Đất ngập nước nhân tạo

Đất ngập nước nhân tạo

PHẦN 1: TỔNG QUAN ĐẤT NGẬP NƯỚC VÀ ĐẤT NGẬP NƯỚC

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

- 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

1.2.2 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

- Giá trị văn hoá: lễ hội, giáo dục, nghiên cứu…

- Giá trị đa dạng sinh học

Nhận 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 tạo

ĐNN 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 Ramsar

Đất ngập nước nhân tạo

2 Các ao; bao gồm các ao nông nghiệp, các ao nuôi, các bể chứa nhỏ (nhìn chung nhỏ hơn 8ha).

4 Đất 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)

(nhìn chung trên 8 ha)

8 Các vùng xử lý nước thải; các bãi chứa nước thải sinh hoạt, các ao lắng, các bể ôxy hóa…

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 tạo

3.1 Canh tác hải sản/thủy sản

30 Ao nuôi trồng thủy sản, kể cả các ao cá và ao tôm

3.2 Nông nghiệp

31 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 muối

34 Những ruộng muối

3.4 Đô thị/Công nghiệp

35 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:

1 Các đầm ao nuôi trồng thuỷ sản (ví dụ: tôm,cá).

ha)

quát rộng trên 8 ha)

vật liệu, các hầm khai quặng v.v…

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 ĐNN

Quản 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

những 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 tạo

Các 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

thiếu được của các hệ sinh thái này Một số bộ phận thực vật đĩng vai trị quan trọng trong các quá trình xử lý nước thải như:

+ Phần thực vật tiếp xúc với khơng khí: Bĩng 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 giĩ; tạo chất dinh dưỡng thơng qua quá trình quang hợp

+ Phần thực vật tiếp xúc với nước: Cĩ các hiệu quả lọc (lọc qua các mơ xốp); giảm tốc độ dịng chảy, tăng tỷ lệ trầm tích; cung cấp diện tích bề mặt cho vi sinh

dưỡng

+ Rễ và đới rễ trong lớp trầm tích: Giúp ổn định bề mặt lắng đọng, giảm xĩi

tăng sự phân hủy hiếu khí và sự nitrat hĩa; hấp thụ chất dinh dưỡng

Những 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 quá trình xử lý chất ơ nhiễm trong ĐNN nhân tạo

Quá 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:

Quá 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:

• 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:

kim loại trong vùng kị khí của lớp vật liệu

• 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

Tác 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]

PHẦN 2: ỨNG DỤNG MƠ HÌNH ĐẤT NGẬP NƯỚC NHÂN TẠO

Dựa trên những cơ sở đĩ, 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, cĩ khả năng thay thế các phương pháp hố lí truyền thống Đĩ là phương pháp xây dựng mơ hình ĐNN nhân tạo ( constructed wetlwand)

1 Những thuận lợi và khĩ khăn khi sử dụng hệ thống ĐNN nhân tạo để xử lí nước thải:

1.1 Những thuận lợi

và bảo trì và các chi phí đầu vào đến mức tối thiểu, hạn chế về máy mĩc, phụ tùng thay thế, lượng lớn về lao động kỹ thuật cần thiết)

cho các mục đích sử dụng khác như sử dụng cho các cơng trình thủy lợi, rửa ráy, vệ sinh…

phân bĩn, 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 khĩ 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 cĩ ảnh hưởng đến hoạt động của nĩ

nếu trong yêu cầu loại bỏ về nitơ hay phospho

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

với BOD và tăng phản ứng sinh học Nitrat hĩa, phản nitrat hĩaMuỗi và cơn trùng khác cĩ 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

• Đánh giá việc kiểm soát các mầm bệnh có lẽ là nhân tố c n tr trongả ởviệc xác định sự khả thi của việc sử dụng đất ngập nước.

cấp thêm fecal coliforms

vào, dịng 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

phải kiểm sốt, tùy thuộc vào điều kiện của địa phương và yêu cầu cụ thể

nước, cấu trúc và thiệt hại, bay hơi, rị rỉ, tích lũy trầm tích, mật độ của thực vật

đầu ra

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 quá dày Điều này sẽ giúp bảo tồn các lồi thực vật và cho phép các đầm lầy phục hồi việc làm sạch nhanh hơn

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 cĩ 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 dịng chảy của nước Được chia theo 3 hệ thống như sau:

HSF)

a) Các hệ thống chảy trên

bề mặt (Free water surface - FWS): Những

hệ thống này thường là lưu vực chứa nước hoặc

các kênh dẫn nước, với lớp lót bên dưới để ngăn sự rò rỉ nước, đất hoặc các lớp lọc thích hợp khác hỗ trợ cho thực vật nổi Lớp nước nông, tốc độ dòng chảy chậm, sự

có mặt của thân cây quyết định dòng chảy và đặc biệt trong các mương dài và hẹp, bảo đảm điều kiện dòng chảy nhỏ (Reed và cộng sự, 1998)

b) Các hệ thống với dòng chảy ngang dưới mặt đất (Horizontal subsurface flow - HSF): Hệ thống này được gọi là dòng chảy ngang vì nước thải được đưa vào và

chảy chậm qua tầng lọc xốp dưới bề mặt của nền trên một đường ngang cho tới khi

nó tới được nơi dòng chảy ra Trong suốt thời gian này, nước thải sẽ tiếp xúc với một mạng lưới hoạt động của các đới hiếu khí, hiếm khí và kị khí Các đới hiếu khí

rễ, nó được làm sạch bởi sự phân hủy sinh học của vi sinh vật bởi các quá trình hóa sinh Loại thực vật sử dụng phổ biến trong các hệ thống HSF là cây sậy

c) Các hệ thống với dòng chảy thẳng đứng (Vertical subsurface flow - VSF): Nước

thải được đưa vào hệ thống qua ống dẫn trên bề mặt Nước sẽ chảy xuống dưới theo chiều thẳng đứng Ở gần dưới đáy có ống thu nước đă

xử lý để đưa ra ngoài Các hệ thống VSF thường xuyên được sử dụng để xử lý lần 2 cho nước thải đã qua xử lý lần 1 Thực nghiệm đă chỉ ra là nó phụ thuộc vào xử lý

sơ bộ như bể lắng, bể tự hoại Hệ thống đất ngập nước cũng có thể được áp dụng như một giai đoạn của xử lý sinh học

Tuy nhiên, trên thực tế mô hình ĐNN nhân tạo được xây dựng theo hai hệ thống: Bãi lọc trồng cây ngập nước (FWS); Bãi lọc trồng cây dòng chảy ngầm hay Bãi lọc ngầm trồng cây, với dòng chảy ngang hay dòng chảy thẳng đứng (SSF) Cách thức phân chia các hệ thống khác nhau nhưng chúng hoạt động theo cùng một

cơ chế

Cấu trúc SSF kiểu dòng chảy đứng điển hình

Các đặc điểm chung của bãi lọc trồng cây ngập nước (FWS) và bãi lọc trồng cây dòng chảy ngầm:

nước mưa

Lựa chọn giữa FWS và SSF

Yêu cầu FWS SSF

Dễ xây dựng, chủ yếu là

hay bể lắng 2 vỏ Trong bể tự hoại hay bể lắng 2 vỏ

Phải làm sạch ống phân phối thường xuyên

Từ đó, có thể rút ra nên lựa chọn hệ thống để phù hợp với điều kiện cho phép

chảy thẳng đứng)

thị)

So sánh quá trình xử lý nước thải mỏ bằng ĐNN tự nhiên và nhân tạo

a Xử lý nước thải mỏ bằng ĐNN tự nhiên

Các vùng ĐNN tự nhiên thường phát triển loại thực vật bổ sung lớp nền hữu cơ tạo điều kiện cho phát triển các loài vi khuẩn làm trung gian cho các phản ứng hóa học trong một số điều kiện môi trường nhất định, tạo thuận lợi cho quá trình loại bỏ kim loại khỏi môi trường nước Các hệ thống ĐNN tự nhiên có khả năng tự làm sạch mà không cần phải duy trì, bảo dưỡng Các ĐNN tự nhiên thường có tốc độ dòng chảy bề mặt thấp

+ Một số hạn chế và thuận lợi khi sử dụng ĐNN tự nhiên, bao gồm:

- ĐNN tự nhiên cần phải gần kề với khu vực cần xử lý nước thải;

- Tốc độ dòng chảy và chất lượng nước của ĐNN tự nhiên là những vấn đề có thể hạn chế việc ứng dụng ĐNN cụ thể cho xử lý nước thải mỏ do khó kiểm soát;

- Phải có chiến lược kiểm soát chế độ lũ thường xuyên để đảm bảo tính ổn định lâu dài của các vùng ĐNN tự nhiên;

- Các vùng ĐNN tự nhiên vốn dĩ là nơi cư ngụ của các loài động-thực vật hoang dã;

- Do ĐNN tự nhiên không được thiết kế nên khó đánh giá định lượng về tính hiệu quả của xử lý nước thải

b Xử lý nước thải mỏ bằng ĐNN nhân tạo