầy
cây bụi và những vùng đất tương tự."
- Những định nghĩa theo nghĩa hẹp thì nhìn chung đều xem đất ngập
nước như đới chuyển tiếp sinh thái, những diện tích chuyển tiếp giữa môi
trường trên cạn và ngập nước, những nơi mà sự ngập nước của đất gây ra sự
phát triển của một hệ thực vật đặc trưng.
Hiện nay định nghĩa theo công nước Ramsar là định nghĩa được nhiều
người sử dụng.
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phiNghiên cứu và đánh giá hiệu quả xử lý nước thải bằng thực vật thủy sinh
Nguyễn Thị Thanh Huệ 5 K17 Cao học môi trường
1.1.2. Chức năng của đất ngập nước
- Nạp nước ngầm: nước được thấm từ các vùng đất ngập nước xuống các
tầng ngập nước trong lòng đất, nước được giữ ở đó và điều tiết dần thành
dòng chảy bề mặt ở vùng đất ngập nước khác cho con người sử dụng.
- Hạn chế ảnh hưởng của lũ lụt: bằng cách giữ và điều hoà lượng nước
mưa như bồn chứa tự nhiên, giải phóng nước lũ từ từ, từ đó có thể làm giảm
hay hạn chế lũ ở vùng hạ lưu.
- Ổn định vi khí hậu: do chu trình trao đổi chất và nước trong các hệ
sinh thái, nhờ lớp phủ thực vật của đất ngập nước, sự cân bằng giữa O2 và
CO2 trong khí quyển làm cho vi khí hậu địa phương được ổn định, đặc biệt là
nhiệt độ và lượng mưa ổn định.
- Chống sóng, bão, ổn định bờ biển và chống xói mòn : nhờ lớp phủ
thực vật, đặc biệt là rừng ngập mặn ven biển, thảm cỏ… có tác dụng làm giảm
sức gió của bão và bào mòn đất của dòng chảy bề mặt.
- Xử lý, giữ lại chất cặn, chất độc, chất ô nhiễm: vùng đất ngập nước
được coi như là bể lọc tự nhiên, có tác dụng giữ lại các chất lắng đọng và chất
độc (chất thải sinh hoạt và công nghiệp).
- Giữ lại chất dinh dưỡng: làm nguồn phân bón cho cây và thức ăn của
các sinh vật sống trong hệ sinh thái đó.
- Sản xuất sinh khối: rất nhiều vùng đất ngập nước là nơi tạo ra nguồn
sinh khối lớn, làm nguồn thức ăn cho các sinh vật thủy sinh, các loài động vật
hoang dã cũng như vật nuôi.
- Giao thông đường thủy: hầu hết sông, kênh, rạch, các vùng hồ chứa
nước lớn, vùng ngập lụt thường xuyên hay theo mùa,… đặc biệt là vùng đồng
bằng sông Cửu Long, vận chuyển đường thủy đóng vai trò hết sức quan trọng
trong đời sống cũng như phát triển kinh tế của các cộng đồng dân cư địa
phương.Nghiên cứu và đánh giá hiệu quả xử lý nước thải bằng thực vật thủy sinh
Nguyễn Thị Thanh Huệ 6 K17 Cao học môi trường
- Giải trí, du lịch: các khu bảo tồn đất ngập nước như Tràm Chim (Tam
Nông, Đồng Tháp), và Xuân Thuỷ (Nam Định), nhiều vùng cảnh quan đẹp
như Bích Động và Vân Long, cũng như nhiều đầm phá ven biển miền
Trung… thu hút nhiều du khách đến tham quan giải trí.
