Ứng dụng đất ngập nước nhân tạo trong xử lý nước thải

Ứng dụng đất ngập nước nhân tạo trong xử lý nước thải

Đặt vấn đề

Đất ngập nước Việt Nam rất đa dạng và phong phú về kiểu loại được phân

bố rộng khắp các vùng sinh thái, có giá trị và vai trò to lớn đối với phát triển kinh

tế xã hội, xóa đói giảm nghèo, duy trì và phát triển văn hóa, bảo vệ môi trường,duy trì và phát triển đa dạng sinh học

Phương pháp sử dụng đất ngập nước xử lý nước thải là một phương pháp

có nhiều ưu điểm, đặc biệt nó rất phù hợp với điều kiện Việt Nam hiện nay do chiphí xây dựng và vận hành thấp Các hệ thống đất ngập nước nhân tạo được xâydựng để xử lý nước thải trong nông nghiệp, công nghiệp hoặc phục vụ cho nuôitrồng thủy sản, được phỏng theo các quá trình sinh học, hóa và lý học của cácvùng đất ngập nước tự nhiên Các vùng đất ngập nước có thể loại bỏ các chất ônhiễm từ nước thải hoặc chuyển chúng thành các dạng vật chất ít ảnh hưởng tớisức khỏe con người và môi trường

Sử dụng ĐNN tự nhiên để xử lý nước thải có hàm lượng BOD thấp Ngoài

ra sử dụng hệ thống đất ngập nước nhân tạo để xử lý nước thải là quá trình xử lýđược thực hiện liên tục trong điều kiện tự nhiên và với một giá thành rẻ vì chi phíxây dựng và bảo quản thấp Do vậy cần được sử dụng rộng rãi trong các cơ sở sảnxuất gây ô nhiễm Đồng thời có thể áp dụng để nghiên cứu sâu hơn, mở rộng hơn

về đất ngập nước nhân tạo xử lý nước thải, đặc biệt là đối với các loại nước thải

có hàm lượng chất hữu cơ cao như nước thải nhà máy chế biến cà phê, nhà máygiấy, nhà máy chế biến thực phẩm, các cơ sở giết mổ…[2]

Phần 1 Tổng quan đất ngập nước nhân tạo 1.1 Khái quát chung về ĐNN nhân tạo

ĐNN nhân tạo cũng đóng vai trò rất quan trọng đối với cuộc sống của conngười Chúng cung cấp một lượng khổng lồ nguồn lợi thủy sản nước ngọt vànước mặn bao gồm cả các loài trai hến và giáp xác Bên cạnh đó, đất ngập nướccòn giúp bảo vệ đất liền, nhà cửa và đất canh tác trước gió bão, hạn chế ảnhhưởng của lũ lụt, nạp, tiết nước ngầm và cung cấp nguồn nước cho sinh hoạt Tuynhiên, các vùng đất ngập nước ở Việt Nam đang dần biến mất Việc chuyển đổiđất 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 suythoái vĩnh viễn các hệ sinh thái đất ngập nước và cuối cùng là ảnh hưởng tớichính 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 hệthống 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…

1.2 Chức năng của đất ngập nước

1.2.1 Chức năng sinh thái

- Nạp nước ngầm: nước được thấm từ các vùng đất ngập nước xuống các tầngđất trong long đất, nước được giữ lại ở đó và điều tiết thành dòng chảy bề mặt ởvùng đất ngập nước khác cho con người sử dụng

- Hạn chế ảnh hưởng của lũ: bằng cách giữ và điều hòa lượng nước mưa nhưbồn chứa tự nhiên, giải phóng lượng nước lũ từ từ, do đó có thể làn giảm hoặchạn chế lũ lụt ở vùng hạ lưu

- Ổn định vi khí hậu: do chu trình trao đổi chất và nước trong các hệ sinh tháinhờ lớp phủ thực vật của đất ngập nước, sự cân bằng giữa O2 và CO2 trong khíquyển làm cho vi khí hậu ở địa phương ổn định, đặc biệt là nhiệt độ và lượngmưa ổn định Chống sóng, bão, ổn định bờ biển chống xói mòn: nhờ lớp phủ thực

vật, đặc biệt là rừng ngập mặn ven biển, thảm cỏ, có tác dụng làm giảm sức giócủa bão, và bào mòn đất của sóng biển.