1.2. Khái quát nhóm thực vật đất ngập nƣớc
1.2.1. Giới thiệu chung
Thực vật đất ngập nước ngoài khả năng sản xuất sinh khối, còn là thành
phần then chốt của hệ sinh thái đất ngập nước bởi vì chúng cung cấp lớp vỏ
che chở cho sự sinh sản, nơi ẩn náu thú săn mồi và nơi nghỉ cho các vật ở
dưới nước cùng nhiều loài hoang dã. Theo đó, thực vật ĐNN tạo dựng nên
những chức năng hữu ích của ĐNN, chúng có giá trị xã hội đáng kể như quản
lý chất cặn và sự vận chuyển chất dinh dưỡng. Những giá trị về giải trí và giá
trị cảnh quan thẫm mỹ được cải thiện nhờ quản lý thành công thực vật ĐNN.
Thực vật ĐNN có sự thích nghi về tổ chức cơ thể, hình thái, chức năng
cho phép chúng tiếp tục tồn tại trong những điều kiện khắc nghiệt. Trong
nhiều hệ sinh thái ĐNN, thực vật ĐNN tái sinh bằng hạt trong suốt những
thời kỳ phơi dài đủ để nảy mầm và thiết lập hạt giống. Mặt khác, sự phơi và
làm ẩm lại của hạt sẽ quyết định giải phóng hạt khỏi tình trạng ngủ, giai đoạn
ẩm - lạnh cũng làm tăng phần nào của tình trạng này. Sự sống tiếp tục và sự
phát triển của hạt phụ thuộc vào khả năng chịu ngập trong nước hoàn toàn
hay đối với cây mọc cao đủ để các lá cây duỗi thẳng đến khu vực phía trên
mặt nước.
1.2.2. Phân loại các nhóm thực vật thuỷ sinh
- Các loại thực vật thuỷ sinh tuy không đa dạng bằng các loài phát triển
trên cạn, nhưng thực vật thuỷ sinh cũng phát triển phong phú ở nhiều nơi trên
trái đất đặc biệt là ở những vùng có khí hậu nóng ẩm nhưng vùng xích đạo,
cận xích đạo.
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phiNghiên cứu và đánh giá hiệu quả xử lý nước thải bằng thực vật thủy sinh
Nguyễn Thị Thanh Huệ 7 K17 Cao học môi trường
Trong quá trình phát triển chịu sự ảnh hưởng rất lớn của các điều kiện
môi trường nước như :
+ Nhiệt độ
+ Ánh sáng
+ Chất dinh dưỡng và các chất có trong nước
+ pH của nước
+ Chất khí hoà tan trong nước
+ Độ mặn (hàm lượng muối) có trong nước
+ Chất độc hại có trong nước
+ Dòng chảy của nước
+ Sinh thái của nước.
- Thực vật thuỷ sinh là những loài có khả năng thích nghi cao với môi
trường sống ngập trong nước và một số trong các loài đó có khả năng xử lý
các chất ô nhiễm trong nguồn nước với hiệu quả rất cao. Thực vật thuỷ sinh
được sử dụng để xử lý nước ô nhiễm có thể chia làm 3 loại: nhóm thực vật
ngập nước, nhóm thực vật trôi nổi, nhóm thực vật nửa ngập nước.
1.2.2.1. Thực vật nổi
Thực vật nổi là những dạng chiếm ưu thế trong vùng đất ngập nước và
đầm lầy, phát triển trong một phạm vi mực nước từ 0,5 m dưới mặt đất đến độ
sâu 1,5 m hay sâu hơn nữa (Hình 1.1). Nói chung, chúng có thân và lá cây
tiếp xúc với không khí và hệ thống rễ lớn. Thân và lá của thực vật nổi có
nhiều điểm tương đồng với các loại thực vật trên mặt đất về hình thái học và
sinh lý. Các cây một lá mầm, chẳng hạn như Phragmites và Typha, hình thành
các lá thẳng đứng từ hệ thống thân rễ và rễ.
- Thiết kế được hệ thống đất ngập nước để xử lý nước rỉ rác cho bãi rác
của thị trấn Hùng Quốc, huyện Trà Lĩnh, tỉnh Cao Bằng. Hệ thống kết hợp
dòng chảy ngang và dòng thẳng đứng, sử dụng Cỏ Vetiver với tổng diện tích
là 186 m2. Trong đó, một hệ chảy ngang đặt ở đầu, bao gồm: 3 hệ thống dòng
chảy ngang nhỏ với kích thước (19m×1,9m×2m) và một hệ thẳng đứng, bao
gồm: 2 hệ chảy thẳng đứng kích thước (19m×1,9m×2m) ở giai đoạn thứ hai.
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
Nhà xuất bản: ĐHKHTN
Ngày: 2012
Chủ đề: Khoa học môi trường
Thực vật thủy sinh
Xử lý nước thải
Nước thải
Miêu tả: 62 tr. + CD-ROM + Tóm tắt
Luận văn ThS. Khoa học môi trường -- Trường Đại học Khoa học Tự nhiên. Đại học Quốc gia Hà Nội, 2012
Tổng quan về vùng đất ngập nước tự nhiên và nhân tạo. Nghiên cứu các loài thực vật thủy sinh được sử dụng trong xử lý nước thải. Ứng dụng đất ngập nước ở Việt Nam và bài học kinh nghiệm trên thế giới trong xử lý nước rỉ rác. Thiết kế mô hình đất ngập nước để xử lý nước rỉ rác tại thị trấn Hùng Quốc, huyện Trà Lĩnh- tỉnh Cao Bằng
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ....................................................................................................................1
CHƯƠNG I................................................................................................................7
TỔNG QUAN VỀ ĐẤT NGẬP NƯỚC VÀ THỰC VẬT ĐẤT NGẬP NƯỚC...7
1.1. Khái quát về Đất ngập nước....................................................................... 7
1.1.1 Các định nghĩa về Đất ngập nước ............................................................ 7
1.1.2. Chức năng của đất ngập nước ................................................................. 9
1.2. Khái quát nhóm thực vật đất ngập nước .................................................. 10
1.2.1. Giới thiệu chung.................................................................................... 10
1.2.2. Phân loại các nhóm thực vật thuỷ sinh ................................................. 10
1.3. Các loại hình đất ngập nước và quá trình xử lý trong đất ngập nước...... 14
1.3.1. Lịch sử sử dụng đất ngập nước để làm sạch nước. ............................... 14
1.3.2. Các loại hình đất ngập nước.................................................................. 15
CHƯƠNG II: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU..................30
2.1. Đối tượng nghiên cứu............................................................................... 30
2.1.1. Nguồn nước rỉ rác từ bãi chôn lấp Thị xã Hùng Quốc, Huyện Trà Lĩnh
......................................................................................................................... 30
2.1.2. Thực vật lựa chọn trong đất ngập nước ................................................ 34
2.2. Phương pháp nghiên cứu.......................................................................... 35
2.2.1. Phương pháp tổng quan thu thập tài liệu .............................................. 35
2.2.2 Phương pháp điều tra và phỏng vấn ngoài thực địa............................... 36
2.2.3 Phương pháp thu thập và tổng hợp tài liệu ............................................ 36
2.2.4 Phương pháp chuyên gia........................................................................ 36
2.2.5 Phương pháp phân tích tổng hợp đánh giá............................................. 36
2.2.6. Các phương pháp tính toán ................................................................... 36
CHƯƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN...........................40
3.1. Đánh giá hiệu quả xử lý nước rỉ rác của một số hệ thống đất ngập nước
trên thế giới và Việt Nam................................................................................ 40Nghiên cứu và đánh giá hiệu quả xử lý nước thải bằng thực vật thủy sinh
Nguyễn Thị Thanh Huệ 2 K17 Cao học môi trường
3.2. Kết quả nghiên cứu về tính khả thi của loài thực vật lựa chọn................ 47
3.3. Đề xuất mô hình xử lý nước rỉ rác cho bãi chôn lấp rác thải của thị trấn
Hùng Quốc – Huyện Trà Lĩnh – Tỉnh Cao Bằng............................................ 51
3.4. Mô hình hệ thống xử lý nước rỉ rác bằng cỏ Vetiver............................... 54
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................................... 58
TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................... 617
PHỤ LỤC………………………………………………....…………….......62
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phiNghiên cứu và đánh giá hiệu quả xử lý nước thải bằng thực vật thủy sinh
Nguyễn Thị Thanh Huệ 69 K17 Cao học môi trường
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Ví dụ về các hệ đất ngập nước kết hợp........................................... 20
Bảng 1.2. Vai trò của thực vật trong đất ngập nước ....................................... 24
Bảng 2.1. Dự báo quy mô dân số của thị trấn Hùng Quốc từ năm 2009 - 2025
......................................................................................................................... 26
Bảng 2.2. Dự báo lượng rác thải của thị trấn Hùng Quốc từ năm 2009-2025.