- Xử lý, giữ lại chất cặn, chất độc, chất ô nhiễm: vùng đất ngập nước được coinhư bể lọc tự nhiên, có tác dụng giữ lại các chất lắng đọng và chất độc( chất thảisinh hoạt và công nghiệp)

- Giữ lại chất dinh dưỡng làm nguồn phân bón cho cây trồng và thức ăn củacác sinh vật sống trong hê sinh thái đó

- Sản xuất sinh khối: rất nhiều vùng đất ngập nước là nơi sản xuất sinh khốilàm nguồn thức ăn cho các sinh vật thủy sinh, các loại động vật hoang dã cũngnhư vật nuôi

- Giao thông đường thủy hầu hết sông kênh rạch, các vùng hồ chứa nước lớn,vùng ngập nước thường xuyên hay theo mùa… đặc biệt là vùng đồng bằng songCửu Long, vận chuyển đường thủy đóng vai trò hết sức quan trọng trong đời sốngcũng như phát triển kinh tế của người dân sống xung quanh khu vực này

- Gải trí , du lịch: Các khu bảo tồn đất ngập nước như Tràm Chim( Tam NôngĐồng Thấp), Xuân Thủy (Nam Định)…[1]

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 vùngĐNN giàu động vật hoang dã đặc biệt là các loài chim nước, cung cấp các sảnphẩm 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 vàgia súc, ngoài ra còn làm phân bón và dược liệu…

- Sản phẩm nông nghiệp: các ruộng lúa nước chuyển canh hoặc xen canh vớicác 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 nguồnnăng lượng quan trọng.[1]

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 minhchứng môi trường sẽ dẫn đến việc tạo wetland nhân tạo cho nhiều mục đích[1]

1.2 Các mô hình ĐNN nhân tạo

Các mô hình ĐNN nhân tạo ứng dụng trong xử lý nước được thiết kế theo

hệ thống các dòng chảy của nước Được chia theo 3 hệ thống như sau:

 Các hệ thống chảy trên bề mặt (Free water surface - FWS)

 Các hệ thống dòng chảy ngang dưới mặt đất (Horizontal subsurface flow)

 Các hệ thống với dòng chảy thẳng đứng (Vertical subsurface flow - VSF)

1.2.1 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 chảynhỏ (Reed và cộng sự, 1998).[5]

1.2.2 Các hệ thống với dòng chảy ngang dưới mặt đất (Horizontal subsurface flow - HSF)

Hình 1.1 Mô hình Free water surface - FWS

Hệ thống này được gọi là dòng chảy ngang vì nước thải được đưa vào vàchảy chậm qua tầng lọc xốp dưới bề mặt của nền trên một đường ngang cho tớikhi nó tới được nơi dòng chảy ra Trong suốt thời gian này, nước thải sẽ tiếp xúcvới một mạng lưới hoạt động của các đới hiếu khí, hiếm khí và kị khí Các đớihiếu khí ở xung quanh rễ và bầu rễ, nơi lọc O2 vào trong bề mặt Khi nước thảichảy qua đới rễ, nó được làm sạch bởi sự phân hủy sinh học của vi sinh vật bởicác quá trình hóa sinh Loại thực vật sử dụng phổ biến trong các hệ thống HSF làcây sậy.[5]

1.2.3 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

Hình 1.2 Mô hình Horizontal subsurface flow

(SSF) Cách thức phân chia các hệ thống khác nhau nhưng chúng hoạt động theocùng một cơ chế.[5]