......................................................................................................................... 27
Bảng 2.3. Thành phần chất thải tại bãi rác thị trấn Hùng Quốc...................... 28
Bảng 2.4. Giá trị trung bình của các thông số trong nước rỉ rác tại bãi rác thị
trấn Hùng Quốc (trước bể lắng) ...................................................................... 30
Bảng 3.1. Đặc điểm chung của đất ngập nước nhân tạo cho xử lý nước rỉ rác
tại Slovenia...................................................................................................... 39
Bảng 3.2. Thành phần nước rỉ rác với các giá trị trung bình cho các thông số
chính theo dõi trong dòng vào (I) và thoát ra (O) của ba hệ thống đất ngập
nước nhân tạo trong thời gian nghiên cứu.) tại Slovenia................................ 39
Bảng 3.3. Giá trị trung bình các thông số trong nước rỉ rác tại bãi rác thị trấn
Hùng Quốc (trong bể lắng) ............................................................................. 52Nghiên cứu và đánh giá hiệu quả xử lý nước thải bằng thực vật thủy sinh
Nguyễn Thị Thanh Huệ 70 K17 Cao học môi trường
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Thực vật nổi ...................................................................................... 8
Hình 1.2. Thực vật ngập nước........................................................................... 9
Hình 1.3. Thực vật trôi nổi.............................................................................. 10
Hình 1.4. Các hệ đất ngập nước nhân tạo trong xử lý nước thải. ................... 12
Hình 1.5. Sơ đồ đặc trưng hệ thống đất ngập nước nhân tạo với thực vật nổi.
......................................................................................................................... 13
Hình 1.6. Sơ đồ đặc trưng hệ thống đất ngập nước với thực vật ngập nước. . 14
Hình 1.7. Sơ đồ đặc trưng hệ thống đất ngập nước nhân tạo với thực vật trôi
nổi.................................................................................................................... 15
Hình 1.8. Sơ đồ đặc trưng hệ thống đất ngập nước dòng chảy ngang............ 16
Hình 1.9. Sơ đồ hệ thống đất ngập nước dòng chảy thẳng từ trên xuống. .... 17
Hình 1.10. Sơ đồ đặc trưng hệ thống đất ngập nước dòng chảy thẳng đứng . 18
Hình 2.1. Bãi rác thị trấn Hùng Quốc- Huyện Trà Lĩnh................................. 28
Hình 2.2. Máng thu nước đặt dưới chân núi tại bãi rác thị trấn Hùng Quốc .. 29
Hình 2.3. Bể thu nước mưa và nước rỉ rác tại bãi rác thị trấn Hùng Quốc..... 29
Hình 3.1. Phân biệt hai giống cỏ Vetiver........................................................ 46
Hình 3.2. Mô hình hệ thống kết hợp VF-HF tại bãi rác thị trấn Hùng Quốc . 51
Hình 3.3. Mô hình tổng thể của hệ thống đất ngập nước nhân tạo tại bãi rác thị
trấn Hùng Quốc ............................................................................................... 53
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phiNghiên cứu và đánh giá hiệu quả xử lý nước thải bằng thực vật thủy sinh
Nguyễn Thị Thanh Huệ 1 K17 Cao học môi trường
MỞ ĐẦU
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 hay nuôi trồng thủy sản hay san
lấp để tạo ra các vùng đất cho phát triển công nghiệp, đô thị.
Trong khi đó, đất ngập nước lại có một vai trò hết sức quan trọng đối với
cuộc sống con người, nhất là đối với những người dân sống trong và gần
những vùng đất ngập nước như là: lương thực, thực phẩm, vật liệu làm nhà
cửa,… Bên cạnh đó, nó còn có vai trò rất quan trọng trong việc bảo vệ môi
trường, cân bằng sinh thái, duy trì đa dạng sinh học, điều tiết dòng chảy, góp
phần ứng phó với biến đổi khí hậu. Một vai trò hết sức quan trọng của đất
ngập nước đó là khả năng đồng hóa và xử lý chất ô nhiễm bởi tự nhiên và các
hoạt động của con người gây ra…
Ngày nay trên thế giới, việc sử dụng đất ngập nước nhân tạo để xử lý
nước ô nhiễm rất được quan tâm do việc sử dụng đất ngập nước tương đối rẻ,
dễ vận hành, có khả năng cải thiện tình trạng của hệ sinh thái khu vực và duy
trì khả năng bảo vệ môi trường của đất ngập nước. Ở Việt Nam cũng có một
số nghiên cứu như: sử dụng đất ngập nước để xử lý nuớc thải mỏ hay xử lý
nước thải làng nghề Phong Khê – Bắc Ninh,… Nhưng chưa được áp dụng
rộng rãi với các loại nước thải khác nhau bởi mối tương quan giữa các yếu tố
môi trường đến hiệu quả xử lý vẫn chưa được nghiên cứu một cách toàn diện
dẫn đến hiệu quả xử lý trong hệ thống đất ngập nước nhân tạo là chưa cao. Do
đó việc học hỏi từ những bài học trên thế giới là cần thiết để nghiên cứu và
ứng dụng hệ thống đơn giản, chi phí đầu tư và vận hành thấp, thân thiện với
môi trường và phù hợp với điều kiện nuớc ta. Vì vậy, nên chúng tui chọn đề
tài nghiên cứu: “Nghiên cứu và đánh giá hiệu quả xử lý nƣớc thải bằng
thực vật thủy sinh”.Nghiên cứu và đánh giá hiệu quả xử lý nước thải bằng thực vật thủy sinh
Nguyễn Thị Thanh Huệ 2 K17 Cao học môi trường
Các nội dung nghiên cứu gồm:
- Tổng quan về vùng đất ngập nước tự nhiên và nhân tạo.
- Các loài thực vật thủy sinh được sử dụng trong xử lý nước thải.
- Ứng dụng đất ngập nước ở Việt Nam, bài học kinh nghiệm trên thế giới
trong xử lý nước rỉ rác.
- Thiết kế mô hình đất ngập nước để xử lý nước rỉ rác tại thị trấn Hùng
Quốc, huyện Trà Lĩnh- tỉnh Cao Bằng.
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phiNghiên cứu và đánh giá hiệu quả xử lý nước thải bằng thực vật thủy sinh
Nguyễn Thị Thanh Huệ 3 K17 Cao học môi trường
CHƢƠNG I
TỔNG QUAN VỀ ĐẤT NGẬP NƢỚC VÀ THỰC VẬT
ĐẤT NGẬP NƢỚC
1.1. Khái quát về Đất ngập nƣớc
1.1.1 Các định nghĩa về Đất ngập nước
Thuật ngữ “Đất ngập nước” - ĐNN được hiểu theo nhiều cách khác
nhau, tuỳ theo quan điểm, người ta có thể chấp nhận các định nghĩa khác
nhau. Các định nghĩa về đất ngập nước có thể chia làm 2 nhóm chính: nhóm
thứ nhất theo định nghĩa rộng và nhóm thứ hai theo định nghĩa hẹp.