1.3 Các quá trình xử lý chất ơ nhiễm trong ĐNN nhân tạo

1.3.1 Quá trình xử lí các chất hữu cơ cĩ khả năng phân hủy sinh học

Trong các bãi lọc, sự phân hủy sinh học đĩng vai trị lớn nhất trong việc loại

bỏ các chất hữu cơ dạng hịa tan hay dạng keo cĩ khả năng phân hủy sinh học(BOD) trong nước thải BOD cịn lại cùng các chất rắn lắng được sẽ bị loại bỏnhờ quá trình lắng Phân hủy sinh học xảy ra khi các chất hữu cơ hịa tan đượcmang 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 Vai trị củathực vật trong bãi lọc là:

 Cung cấp mơi trường thích hợp cho vi sinh vật thực hiện quá trình phânhủy sinh học cư trú

 Vận chuyển oxy vào vùng rễ để cung cấp cho quá trình phân hủy sinhhọc trong bộ rễ.[1]

Hình 1.3 Đường đi của BOD/Cacbon trong đất ngập nước

1.3.2 Quá trình tách các chất rắn

Các chất rắn lắng được loại bỏ dễ dàng nhờ cơ chế lắng trọng lực, vì các hệthống này cĩ thời gian lưu nước dài Chất rắn khơng lắng được, chất keo cĩ thểđược loại bỏ thơng qua các cơ chế lọc Các cơ chế xử lí trong hệ thống phụ thuộcrất nhiều vào kích thước và tính chất của các chất rắn cĩ trong nước thải và cácdạng vật liệu lọc được sử dụng Thực vật trong bãi lọc khơng đĩng vai trị đáng

kể trong loại bỏ các chất rắn.[1]

1.3.3 Quá trình khử Nitơ

Trong các bãi lọc, sự chuyển hĩa của N2 xảy ra trong các tầng oxi hĩa khửcủa đất, bề mặt tiếp xúc giữa rễ và đất, phần ngập nước của thực vật cĩ thân nhơlên mặt đất N2 được loại bỏ trong các bãi lọc nhờ 3 cơ chế sau

 Sự bay hơi của NH3

 Sự hấp thụ của thực vật

 Nitrat háo/ khử nitrat

- Trong các bãi lọc, sự chuyển hĩa của nitơ xẩy ra trong các tầng oxy hĩa vàkhử của bề mặt tiếp xúc giữa rễ và đất, phần ngập nước của thực vật cĩ thân nhơ

Hình 1.4 Đường đi của các hạt rắn trong đất ngập nước

lên khỏi mặt nước Nitơ hữu cơ bị oxy hĩa thành NH4 trong cả hai lớp đất oxyhĩa và khử Lớp oxy hĩa và phần ngập nước của thực vật là những nơi chủ yếuxẩy ra quá trình nitrat hĩa, tại đây NH4+ chuyển thành NO2- bởi vi khuẩnnitrosomonas và cuối cùng thành NO3- bởi vi khuẩn Nitrobacter Ở mơi trườngnhiệt độ cao hơn, một số NH4+ chuyểnsang NH3 và bay hơi vào khơng khí.[1]

Hình 1.5 Đường đi của Nitơ trong đất ngập nước

1.3.4 Quá trình khử Phospho

Vai trị của thực vật trong việc loại bỏ P vẫn cịn vấn đề tranh cãi nhưng dùsao đây cũng là cơ chế duy nhất đưa hẳn P ra khỏi hệ thống bãi lọc Các qúa trìnhhấp phụ, kết tủa và lắng chỉ đưa được P vào đất hay vật liệu lọc Khi lượng Ptrong lớp vật liệu vượt quá khả năng chứa thì phần vật liệu hay lớp trầm tích đĩphải được nạo vét và xả bỏ Cơ chế loại bỏ P trong các bãi lọc gồm cĩ:

Sự hấp thụ của thực vật

Các quá trình đồng hĩa của vi khuẩn

Sự hấp thụ lên đất, vật liệu lọc và các chất hữu cơ

Kết tủa lắng cùng các ion Ca2+, Mg2+, Fe3+, Mn2+.[1]