- Các định nghĩa về đất ngập nước theo nghĩa rộng như định nghĩa của
công ước Ramsar, định nghĩa theo chương trình điều tra đất ngập nước của
Mỹ, Canada, Niu Di-lân và Ôxtrâylia.
+ Theo công ước Ramsar (năm 1971) đất ngập nước được định nghĩa
như sau: "Đất ngập nước được coi là các vùng đầm lầy, than bùn hay vùng
nước dù là tự nhiên hay nhân tạo, ngập nước thường xuyên hay 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 thủy triều ở mức thấp nhất không
vượt quá 6m."
+ Theo chương trình quốc gia về điều tra đất ngập nước của Mỹ: về vị trí
phân bố, đất ngập nước là những vùng chuyển tiếp giữa những hệ sinh thái
trên cạn và những hệ sinh thái thuỷ vực. Những nơi này mực nước ngầm
thường nằm sát mặt đất hay thường xuyên được bao phủ bởi lớp nước nông.
Đất ngập nước phải có một trong ba thuộc tính sau:
Có thời kỳ nào đó, đất thích hợp cho phần lớn các loài thực vật thủy sinh.
Nền đất hầu như không bị khô.
Nền đất không có cấu trúc rõ rệt hay bão hòa nước, bị ngập nước ở mức
cạn tại một số thời điểm nào đó trong mùa sinh trưởng hàng năm.Nghiên cứu và đánh giá hiệu quả xử lý nước thải bằng thực vật thủy sinh
Nguyễn Thị Thanh Huệ 4 K17 Cao học môi trường
+ Theo các nhà khoa học Canada : "Đất ngập nước là đất bão hòa nước
trong thời gian dài đủ để hỗ trợ các quá trình thủy sinh. Đó là những nơi khó
tiêu thoát nước, có thực vật thuỷ sinh và các hoạt động sinh học thích hợp với
môi trường ẩm ướt."
+ Theo các nhà khoa học Niu Di-lân : "Đất ngập nước là một khái niệm
chung để chỉ những vùng đất ẩm ướt từng thời kỳ hay thường xuyên. Những
vùng đất ngập nước ở mức cạn và những vùng chuyển tiếp giữa đất và nước.
Nước có thể là nước ngọt, nước lợ hay nước mặn. Đất ngập nước ở trạng thái
tự nhiên hay đặc trưng bởi các loại thực vật và động vật thích hợp với điều
kiện sống ẩm ướt."
+ Theo các nhà khoa học Ôxtrâylia: "Đất ngập nước là những vùng đầm
lầy, bãi lầy than bùn, tự nhiên hay nhân tạo, thường xuyên, theo mùa hoặc
theo chu kỳ, nước tĩnh hay nước chảy, nước ngọt, nước lợ hay nước mặn,
bao gồm những bãi lầy và những khu rừng ngập mặn lộ ra khi thuỷ triều
xuống thấp."
+ Định nghĩa do các kỹ sư quân đội Mỹ đề xuất và là định nghĩa chính
thức tại Mỹ: "Đất ngập nước là những vùng đất bị ngập hay bão hoà bởi
nước bề mặt hay nước ngầm một cách thường xuyên và thời gian ngập đủ để
hỗ trợ cho tính ưu việt của thảm thực vật thích nghi điển hình trong điều kiện
đất bão hoà nước. Đất ngập nước nhìn chung gồm: đầm lầy, đầm phá, đầm lầy
cây bụi và những vùng đất tương tự."
- Những định nghĩa theo nghĩa hẹp thì nhìn chung đều xem đất ngập
nước như đới chuyển tiếp sinh thái, những diện tích chuyển tiếp giữa môi
trường trên cạn và ngập nước, những nơi mà sự ngập nước của đất gây ra sự
phát triển của một hệ thực vật đặc trưng.
Hiện nay định nghĩa theo công nước Ramsar là định nghĩa được nhiều
người sử dụng.
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phiNghiên cứu và đánh giá hiệu quả xử lý nước thải bằng thực vật thủy sinh
Nguyễn Thị Thanh Huệ 5 K17 Cao học môi trường
1.1.2. Chức năng của đất ngập nước
- Nạp nước ngầm: nước được thấm từ các vùng đất ngập nước xuống các
tầng ngập nước trong lòng đất, nước được giữ ở đó và điều tiết dần thành
dòng chảy bề mặt ở vùng đất ngập nước khác cho con người sử dụng.
- Hạn chế ảnh hưởng của lũ lụt: bằng cách giữ và điều hoà lượng nước
mưa như bồn chứa tự nhiên, giải phóng nước lũ từ từ, từ đó có thể làm giảm
hay hạn chế lũ ở vùng hạ lưu.
- Ổn định vi khí hậu: do chu trình trao đổi chất và nước trong các hệ
sinh thái, nhờ lớp phủ thực vật của đất ngập nước, sự cân bằng giữa O2 và
CO2 trong khí quyển làm cho vi khí hậu địa phương được ổn định, đặc biệt là
nhiệt độ và lượng mưa ổn định.
- Chống sóng, bão, ổn định bờ biển và chống xói mòn : nhờ lớp phủ
thực vật, đặc biệt là rừng ngập mặn ven biển, thảm cỏ… có tác dụng làm giảm
sức gió của bão và bào mòn đất của dòng chảy bề mặt.
- Xử lý, giữ lại chất cặn, chất độc, chất ô nhiễm: vùng đất ngập nước
được coi như là bể lọc tự nhiên, có tác dụng giữ lại các chất lắng đọng và chất
độc (chất thải sinh hoạt và công nghiệp).
- Giữ lại chất dinh dưỡng: làm nguồn phân bón cho cây và thức ăn của
các sinh vật sống trong hệ sinh thái đó.
- Sản xuất sinh khối: rất nhiều vùng đất ngập nước là nơi tạo ra nguồn
sinh khối lớn, làm nguồn thức ăn cho các sinh vật thủy sinh, các loài động vật
hoang dã cũng như vật nuôi.
- Giao thông đường thủy: hầu hết sông, kênh, rạch, các vùng hồ chứa
nước lớn, vùng ngập lụt thường xuyên hay theo mùa,… đặc biệt là vùng đồng
bằng sông Cửu Long, vận chuyển đường thủy đóng vai trò hết sức quan trọng
trong đời sống cũng như phát triển kinh tế của các cộng đồng dân cư địa
phương.Nghiên cứu và đánh giá hiệu quả xử lý nước thải bằng thực vật thủy sinh
Nguyễn Thị Thanh Huệ 6 K17 Cao học môi trường
- Giải trí, du lịch: các khu bảo tồn đất ngập nước như Tràm Chim (Tam
Nông, Đồng Tháp), và Xuân Thuỷ (Nam Định), nhiều vùng cảnh quan đẹp
như Bích Động và Vân Long, cũng như nhiều đầm phá ven biển miền
Trung… thu hút nhiều du khách đến tham quan giải trí.
1.2. Khái quát nhóm thực vật đất ngập nƣớc
1.2.1. Giới thiệu chung
Thực vật đất ngập nước ngoài khả năng sản xuất sinh khối, còn là thành
phần then chốt của hệ sinh thái đất ngập nước bởi vì chúng cung cấp lớp vỏ
che chở cho sự sinh sản, nơi ẩn náu thú săn mồi và nơi nghỉ cho các vật ở
dưới nước cùng nhiều loài hoang dã. Theo đó, thực vật ĐNN tạo dựng nên
những chức năng hữu ích của ĐNN, chúng có giá trị xã hội đáng kể như quản
lý chất cặn và sự vận chuyển chất dinh dưỡng. Những giá trị về giải trí và giá
trị cảnh quan thẫm mỹ được cải thiện nhờ quản lý thành công thực vật ĐNN.