Hình 1.6 Đường đi của phospho trong đất ngập nước

1.3.5 Quá trình xử lí kim loại nặng

Các lồi thực vật khác nhau cĩ khả năng hấp thu kim loại mạnh rất khácnhau Bên cạnh đĩ, thực vật đầm lầy cũng ảnh hưởng gián tiếp đến sự loại bỏ vàtích trữ kim loại nặng khi chúng ảnh hưởng đến chế độ thủy lực, cơ chế hĩa họclớp trầm tích và hoạt động của vi sinh vật Các vật liệu lọc là nơi tích tụ chủ yếucác kim loại nặng Các cơ chế loại bỏ chúng gồm cĩ:

Kết tủa và lắng ở dạng hydroxit khơng tan trong vùng hiếu khí, ở dạngsunfit kim loại trong vùng kị khí của lớp vật liệu

Hấp phụ lên các kết tủa oxyhidroxit sắt, mangan trong vùng hiếu khí Kết hợp lẫn thực vật và đất - Hấp phụ vào rễ, thân và lá của thực vật trongbãi lọc trồng cây.[1]

1.3.6 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 chếbay hơi, hấp phụ, phân hủy bởi các vi sinh vật (chủ yếu là vi khuẩn và nấm) vàhấp 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 chấtgây ơ nhiễm và áp suất riêng phần giữa hai pha khí và nước

Các chất bẩn hữu cơ chính cịn cĩ thể loại bỏ nhờ quá trình hút bám vật lílên bề mặt các chất lắng được và sau đĩ là quá trình lắng Quá trình này thườngxảy ra ở phần đầu bãi lọc Các chất hữu cơ cũng bị thực vật hấp thụ (Polprasert vàDan, 1994), tuy nhiên cơ chế này cịn chưa được hiểu rõ và cịn phụ thuộc nhiềuvào loại thực vật được trồng, cũng như đặc tính của chất bẩn .[1]

1.3.7 Quá trình xử lí vi khuẩn và virus

Về bản chất cũng giống như quá trình loại bỏ các vi sinh trong hồ sinh học

Vi khuẩn và virut cĩ trong nước thải được loại bỏ nhờ:

 Các quá trình vật lí như lắng, dính kết, lọc, hấp phụ

 Do điều kiện mơi trường khơng thuận lợi trong một thời gian dài

 Tác động của các yếu tố lí hĩa mơi trường tới mức độ diệt khuẩn đã đượccơng 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).[1]

Chương 2 Đất ướt nhân tạo trong quản lí nước chảy tràn

Hình 1.7 Quá trình loại bỏ vi khuẩn trong đất ngập nước

2.1 Mục tiêu xây dựng Wetland quản lý nước chảy tràn

Gồm có 2 mục đích chính

 Hạn chế lũ lụt và kiểm soát dòng chảy

 Cải thiện chất lượng nước

Sau khi được xây dựng wetland sẽ cung cấp các chức năng về sinh thái và xãhội: Thiết kế cảnh quan, tạo môi trường sống, khu giải trí công cộng, giáo dụccộng đồng, tái sử dụng nước.[10]

2.1.1 Thiết kế

Thiết kế wetland cho việc quản lý nước chảy tràn phụ thuộc vào mục tiêu vànhững kết quả đúng theo yêu cầu về tiêu chuẩn chất lượng nước trong việc bảo vệsông và hệ sinh thái thủy vực Rõ ràng kỹ thuật tốt nhất hiện nay cho việc kiểmsoát chất lơ lửng ( và chất dinh dưỡng) có thể được triển khai để giảm thiểu lượngnước chảy tràn xâm nhập vào wetland Tuy nhiên ở đây chỉ đề cập đến vai trò củawetland nhân tạo trong việc chứa đựng nước chảy tràn, loại bỏ cặn lắng, chất dinhdưỡng Những phần trước đã mô tả sự quan trọng của thực vật wetland và quátrình hóa sinh học, vật lý, hóa học tham gia trong việc cải thiện chất lượng nước.Xuyên suốt quá trình chuyển hóa vật lý diễn ra dễ dàng nhờ thực vật cỡ lớn,chúng có vai trò quan trọng nhất trong việc cải thiện chất lượng nước

Quá trình sinh học và hóa học diễn ra lâu hơn nhưng cũng bị ảnh hưởng bởiphạm vi ngập nước và mức độ thường xuyên của chu kỳ làm khô làm ướt Thiết

kế wetland phải thúc đẩy quá trình này

Hiệu quả xử lý của hệ thống wetland đòi hỏi một sự cân bằng giữa khả năngchịu tải và thời gian nước lưu Wetland nhân tạo xử lý nước thải đầu vào có mức

độ tải nước và tải ô nhiễm với thời gian nước lưu hiệu quả nhất trong việc loại bỏcác chất lắng lơ lửng và chất dinh dưỡng ở queenslands trong vòng 7 ngày.[3]

2.2 Các yếu tố ảnh hưởng khi thiết kế sử dụng đất ngập ướt xử lý nước thải 2.2.1 Điều kiện thủy học

Kích cỡ (diện tích và khối lượng) phụ thuộc vào quy mô và khối lượng dòngchảy, đặc điểm các chất ô nhiễm trong dòng chảy, mức độ xử lý chất lượng nước

và quy mô của 1 wetland đóng vai trò như một bể chứa Theo HalcrowEnvironmental Services, ở Mỹ cho rằng thiết kế thuận lợi nhất nên giữ lượngnước trong thời gian nhỏ nhất là 3-5 giờ và có thể lên đến 10-15 giờ sẽ cho hiệuquả xử lý tốt nhất, với một bề mặt wetland khoảng 0.5-5.0% vùng dẫn nước TheoWong& Somes (1995), sử dụng dữ liệu từ hệ thống nước chảy tràn để sản xuấtmột sơ đồ thiết kế tổng lượng hiệu suất thủy học của một wetland, dựa trên cơ sởtương ứng giữa kích cỡ wetland (khối lượng lưu trữ như tỉ lệ phần trăm của khốilượng nước hàng năm) và thời gian nước lưu Kết quả của họ cho thấy rằng tăngkhối lượng lưu trữ (từ 0.5-5.0%) dẫn đến việc tăng hiệu suất thủy lực với hiệu quả90% Các nhà nghiên cứu kết luận rằng, một wetland thiết kế với không đủ dunglượng (<3%), sẽ dẫn đến việc nước chảy tràn qua, đặc biệt, nếu wetland đã đầynước trước cơn mưa Tuy nhiên, đối với hiệu suất thủy học, chỉ là một tham sốảnh hưởng đến kết quả xử lý, và việc loại bỏ các chất lơ lửng và chất dinh dưỡng,cuối cùng cũng phụ thuộc vào tính hiệu quả của các quá trình vật lý, hóa học, sinhhọc trong wetland và lượng nước ô nhiễm.

Thiết kế wetland đòi hỏi phải có một sự cân bằng giữa khu vực thích hợp vàthời gian nước lưu, điều này chịu ảnh hưởng nhiều của lượng nước chảy qua và

sự thay đổi khí hậu Vì vậy, thiết kế wetland cho những vùng nhiệt đới và vùngven biển cận nhiệt đới sẽ khác nhau từ các khu vực khí hậu Đất có sẵn có thể làmột mối lo lớn đối với kích cỡ wetland, tuy nhiên, trong phần này có thể tạo đượcnếu có một diện tích sâu, và vùng nước mở, kết hợp với một khu vực thực vậtnông.[4]

2.2.2 Cách bố trí Wetland Zones

- Một wetland quản lý nước chảy tràn được đầu tư xây dựng gồm vùng mởnước sâu và vùng cạn có thực vật Vùng đi vào thường ngập nước sâu (1,5-2m)như ao với lưu lượng tối đa và và cho phép kích cỡ trung bình của wetland Tổchức ô nhiễm TRAP cho rằng “ song chắn rác “ sẽ được đặt trước khi nước chảyvào vùng wetland Vùng nước sâu có tác dụng loại bỏ các cặn lắng nên cần được

xem xét Vùng nước sâu hơn có tác dụng kiểm soát dòng chảy vào khu có thựcvật thủy sinh.

- Vùng có thực vật thủy sinh nên thiết kế từ 10 – 25 cm, với độ sâu lớn nhất là50cm mặc dù mực nước có tăng lên do những cơn mưa Vùng này có kết quả caotrong việc loại bỏ các chất rắn lơ lửng, các chất dinh dưỡng thông qua việc kếthợp giữa các quá trình hóa học sinh học, vật lý đã được nói ở phần 2.4 Vùng đi

ra có thể là sự kết hợp giữa thực vật cạn và một cái ao sâu hay cái hố rộng đachức năng Tùy vào kích cỡ của wetland, khả năng giữ và xử lý nước chảy tràn

mà nước vào các kênh nhằm khắc phục những lúc dòng chảy có cường độ caotrong những cơn mưa [4]

2.2.3 Vùng có thực vật và thủy triều

Tiềm năng lưu giữ là quan trọng để các vấn đề liên quan đến thủy học đạt hiệuquả và chính điều này cùng với các hiệu quả về xử lý đã tạo nên một hiệu suấttổng thể của wetland Do vậy điều này rất quan trọng trong việc thiết kế mộtwetland nhân tạo xử lý nước chảy tràn Vì vậy, vùng có thực vật thủy sinh có thểđược thiết kế được hỗ trợ như là một loài thực vật ở wetland nhằm thủy phân cácchất cụ thể “ Vùng đất ngập nước định kỳ”, vùng mà trong wetland tự nhiênđược xem như là một cái hồ, nó có thể được tạo ra ở một địa điểm hay một vị trímới, nơi mà chỉ ngập nước vào mùa ẩm ướt Vùng này có thể gồm vùng mở nướcsâu hay vùng can có thực vật thủy sinh, hay cũng có thể là vùng hoàn toàn khôráo “Vùng đất ngập nước cạn”, nên thiết kế để duy trì mực nước sâu ít nhất là10cm trong suốt mùa khô và lên tơi 50cm ở điều kiện bình thường Trong khi

“Đất ngập nước sâu” cần duy trì mực nước sâu ít nhất là 20cm trong mùa khô.Một vài ý kiến (1996) cho rằng 5 vùng đất ngập nước (vùng đầm lầy có thực vậtthủy sinh như lau sậy cạn, vùng đầm lầy có thực vật thủy sinh, vùng đầm lầy cóthực vật thủy sinh sâu, vùng mở nước) Các vùng này có thể kết hợp để đưa vàothiết kế một wetland nhân tạo Một vài ý kiến cho rằng ảnh hưởng của vùng đi ratrong hiệu suất xử lý, điều chỉnh thủy triều vào tạo tính bền vững cho các loại câytrồng ở mỗi vùng [4]

2.2.4 Các yếu tố khác

 Wetland nhân tạo với sự đa dạng của nhiều lồi thực vật và vùng thực vậtthủy sinh phụ thuộc vào hệ thống làm ướt và khơ, tốt như các vùng nước mở đạttối đa trong việc xử lý các vấn đề ảnh hưởng đến chất lượng nước Nĩ sẽ tạo nên

sự đa dạng của thực vật thủy sinh

 Vùng nước sâu cĩ chức năng như là mơi trường sống cho các thực vật thủysinh trong suốt mùa khơ và cho phép ngập nước nhanh chĩng của vùng mới bãohịa Vùng cĩ vai trị quan trọng trong việc kiểm sốt khả năng phát sinh muỗi khi

cĩ các lồi thiên địch của trứng muỗi xuất hiện

 Sự đa dạng của vùng thực vật thủy sinh cĩ thể hỗ trở nâng cao giá trị vềđời sống hoang dã của wetland, đĩng vai trị như một cảnh quan

 Cảnh quan và giải trí đĩng vai trị rất quan trọng trong đơ thị wetland xử lýnước chảy tràn Hồ hay đầm của vùng cĩ thực vật thủy sinh cĩ thể nhằm duy trìcác ao Đảo cĩ thể được bổ sung nhằm bảo vệ động vật hoang dã

 Hiệu quả sẽ cao hơn nếu chia vùng đất ngập nước ra thành nhiều đới Phân chia diện tích đất ngập nước sủ dụng làm hai đới như:

+ Đới thứ nhất cĩ vai trị như ao oxy hĩa nhằm giảm nồng độ BOD, COD,TSS và các chất ơ nhiễm trước khi đưa vào đới thứ hai

+ Đới thứ hai là vùng cĩ trồng thêm các loại cây cĩ khản năng hấp thụ chất ơnhiễm nhằm gia tăng hiệu quả xử lý

 Việc đưa các loại thực vật cĩ khản năng xử lý nước thải( như sậy, lụcbình) vào vùng đất ngập nước sẽ làm nâng cao hiệu quả xử lý, giảm đáng kểlượng bốc hơi nước, giảm nguy cơ gia tăng nồng độ ơ nhiễm do bốc hơi

 Các thông số thủy lực trong các ao xử lý Theo Kadlec và Knight (1996)các thông số thủy lực trong các ao xử lý như : thông số độ dốc, tải trọng thủylực, độ sâu đặt ống thải đầu vào và ra, thời gian lưu nước thực tế trong các aoxử lý [4]

2.3 Thiết lập và bảo trì Wetland quản lý nước chảy tràn

2.3.1 Thiết lập hệ thống thực vật

Xây dựng hệ thống song chắn rác, bể chứa, cấu trúc đầu vào và đầu ra khôngchỉ là lý thuyết để quản lý nước chảy tràn, tuy nhiên việc thiết lập hệ thống chứcnăng Wetland và hiểu biết về những loài thực vật và sự tăng trưởng của chúng làcần thiết Các loài được chọn lọc theo chiều sâu của khu đất ngập nước Nếu cơ

sở của Wetland là đất sét hay lớp đá dễ thấm qua thì tối thiểu cách mặt đất 15cmmới gắn vào để cho rễ phát triển ; từ 20-30cm là cần thiết cho những khu vực màtiềm tàng vận tốc nước cao, vào thời điểm trồng cây thì lớp dưới phải được ẩmnhưng không nhất thiết phải ngập Trong thực tế thì mực nước phải được kiểmsoát trong giai đoạn đầu thành lập cây trồng để đảm bảo rằng độ sâu của nướckhông vượt quá chiều cao của cây giống Ở Queensland, trồng cây nên được triểnkhai sớm vào đầu mùa xuân để đảm bảo cho cây giống phát triển hệ rễ tốt trướckhi có bão mùa hè [3]

2.3.2 Bảo trì

Sau khi thiết lập hệ thực vật, vấn đề bảo trì sẽ tập trung vào việc loại bỏ rác,đặc biệt sau những cơn mưa lớn và việc loại bỏ những loài cỏ dại có thể xâmchiếm Wetland Các công nhân vận hành và bảo trì nên hiểu biết về hệ thực vậttrong Wetland và thấy được sự thay đổi trong sự đa dạng của các loài thực vật và

sự phân phối sẽ xảy ra trong suốt thời gian Việc thu hoạch không được xem như

là nguyên nhân gây ra sự xáo trộn cặn lắng và sự mất đi những vật chất còn lạitrong Wetland [3]

2.3.3 Kiểm soát muỗi

Sự phát sinh muỗi là vấn đề quan tâm thường xuyên của cộng đồng địaphương và các nhà nghiên cứu côn trùng Tuy nhiên dưới cái nhìn tổng quát củacác nhà nghiên cứu về 2 lĩnh vực wetland tự nhiên và wetland nhân tạo đã chỉ rarằng thành công của việc kiểm soát được sự phát sinh của muỗi là do sự có mặtcủa các loài thiên địch như: động vật giáp xác nhỏ, nhộng, ấu trùng bọ cứng… vàchúng luôn luôn có mặt trong hệ sinh thái Wetland Vấn đề mấu chốt để kiểmsoát muỗi là đảm bảo sự cân bằng trong hệ sinh thái hỗ trợ cho sự đa dạng của