Thực vật ĐNN có sự thích nghi về tổ chức cơ thể, hình thái, chức năng
cho phép chúng tiếp tục tồn tại trong những điều kiện khắc nghiệt. Trong
nhiều hệ sinh thái ĐNN, thực vật ĐNN tái sinh bằng hạt trong suốt những
thời kỳ phơi dài đủ để nảy mầm và thiết lập hạt giống. Mặt khác, sự phơi và
làm ẩm lại của hạt sẽ quyết định giải phóng hạt khỏi tình trạng ngủ, giai đoạn
ẩm - lạnh cũng làm tăng phần nào của tình trạng này. Sự sống tiếp tục và sự
phát triển của hạt phụ thuộc vào khả năng chịu ngập trong nước hoàn toàn
hay đối với cây mọc cao đủ để các lá cây duỗi thẳng đến khu vực phía trên
mặt nước.
1.2.2. Phân loại các nhóm thực vật thuỷ sinh
- Các loại thực vật thuỷ sinh tuy không đa dạng bằng các loài phát triển
trên cạn, nhưng thực vật thuỷ sinh cũng phát triển phong phú ở nhiều nơi trên
trái đất đặc biệt là ở những vùng có khí hậu nóng ẩm nhưng vùng xích đạo,
cận xích đạo.
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phiNghiên cứu và đánh giá hiệu quả xử lý nước thải bằng thực vật thủy sinh
Nguyễn Thị Thanh Huệ 7 K17 Cao học môi trường
Trong quá trình phát triển chịu sự ảnh hưởng rất lớn của các điều kiện
môi trường nước như :
+ Nhiệt độ
+ Ánh sáng
+ Chất dinh dưỡng và các chất có trong nước
+ pH của nước
+ Chất khí hoà tan trong nước
+ Độ mặn (hàm lượng muối) có trong nước
+ Chất độc hại có trong nước
+ Dòng chảy của nước
+ Sinh thái của nước.
- Thực vật thuỷ sinh là những loài có khả năng thích nghi cao với môi
trường sống ngập trong nước và một số trong các loài đó có khả năng xử lý
các chất ô nhiễm trong nguồn nước với hiệu quả rất cao. Thực vật thuỷ sinh
được sử dụng để xử lý nước ô nhiễm có thể chia làm 3 loại: nhóm thực vật
ngập nước, nhóm thực vật trôi nổi, nhóm thực vật nửa ngập nước.
1.2.2.1. Thực vật nổi
Thực vật nổi là những dạng chiếm ưu thế trong vùng đất ngập nước và
đầm lầy, phát triển trong một phạm vi mực nước từ 0,5 m dưới mặt đất đến độ
sâu 1,5 m hay sâu hơn nữa (Hình 1.1). Nói chung, chúng có thân và lá cây
tiếp xúc với không khí và hệ thống rễ lớn. Thân và lá của thực vật nổi có
nhiều điểm tương đồng với các loại thực vật trên mặt đất về hình thái học và
sinh lý. Các cây một lá mầm, chẳng hạn như Phragmites và Typha, hình thành
các lá thẳng đứng từ hệ thống thân rễ và rễ.
- Thiết kế được hệ thống đất ngập nước để xử lý nước rỉ rác cho bãi rác
của thị trấn Hùng Quốc, huyện Trà Lĩnh, tỉnh Cao Bằng. Hệ thống kết hợp
dòng chảy ngang và dòng thẳng đứng, sử dụng Cỏ Vetiver với tổng diện tích
là 186 m2. Trong đó, một hệ chảy ngang đặt ở đầu, bao gồm: 3 hệ thống dòng
chảy ngang nhỏ với kích thước (19m×1,9m×2m) và một hệ thẳng đứng, bao
gồm: 2 hệ chảy thẳng đứng kích thước (19m×1,9m×2m) ở giai đoạn thứ hai.
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
You must be registered for see links
Last edited by a moderator: