XỬ lí nước mặt bị NHIỄM THUỐC bảo vệ THỰC vật BẰNG đất NGẬP nước NHÂN tạo

XỬ lí nước mặt bị NHIỄM THUỐC bảo vệ THỰC vật BẰNG đất NGẬP nước NHÂN tạo XỬ lí nước mặt bị NHIỄM THUỐC bảo vệ THỰC vật BẰNG đất NGẬP nước NHÂN tạo XỬ lí nước mặt bị NHIỄM THUỐC bảo vệ THỰC vật BẰNG đất NGẬP nước NHÂN tạo XỬ lí nước mặt bị NHIỄM THUỐC bảo vệ THỰC vật BẰNG đất NGẬP nước NHÂN tạo XỬ lí nước mặt bị NHIỄM THUỐC bảo vệ THỰC vật BẰNG đất NGẬP nước NHÂN tạo

LUẬN VĂN TÔT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

XỬ LÍ NƯỚC MẶT BỊ NHIỄM THUỐC BẢO VỆ THỰC VẬT BẰNG ĐẤT NGẬP NƯỚC NHÂN TẠO DÒNG CHẢY

NGẦM TRỒNG SẬY

Cán bộ hướng dẫn: Sinh viên thực hiện:

TRẦN THẢO PHƯƠNG B1205095

SVTH: PHẠM TUẤN PHONG – B1205092

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

Cần Thơ, ngày 09 tháng 05 năm 2016

Cán bộ hướng dẫn

PHẠM VĂN TOÀN

SVTH: PHẠM TUẤN PHONG – B1205092

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

Cha mẹ và những người than trong gia đình đã sẻ chia, động viên và dành những điều tốt nhất cho chúng em trong suốt quá trình học tập và làm luận văn tốt nghiệp.

Thầy Phạm Văn Toàn – cảm ơn Thầy luôn tận tụy, nhiệt tình và dành nhiều thời gian hướng dẫn chúng em để chúng em có thể hoàn thành luận văn đúng tiến độ và đạt kết quả tốt

Các Thầy, Cô trong bộ môn Kỹ Thuật Môi Trường đã luôn nhiệt tình giúp đỡ và tạo điều kiện tốt cũng như giải đáp mọi thắc mắc khi chúng em gặp khó khăn

Bạn bè trong lớp KTMT K38, cảm ơn các bạn luôn bên cạnh giúp đỡ, là người bạn luôn sẻ chia và hướng dẫn tận tình, cảm ơn các bạn luôn động viên, trao đổi kiến thức để việc hoàn thành luận văn đạt kết quả tốt nhất

Và cuối cùng, chúng em xin chân thành cảm ơn !

SVTH: PHẠM TUẤN PHONG – B1205092

LỜI CAM ĐOAN

Chúng tôi xin cam đoan, luận văn được hình thành trên kết quả thí nghiệm được nghiên cứu của chúng tôi từ các số liệu, đến thí nghiệm, kết quả nghiên cứu chưa dùng cho bất cứ luận văn nào trước đây

Cần Thơ, ngày 09 tháng 05 năm 2016

Sinh viên thực hiện

Phạm Tuấn Phong Trần Thảo Phương

Thí nghiệm được nghiên cứu trên hệ thống, được vận hành chính thức từ ngày 28/3/2016 đến 22/4/2016 trên khu đất ngập nước nhân tạo dòng chảy ngầm kết hợp với nền cát trồng sậy Hiệu quả xử lí được đánh giá thông qua chất lượng nước được lấy ở 3 vị trí: đầu vào, sau bể than và đầu ra của hệ thống tương ứng với 2 mức tải nạp Kết quả xử lí đối với các chỉ tiêu BOD5, COD không đạt QCVN 08:2008/BTNMT cột A1 Đối với chỉ tiêu (PO4)3- đạt hiệu suất cao và đạt QCVN 08:2008/BTNMT ở cột A1 Kết quả cũng cho thấy qua hai thí nghiệm thì nồng độ thuốc BVTV đều giảm dần khi qua hệ thống đất ngập nước dòng chảy ngầm theo phương ngang và đạt hiệu suất lần lượt là 85,2% và 69,9%

SVTH: PHẠM TUẤN PHONG – B1205092

MỤC LỤC

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN i

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN ii

LỜI CẢM ƠN iii

LỜI CAM ĐOAN iv

TÓM TẮT v

MỤC LỤC vi

DANH SÁCH BẢNG ix

DANH SÁCH HÌNH x

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT xi

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU 1

1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1

1.2 MỤC TIÊU ĐỀ TÀI 1

1.2.1 Mục tiêu chung 1

1.2.2 Nội dung nghiên cứu 1

CHƯƠNG 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2

2.1 NƯỚC MẶT CHỨA DƯ LƯỢNG THUỐC BVTV 2

2.1.1 Khái niệm nước mặt và sự ô nhiễm nước mặt 2

2.1.2 Khái niệm thuốc BVTV 2

2.1.3 Hoạt chất Propiconazole 3

2.1.4 Tác động của thuốc BVTV 4

2.2 ĐẤT NGẬP NƯỚC NHÂN TẠO 4

2.2.1 Định nghĩa đất ngập nước và đất ngập nước nhân tạo 4

2.2.2 Phân loại đất ngập nước nhân tạo 4

2.3 TỔNG QUAN VỀ THỦY SINH THỰC VẬT 8

2.3.1 Giới thiêu về thủy sinh thực vật 8

2.3.2 Các nhóm thủy sinh thực vật 9

2.3.3 Mục đích, vai trò, ưu nhược điểm xử lí nước thải của thực vật thủy sinh ……… 11

2.4 CÁC TRỊ SỐ THIẾT KẾ ĐẤT NGẬP NƯỚC NHÂN TẠO 12

SVTH: PHẠM TUẤN PHONG – B1205092

2.4.1 Mức tải nạp BOD5 12

2.4.2 Thời gian tồn lưu nước 13

2.4.3 Chiều sâu nền cát 13

2.4.4 Mức tải nạp thủy lực 13

2.5 CƠ CHẾ XỬ LÍ NƯỚC THẢI TRONG ĐẤT NGẬP NƯỚC 14

2.5.1 Cơ chế loại bỏ chất rắn lơ lửng 14

2.5.2 Cơ chế loại bỏ nitơ 14

2.5.3 Cơ chế loại bỏ Photpho 15

2.5.4 Cơ chế loại bỏ mầm bệnh 15

2.6 CÂY SẬY (Phragmites communis) 15

2.6.1 Giới thiệu 15

2.6.2 Đặc điểm của sậy 16

2.6.3 Sự sinh trưởng và phát triển 16

2.7 MỘT SỐ NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG XỬ LÍ NƯỚC THẢI BẰNG ĐẤT NGẬP NƯỚC NHÂN TẠO 17

2.7.1 Một số nghiên cứu trong nước 17

2.7.2 Một số nghiên cứu ngoài nước 17

CHƯƠNG 3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 19

3.1 ĐỊA ĐIỂM VÀ THỜI GIAN THỰC HIỆN 19

3.1.1 Địa điểm thực hiện 19

3.1.2 Thời gian thực hiện 19

3.1.3 Đối tượng nghiên cứu 19

3.2 PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU 19

3.2.1 Hệ thống đất ngập nước nhân tạo 19

3.2.2 Thiết lập phương trÌnh cân bằng nước 19

3.3 BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM 20

3.4 VẬN HÀNH HỆ THỐNG 21

3.4.1 Phương pháp thu mẫu 21

3.4.2 Phương pháp phân tích các chỉ tiêu 21

CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 24

4.1 MÔ HÌNH THÍ NGHIỆM 24

4.1.1 Bể đầu vào (bể điều lưu) 24

SVTH: PHẠM TUẤN PHONG – B1205092

4.1.2 Bể đá 4 x 6 24

4.1.3 Bể lọc 24

4.1.4 Bể cát xử lí có trồng thực vật 25

4.1.5 Bể đầu ra 25

4.2 CHẤT LƯỢNG NƯỚC ĐẦU VÀO 25

4.3 PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NƯỚC 26

4.4 Hiệu quả xử lí của hệ thốnG 28

4.4.1 Nhu cầu oxi sinh học (BOD5) 28

4.4.2 Nhu cầu oxi hóa học (COD) 29

4.4.3 Tổng Nitơ (TKN) 30

4.4.4 Tổng Photpho (( PO4 )3- ): 31

4.4.5 Thuốc BVTV 32

CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ 33

5.1 KẾT LUẬN 33

5.2 KIẾN NGHỊ 33

PHỤ LỤC I 35

1.1 THÍ NGHIỆM 1: VẬN HÀNH HỆ THỐNG Ở LƯU LƯỢNG 600 L/NGÀY35 1.1.1 BOD5 35

1.1.2 COD 35

1.1.3 TKN 35

1.1.4 PO43- 35

1.2 THÍ NGHIỆM 2: VẬN HÀNH HỆ THỐNG Ở LƯU LƯỢNG 1000 36

L/NGÀY 36

1.2.1 BOD5 36

1.2.2 COD 36

1.2.3 TKN 36

1.2.4 PO43- 36

PHỤ LỤC II 37

PHỤ LỤC III 38

PHỤ LỤC IV 44

SVTH: PHẠM TUẤN PHONG – B1205092

DANH SÁCH BẢNG

Bảng 2.1 So sánh ưu điểm và nhược điểm của hai kiểu hình ĐNNNT 7

Bảng 2.2 Một số thủy sinh thực vật tiêu biểu 8

Bảng 2.3 Nhiệm vụ của thủy sinh thực vật trong các hệ thống xử lí 9

Bảng 2.4 Đặc điểm vật liệu dùng cho thiết kế đất ngập nước nhân tạo chảy ngầm 12 Bảng 2.5 Các thông số tiêu biểu để thiết kế hệ thống ĐNN chảy ngầm 13

Bảng 3.1 Các chỉ tiêu và phương pháp phân tích mẫu nước thải 22

Bảng 4.1 Thành phần và tính chất của nước thải đầu vào 25

Bảng 4.2 Kết quả phân tích hoạt chất Propiconazole 32

SVTH: PHẠM TUẤN PHONG – B1205092

DANH SÁCH HÌNH

Hình 1.1 Sơ đồ đất ngập nước kiến tạo chảy ngầm theo chiều thẳng……… 5

Hình 1.2 Sơ đồ đất ngập nước nhân tạo chảy ngầm theo chiều ngang………….….6

Hình1.3 Rong gai(Hydrilla)……… …… ………9

Hình 1.4 Cây cỏ nhật (Blyxa)………… ……… ………… 9

Hình 1.5 Bèo tấm……… ……… 10

Hình1.6 Bèo tai tượng……… ….…… 10

Hình 1.7 Sậy……… 11

Hình 1.8 Cỏ nến……… 11

Hình 1.7 Cây Sậy……… 16

Hình 3.1 Sơ đồ khối thể hiện các vị trí lấy mẫu………20

Hình 4.1 Mặt bằng hệ thống xử lí nước thải bằng ĐNNNT chảy ngầm theo phương ngang và các vị trí thu mẫu……… ………… 24

Hình 4.2 Đồ thị biểu diễn tổng lượng nước vào và lượng nước ra ở các ngày vận hành thí nghiệm 600L/ngày 26

Hình 4.3 Đồ thị biểu diễn tổng lượng nước vào và lượng nước ra ở các ngày vận hành thí nghiệm 1000L/ngày………27

Hình 4.4 Diễn biến BOD5 tại các vị trí thu mẫu của hệ thống……….28

Hình 4.5 Diễn biến COD tại các vị trí thu mẫu của hệ thống……….29

Hình 4.6 Diễn biến TKN tại các vị trí thu mẫu của hệ thống………30

Hình 4.7 Diễn biến ( PO4 )3- tại các vị trí thu mẫu của hệ thống………31

SVTH: PHẠM TUẤN PHONG – B1205092

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

BOD Biochemical Oxygen Demand Nhu cầu oxy sinh hóa

COD Chemical Oxygen Demand Nhu cầu oxy hóa học

BVTV Bảo vệ thực vật

BTNMT Bộ tài nguyên và môi trường

ĐBSCL Đồng bằng sông Cửu Long

ĐHCT Đại học Cần Thơ

ĐNN Đất ngập nước

ĐNNNT Đất ngập nước nhân tạo

QCVN Quy chuẩn Việt Nam

SS Suspended Solid Chất rắn lơ lửng

TKN Total Nitrogen Kejldahl Tổng nitơ Kejldahl

TP Total Phosphorous Tổng photpho

TSS Total Suspended Solid Tổng chất rắn lơ lửng

MT&TNTN Môi trường và tài nguyên thiên nhiênBKHCNMT Bộ khoa học công nghệ môi trường

BTN&MT Bộ tài nguyên và môi trường

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Nhiều gần đây, nguồn nước bị ô nhiễm là một trong những hiện trạng mà cả thế giới đang quan tâm, trong đó nước bị nhiễm đa phần là nước trên các đồng ruộng, sông,

ao, hồ Nguyên nhân chủ yếu là do hoạt động của nhà máy, các khu công nghiệp, khu chế xuất,…

Nếu trong công nghiệp, việc phát triển kèm theo việc sử dụng hóa chất ngày càng nhiều gây nên mức độ ô nhiễm đáng lo ngại thì trong nông nghiệp việc lạm dụng thuốc BVTV ngày càng khá phổ biến Vấn đề đó được nhìn rõ nhất là để phục vụ cho lợi ích cá nhân mà người dân quên đi những hậu quả về sau khi sử dụng thuốc, nếu sử dụng thuốc không đúng cách, quá liều hay sử dụng thuốc quá mức sẽ làm cho cây tăng trưởng chậm, kém phát triển Mặt khác, lượng thuốc bón cho cây, cây chỉ hấp thụ một phần, phần thuốc còn lại tồn tại trong nước làm cho nước xả thải ra kênh mương, sông rạch bị ô nhiễm Nguồn nước sông bị ô nhiễm kết hợp với nguồn nước sinh hoạt từ các hoạt động như tắm giặt, nấu ăn, vệ sinh,… của khu tập thể, khu dân cư gây ra tình trạng ô nhiễm nước ngày càng nghiêm trọng ảnh hưởng đến sức khỏe đời sống người dân hay gây chết các thủy sinh vật dưới nước Chính vì thế cần phải có biện pháp xử lí và bảo vệ nguồn nước mặt nhằm cải tạo môi trường nước đã bị ô nhiễm cũng như góp phần tạo nguồn nước sạch cung cấp cho nhu cầu

sử dụng của người dân

Hiện nay, có nhiều phương pháp xử lí nước như: xử lí vật lí, hóa học, sinh học,… mỗi phương pháp đều cho những hiệu quả nhất định, song cũng tồn tại nhiều mặt hạn chế Vì vậy, việc lựa chọn phương pháp xử lí làm sao cho hiệu quả nhất, kinh tế nhất và ứng dụng rộng rãi nhất là một bài toán khó Phương pháp xử lí nước bằng đất ngập nước nhân tạo là giải pháp được lựa chọn

Hệ thống đất ngập nước nhân tạo được coi là một trong những biên pháp chi phí thấp cho việc xử lí nước thải trong trường hơp đất sẵn có mà nhiều nhà chuyên môn lựa chọn để giảm bớt nồng độ ô nhiễm khi thải ra môi trường Đề tài: “Đánh giá hiệu quả xử lí nước mặt bị nhiễm thuốc BVTV bằng đất ngập nước nhân tạo dòng chảy ngầm trồng sậy” được chọn để thực hiện nhằm đánh giá hiệu quả xứ lí nước của hệ thống đất ngập nước nhân tạo

1.2 MỤC TIÊU ĐỀ TÀI

1.2.1 Mục tiêu chung

- Xử lí nước mặt bị ô nhiễm thuốc BVTV bằng hệ thống đất ngập nước đạt QCVN 08:2008/BTNMT

1.2.2 Nội dung nghiên cứu

- Tìm hiểu cấu tạo hệ thống đất ngập nước nhân tạo

- Xác định hiệu quả xử lí của hệ thống và đánh giá hiệu quả mô hình so với QCVN 08:2008/BTNMT

CHƯƠNG 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU2.1 NƯỚC MẶT CHỨA DƯ LƯỢNG THUỐC BVTV

2.1.1 Khái niệm nước mặt và sự ô nhiễm nước mặt

2.1.1.1 Khái niệm nước mặt

Nước mặt là nước phân bố trên mặt đất, nước trong các đại dương, sông, suối, ao

hồ, đầm lầy Đặc điểm của nước mặt là chịu ảnh hương lớn từ điều kiện khí hậu và các tác động khác do hoạt động kinh tế của con người, nước mặt dễ bị ô nhiễm và thành phần hóa lý của nước thường bị thay đổi, khả năng hồi phục trữ lượng của nước nhanh nhất ở vùng thường có mưa

2.1.1.2 Nguyên nhân ô nhiễm nước mặt

- Tự nhiên: mưa, tuyết tan, gió bão, lũ lụt,…

- Nhân tạo: xả nước sinh hoạt, công nghiệp, giao thông vận tải, thuốc trừ sâu diệt cỏ

và phân bón nông nghiệp,…

2.1.1.3 Tác động của tài nguyên nước mặt

a Sức khỏe con người:

Bệnh tật có liên quan đến ô nhiễm nguồn nước đã từ lâu được xem là mối đe dọa lớn đến sức khỏe công đồng, đặc biệt các bệnh như: ung thư, thiếu máu, viêm gan

A, bệnh tả, bệnh đường tiêu hóa và các bệnh ngoài da… tác hại ô nhiễm môi trường nước đối với sức khỏe con người chủ yếu do môi trường nước bị ô nhiễm vi trùng,

vi khuẩn và các chất ô nhiễm hữu cơ, ô nhiễm kim loại nặng (Asen, cadimi, thủy ngân,…) và ô nhiễm các chất độc hại

Năm 2007 cả nước có 992 137 người dân nông thôn bị bệnh tiêu chảy, 38 529 người mắc bệnh ly trực khuẩn, 3 021 người mắc bệnh thường hàn do sử dụng nước sinh hoạt không đảm bảo vệ sinh, trong đó 88% trường hợp mắc bệnh là do thiếu nước sạch (Theo Hội thảo khoa học “Môi trường nông nghiệp – nông thôn và đa dạng sinh học miền trung Việt Nam”, 2008)

b Ảnh hưởng đến thủy sản và nông nghiệp:

Ô nhiễm môi trường nước cũng gây những thiệt hại kinh tế không nhỏ trong hoạt động sản xuất nông nghiệp và khai thác, nuôi trồng thủy sản Theo số liệu thống kê, sản lượng nuôi trồng thủy sản (đặc biệt là nuôi cá bè trên sông) đã bị giảm sút nhiều

do vấn đề ô nhiễm nước sông, đặc biệt khi xảy ra các sự cố về môi trường Môi trường nước mặt (sông hồ, kênh mương) là nguồn tưới tiêu chính trong hoạt động nông nghiệp Khi chất lượng nước của hệ thống này bị ô nhiễm dẫn tới những thiệt hại đáng kể tới hoạt động nông nghiệp tại các khu vực nông thôn

2.1.2 Khái niệm thuốc BVTV

Hóa chất BVTV là những hợp chất độc gốc tự nhiên hoặc tổng hợp hóa học được dùng để phòng và trừ sinh vật gây hại cây trồng và nông sản Hóa chất BVTV gồm nhiều nhóm khác nhau, gọi theo tên nhóm sinh vật gây hại như thuốc trừ sâu dùng

để trừ sâu hại, thuốc trừ nấm dùng để trừ bệnh cây, thuốc trừ cỏ dùng trừ các loại

cỏ dại gây hại cho cây trồng Mỗi nhóm thuốc chỉ có tác dụng đối với sinh vật gây hại thuộc nhóm đó Ví dụ, không thể dùng thuốc trừ sâu để trừ bệnh cây hoặc ngược lại Hoạt chất BVTV nhiều khi còn được gọi là thuốc trừ dịch hại và khái niệm này bao gồm cả thuốc trừ các loài ve, bét, rệp hại vật nuôi và trừ côn trùng y tế ( Trần Văn Hai, 2009)

Thuốc BVTV được chia thành nhiều nhóm dựa trên đối tượng sinh vật hại

Tên thương mại:TILUSE SUPER

Công thức cấu tạo: 1-[ 1,2,4-triazole

[2-(2,4-dichlorophenyl)-4-propyl-1,3-dioxolan-2-yl]methyl]-Công thức hóa học: C15H17Cl2N3O2

Propiconazole là chất không mùi, màu vàng, sánh như nhớt

Nhiệt độ nóng chảy: 76 º C

Nhiệt độ sôi: 220 º C

Độ tan trong nước: 3,3 mg / L (20 º C)

Độ hòa tan trong dung môi khác: tan 100% ở 20ºC trong methanol, axeton, Ether, cloroform và benzen; 6% trong hexane

Độ độc : nhóm II (thuốc ít độc, LD50 qua miệng 1517 mg/kg LD50 qua da 4000 mg/kg)

Thời gian cách ly thuốc an toàn: 7 ngày, thuốc không độc với môi trường, con người, cá và ong Propiconazole được coi là chất ngăn ngừa sự phát triển và tiêu diệt các loại nấm gây hại cho thực vật

Khả năng tồn lưu trong đất là rất lâu, bền trong nước

Theo Phạm Văn Toàn (2013), kết quả điều tra cho thấy có 97 thuốc BVTV thương phẩm, thuộc 55 hoạt chất khác nhau của 20 nhóm hóa học được sử dụng Nhóm

thuốc trừ bệnh conazole gồm hexaconazole, propiconazole và difenoconazole là loại thuốc được sử dụng nhiều nhất chiếm 11,8%

2.1.4 Tác động của thuốc BVTV

Dư lượng thuốc BVTV là phần còn lại của hoạt chất, chất mang, các chất phụ trợ khác cũng như các chất chuyển hóa của chúng và tạp chất, có khả năng gây độc, còn lưu trữ trong một thời gian trên bề mặt của vật phun, trong môi trường, dưới tác động của hệ sống và yếu tố ngoại cảnh

Các dạng thuốc BVTV phun ra chỉ được cây trồng hấp thụ một phần, còn một phần được giữ lại trong đất, nước và phân giải dần dưới tác động của các yếu tố môi trường Thuốc bị rửa trôi gây ô nhiễm nguồn nước, ảnh hưởng đến các loài động vật sống dưới nước

2.2 ĐẤT NGẬP NƯỚC NHÂN TẠO

2.2.1 Định nghĩa đất ngập nước và đất ngập nước nhân tạo

Đất ngập nước là vùng đất của đầm lầy, miền ngập lầy, bãi than bùn hoặc vùng

nước, bất kể là tự nhiên hoặc nhân tạo, thường kỳ hoặc tạm thời, nước đứng hoặc đang chảy, nước ngọt, nước lợ hoặc mặn, bao gồm cả vùng biển nơi độ sâu dưới

mức thủy triều thấp không quá 6m ( Lê Anh Tuấn et al.,2009)

Đất ngập nước là các vùng đất bị nước tràn ngập nhưng độ sâu của nó không lớn hơn 0,6m, các khu đất này thích hợp cho sự phát triển của các loài cây thủy sinh Hệ thực vật cung cấp diện tích bề mặt để các vi sinh vật bám vào để tạo thành màng biofilm Ngoài ra nó còn giúp cho quá trình lọc và hấp thụ các thành phần của nước thải, đưa oxy vào nước và khống chế sự phát triển của tảo bởi việc che ánh sáng

Đất ngập nước nhân tạo được định nghĩa là một hệ thống công trình xử lí, nước

thải được kiến thiết và tạo dựng mô phỏng có điều chỉnh theo tính chất của đất ngập

nước tự nhiên với cây trồng chọn lọc ( Lê Anh Tuấn et al.,2009).

Đất ngập nước nhân tạo được xây dựng cho mục đích chính là xử lí nước thải, các mục tiêu khác như điều tiết lũ, bổ cập nước ngầm, điều hòa khí hậu, khai thác nguyên liệu thô Các chất ô nhiễm có trong nước thải sinh hoạt, nước thải từ sản xuất dân dụng hoặc công nghiệp,… Khi qua ĐNNNT sẽ bị giữ lại bởi chất nền (đất,

cát, sạn sỏi,…) và cây trồng, cuối cùng nước sẽ trở nên sạch hơn ( Lê Anh Tuấn et

al.,2009).

2.2.2 Phân loại đất ngập nước nhân tạo

Dựa vào đặc điểm và cấu tạo người ta chia đất ngập nước nhân tạo thành hai loại: Đất ngập nước nhân tạo chảy mặt và đất ngập nước nhân tạo chảy ngầm

Ngoài ra còn có một số hệ thống ĐNNNT xử lí theo kiểu lai, bằng cách kết hợp pha giữa 2 hệ thống ĐNN cở bản trên

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.

Đất ngập nước nhân tạo chảy mặt sử dụng một vỉa đất hoặc sỏi như một chất nền cho các loại cây trồng mọc rễ và tăng trưởng Chiều sâu lớp đất nền trong ĐNNNT chảy mặt thường vào khoảng 0,6 đến 1,0m, đáy nền được thiết kế có độ dốc để tối

thiểu hóa dòng chảy tràn trên mặt ( Lê Anh Tuấn et al.,2009)

b Đất ngập nước nhân tạo chảy ngầm.

Đất ngập nước nhân tạo chảy ngầm được thiết kế như một thủy vực hoặc một kênh dẫn với đáy không thấm (lót tấm trải nylon, vải chống thấm) hoặc lót đất sét với độ thấm nhỏ để ngăn cản hiện tượng thấm ngang và có một chiều sâu các lớp dẫn thấm thích hợp để cây trồng thủy sinh phát triển được

Có hai kiểu đất ngập nước nhân tạo chảy ngầm được phân loại theo tính chất dòng chảy: hệ thống chảy ngầm theo phương đứng và hệ thống chảy ngầm theo phương ngang

Các hệ thống chảy ngầm theo phương thẳng đứng (Vertical subsurface flow -

VFS)

Nước thải được đưa vào hệ thống qua ống dẫn trên bề mặt Nước sẽ chảy xuống theo chiều thẳng đứng Ở gần dưới đáy có ống thu nước đã xử lí để đưa ra ngoài

Các hệ thống VSF thường xuyên được sử dụng để xử lí lần 2 cho nước thải đã qua

xử lí lần 1 Thực nghiệm đã chỉ ra là nó phụ thuộc vào xử lí sơ bộ như bể lắng, bể tự hoại Hệ thống đât ngập nước cũng có thể được áp dụng như một giai đoạn của xử lí sinh học

Hình 2.1 Sơ đồ đất ngập nước kiến tạo chảy ngầm theo chiều thẳng đứng ( Lê Anh Tuấn et

al.,2009).

Các hệ thống chảy ngầm theo phương 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 đầu 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 ở xung quanh rễ và bầu

rễ, nơi lọc O2 vào trong bề mặt Khi nước thải chảy qua đới rễ, nó được làm sạch bởi sự phân hủy sinh học của vi sinh vật bởi các quá trình hóa sinh Loài thực vật sử dụng phổ biến trong các hệ thống HSF là cây sậy, cây ngải hoa,…

Ở Đồng Bằng Song Cửu Long, hệ thống đất ngập nước chảy ngầm theo phương ngang có vẻ phù hợp hơn kiểu chảy theo phương đứng do cao trình mực nước ngầm

trên khá cao, chỉ cách mặt tự nhiên vài cm (Lê Anh Tuấn et al., 2009).

Hình 2.2 Sơ đồ đất ngập nước nhân tạo chảy ngầm theo chiều ngang ( Lê Anh Tuấn et al.,2009).

c Ưu điểm và nhược điểm khi sử dụng hệ thống đất ngập nước nhân tạo trong

xử lí nước thải

•Thuận lợi

- Thân thiện với sinh thái

- Trực quan rất hấp dẫn

- Hệ thống chịu được sự dao động lớn của dòng chảy

- Tiết kiệm chi phí xây dựng và vận hành ( không có hóa chất để hoạt động, do

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

- Nguồn nước sau khi xử lí nếu đạt tiêu chuẩn cho phép thì hoàn toàn an toàn cho các mục đích sử dụng khác như sử dụng cho các công trình thủy lợi, tưới tiêu,…

•Khó khăn

- Cần không gian và diện tích lớn

- Trong mùa đông lạnh, khí hậu nhiệt độ thấp làm giảm tỷ lệ cho loại bỏ đối với BOD và tăng phản ứng sinh học Nitrat hóa, phản nitrat hóa.

- Yêu cầu bao gồm cả thủy lực và kiểm soát về độ sâu của mực nước, dòng vào, dòng ra, cơ cấu làm sạch, loại bỏ cỏ, quản lý thực vật, muỗi và côn trùng

- Phải kiểm tra hoạt động về tốc độ tăng trưởng thực vật, hoạt động hệ thống thoát nước, cấu trúc và thiệt hại, bay hơi, tích lũy trầm tích, mật độ của thực vật

Bảng 2.1 So sánh ưu điểm và nhược điểm của hai kiểu hình ĐNNNT

Kiểu đât ngập nước

nhân tạo

Chảy mặt (FWS)

Chi phí xây dựng, vận hành và quản lý thấp

Tối thiểu hóa thiết bị cơ khí, năng lượng và kỹ thuật quản lý

Rủi roc ho trẻ em và gia súc

Chảy ngầm (SFS)

Loại bỏ nhu cầu oxy sinh hóa (BOD), nhu cầu oxy hóa học (COD), tổng các chất rắn lơ lững (TSS), kim loại nặng

Tốn thêm chi phí cho vật liệu đá sỏi

Tốc độ xử lý có thể chậm

Nước thải có TSS cao có thể gây tình trạng úng ngập

Vận hành quanh năm trong điều kiện nhiệt đới

(Nguồn: Lê Anh Tuấn et al., 2009)

2.3 TỔNG QUAN VỀ THỦY SINH THỰC VẬT

2.3.1 Giới thiêu về thủy sinh thực vật

Thủy sinh thực vật (hay còn gọi là thực vật sống dưới nước) là thực vật thích ứng với việc sống trong môi trường nước (nước mặn và nước ngọt) Chúng có thể sống hoàn toàn trong nước, một phần trong nước hoặc trong môi trường ẩm ướt như bùn Các chất dinh dưỡng được hấp thu qua rễ và qua lá Ở lá của thực vật có nhiều khí khổng, qua các lỗ khí khổng này, ngoài sự trao đổi khí còn có sự trao đổi các chất dinh dưỡng Ở rễ các chất dinh dưỡng vô cơ được lông rễ hút và vận chuyển lên lá

để tham gia quá trình quang hợp

Thủy sinh thực vật có thể gây nên một số bất lợi cho con người do việc phát triển nhanh và phân bố rộng của chúng Tuy nhiên lợi dụng chúng để xử lí nước thải, làm phân compost, hức ăn cho người, gia súc có thể làm giảm thiểu các bất lợi gây ra

bởi chúng mà còn thu thêm được lợi nhuận

Bảng 2.2 Một số thủy sinh thực vật tiêu biểu

Thủy sinh thực vật sống chìm

HydrillaWater milfoilBlyxa

Hydrilla verticillata

Myriophyllum spicatum Blyxa aubertii

Thủy sinh thực vật sống trôi

nổi

Lục bìnhBèo tấmBèo tai tượngSalvinia

Eichhornia crassipes Wolfia arrhiga Pistia stratiotes Salvinia spp

Thủy sinh thực vật sống nổi

CattailsBulrushSậy

Typha spp Scirpus spp Phragmites communis

( Lê Hoàng Việt, 2000)

Bảng 2.3 Nhiệm vụ của thủy sinh thực vật trong các hệ thống xử lí

Rễ và/hoặc thân Là giá bám cho vi khuẩn phát triển.Lọc và hấp thu chất rắn.

Thân và/hoặc lá ở mặt nước hoặc phía

trên mặt nước

Hấp thu ánh mặt trời do đó ngăn cản

sự phát triển của tảo

Làm giảm ảnh hưởng của gió lên bề mặt xử lí

Làm giảm sự trao đổi giữa nước và khí quyển

Hầu hết các loài thực vật sống chìm có rễ bám vào các bùn đáy, tuy nhiên có một số

loài không có rễ và trôi nổi tự do như rong đuôi chồn,…( Lê Anh Tuấn et al.,2009)

b Thủy sinh thực vật sống trôi nổi

Lá và thân của các loài thực vật này trôi nổi trên mặt nước, đối với các loài có rễ thì

rễ của chúng lơ lững trong nước và không bám xuống nền đáy, rễ của chúng tạo điều kiện cho vi khuẩn bám vào để phân hủy các chất thải

Hình 2.3 Rong gai (Hydrilla) Hình 2.4 Cây cỏ nhật (Blyxa)

Họ thực vật phổ biến nhất thuộc loại thực vật trôi nổi : bèo tấm, bèo tai tượng, lục bình,…

c Thủy sinh thực vật sống nổi

Đây là loài thực vật có rễ bám vào đất và một phần thân ngập trong nước Một phần thân và toàn bộ lá của chúng lại nhô hẳn lên bề mặt nước Phần rễ bám vào đất ngập trong nước, nhận các chất dinh dưỡng có trong đất, chuyển chúng lên lá trên mặt nước để tiến hành quang hợp Thuộc nhóm này là các loài cỏ nước và các loài lúa nước Việc làm sạch môi trường nước đối với các loài thực vật này là phần lắng ở đáy lưu vực nước Những vật chất lơ lửng thường ít hoặc không được chuyển hóa Các loài thân cỏ thuộc nhóm này bao gồm: cỏ đuôi mèo, sậy, lõi bấc, cỏ nến, bồn bồn,…

2.3.3 Mục đích, vai trò, ưu nhược điểm xử lí nước thải của thực vật thủy

sinh

- Mục đích:

+ Ổn định chất thải

+ Loại bỏ dinh dưỡng trong nước thải

+ Thu hồi dinh dưỡng vào sinh khối

+ Thu hồi sinh khối thực vật sử dụng cho mục đích khác

- Vai trò của thực vật thủy sinh:

+ Các phần cơ thể của thực vật làm ổn định bề mặt khu đất ngập nước, giảm vận tốc dòng chảy làm tăng khả năng lắng và giữ lại các chất của nước thải, do đó làm tăng khả năng hấp thu đạm và các ion Các khí khổng trong cây giúp vận chuyển oxy từ lá xuống rễ, sau đó đưa ra khu vực đất xung quanh tạo oxy để cho các hoạt động phân hủy chất ô nhiễm của các VSV hiếu khí

+ Thực vật tạo một diện tích lớn, cung cấp môi trường bám dính của VSV (rể, thân) và phát triển màng sinh học VSV chịu trách nhiệm chính trong việc phân hủy sinh học các chất ô nhiễm kể cả quá trình khử đạm Khi các phần của cơ thể thực vật chết đinó sẽ tạo thêm giá bám cho vi sinh vật

+ Phóng thích các chất hữu cơ thông qua rễ của chúng

- Ưu điểm thực vật thủy sinh trong xử lý nước thải

+ Hiệu quả xử lí chậm nhưng ổn định đối với các loại nước thải có nồng độ COD, BOD thấp, không có độc tố

+ Chi phí xử lí không cao

+ Quá trình xử lí không đòi hỏi công nghệ phức tạp

+ Sinh khối tạo ra sau quá trình xử lí được sử dụng vào nhiều mục đích khác nhau: làm nguyên liệu cho thủ công mỹ nghệ, làm thực phẩm cho người và gia súc, làm phân bón

+ Bộ rễ thân cây ngập nước là giá thể rất tốt đối với vi sinh vật, sự vận chuyển của cây đưa vi sinh vật đi theo

+ Sử dụng thực vật xử lí nước trong nhiều trường hợp không cần cung cấp năng lượng, do vậy có thể ứng dụng ở những vùng hạn chế năng lượng

- Nhược điểm:

Diện tích cần dùng để xử lí nước thải phải lớn, đòi hỏi phải có đủ ánh sáng Trong trường hợp không có thực vật, vi sinh vật không có nơi bám vào Chúng dễ dàng trôi theo dòng nước và lắng xuống đáy Rễ thực vật có thể là nơi cho vi sinh vật có hại sinh sống, chúng là tác nhân sinh học gây ô nhiễm môi trường mạnh

2.4 CÁC TRỊ SỐ THIẾT KẾ ĐẤT NGẬP NƯỚC NHÂN TẠO

2.4.1 Mức tải nạp BOD 5

Từ một số thử nghiệm của trường Đại học Cần Thơ, cho thấy BOD5 bị loại bỏ nhanh chóng ở mức 50% chỉ vài mét đầu tiên khi đi vào lớp cát lọc ( 5- 7m) Cơ chế loại bỏ BOD5 chủ yếu do sự suy giảm lượng vi khuẩn (cả hai dạng hiếu khí và yếm khí) trong hệ thống xử lí dựa vào các loài thực vật thân lớn (Moshiri,1993)

Trong đó:

Ah - Diện tích mặt của phần cát lọc, m2

Qd - Lưu lượng trong bình ngày của nước thải, m3/ngày

C0 - Lượng nạp BOD5 trung bình ngày, mg/l

Ce - Lượng BOD5 trung bình ngày ở đầu ra theo yêu cầu, mg/l

KT - Hằng số tốc độ phản ứng, phụ thuộc vào nhiệt độ, ngày-1

KT = K20(1.06)(T-20)

Trong đó: K20 là hằng số tốc độ phản ứng tại 200C, ngày-1

T là nhiệt độ nước thải trong hệ thống, (0C)

H là độ sâu trung bình các chất lỏng trong nền cát, (m)

n là hệ số rỗng của vật liệu lọc

Các đặc tính độ thấm dẫn, độ rỗng… của các vật liệu lọc có quan hệ rất nhiều với thời gian tồn lưu nước trong hệ thống SFS Chúng có ảnh hưởng đến hiệu quả các quá trình lọc cũng như sự phát triển của các loại cây trồng bên trong hệ thống đất ngập nước nhân tạo chảy ngầm

Bảng 2.4 Đặc điểm vật liệu dùng cho thiết kế đất ngập nước nhân tạo chảy ngầm

Loại vật liệu Kích thước

hạt (mm)

Độ rỗng n

Độ dẫn thủy lực

0.420.390.35

420480500

1.841.350.86 ( Lê Anh Tuấn et al.,2009)

2.4.2 Thời gian tồn lưu nước

Thời gian tồn lưu nước được định nghĩa là thời đoạn nước thải lưu trú theo nghĩa vật lý bên trong khu đất ngập nước trong quá trình chuyển động của dòng chảy từ

điểm vào đến điểm ra ( Lê Anh Tuấn et al.,2009)

𝑇𝐻𝑅𝑎=

𝑛𝑣𝐻.𝐴

𝑄𝑎𝑣𝑒 ( 𝑛𝑔à𝑦)Trong đó:

-Thời gian tồn lưu trung bình, (ngày)

𝑇𝐻𝑅𝑎

nv -Độ rỗng của đất, tương ứng với mặt cắt ngang của đất ngập nước không

bị thực vật xâm chiếm

H - Độ sâu lớp nước trong khu đất ngập nước, (m)

A - Diện tích mặt khu đất ngập nước (m2)

Qave - Lưu lượng trung bình (m3/ngày)

2.4.3 Chiều sâu nền cát

Chiều sâu nền cát cho một khu đất ngập nước nhân tạo chảy ngầm sẽ phụ thuộc vào chiều sâu tối đa cho độ sâu bộ rễ của cây trồng trên đó Chiều sâu nên chọn đủ dày

để bộ rễ có thể tự do phát triển theo chiều sâu lớn nhất của nó và phân phối oxygen vào nền cát

Chiều sâu nền cát không nên chọn dưới 45 cm ( IDEM 1997)

Qi - Lưu lượng nước thải đầu vào (m3/ngày)

Ah - Diện tích mặt khu đất ngập nước (m2)

Bảng 2.5 Các thông số tiêu biểu để thiết kế hệ thống ĐNN chảy ngầm

Thông số thiết kế Đơn vị ĐNNNT

Chảy ngầm

Mức tải nạp BOD 5

Thời gian tồn lưu nước

Chiều sâu nước

Mức tải nạp thủy lực

Kg/ha.ngàyNgày Ft cm/ngày

1,4 – 4,7

4 - 15 1,0 – 2,5

10 – 80

(Nguồn : Lê Anh Tuấn et al.,2009)

2.5 CƠ CHẾ XỬ LÍ NƯỚC THẢI TRONG ĐẤT NGẬP NƯỚC

2.5.1 Cơ chế loại bỏ chất rắn lơ lửng

Chất rắn trong nước thải bao gồm chất rắn lơ lửng, chất rắn có khả năng lắng, chất rắn hòa tan và các hạt keo Các chất lắng được loại bỏ dễ dàng nhờ cơ chế lắng trọng lực, vì hệ thống ĐNN nhân tạo chảy ngầm có thời gian lưu nước dài Chất rắn không lắng được, chất keo có thể được loại bỏ thông qua cơ chế lọc (đối với vật liệu lọc là cát lọc), lắng và phân hủy sinh học ( do sự phát triển của vi sinh vật), hấp thụ lên các chất rắn

2.5.2 Cơ chế loại bỏ nitơ

Các dạng nitơ trong ĐNN bao gồm: nitơ hữu cơ, ammoniac (NH3), ammonium (NH4+), nitrat (NO3-) và khí nitơ

Nitơ được loại bỏ chủ yếu nhờ 3 cơ chế chủ yếu sau:

 Nitrat hóa và khử nitrat hóa của các sinh vật

 Sự bay hơi của ammoniac (NH3)

 Sự hấp thụ của thực vật, thực vật sau đó sẽ được thu hoạch và đưa ra khỏi hệ thống

Quá trình nitrat hóa là quá trình chuyển hóa amôn thành nitrat bởi hoạt động của vi

sinh vật Quá trình này được thực hiện bởi hai loại vi sinh vật:

 Chuyển hóa amôn thành nitrit: vi khuẩn trong giai đoạn này thuộc loại tự dưỡng

bắt buộc gồm: Nitrosomonas, Nitrosopira, Nitrosococus.

Quá trình khử nitrat hóa: một số loại vi khuẩn có khả năng sử dụng oxy từ nitrat và

nitrit để oxy hóa các chất khoáng hoặc các hợp chất hữu cơ Kết quả cuối cùng nitơ được chuyển về dạng kém oxy hóa hơn nitrat: nitrit,nitơ phân tử Hai quá trình quan trọng nhất của sự khử nitrat sinh học là khử nitrat đồng hóa và dị hóa

Quá trình khử nitrat được thực hiện theo trình tự sau:

NO3-  NO2-  NO  N2O  N2  ( 92%)

Ở cuối quá trình, hai loại khí nitrous oxide và khí nitrogen trở nên vô hại và thoát

vào không khí (Lê Anh Tuấn et al.,2009)

Các yếu tố kiểm soát sự khử nitrat:

 pH: hiệu quả nhất từ 7,0-8,5 và pH tối ưu khoảng 7 Độ kiềm pH sẽ tăng trong quá trình khử nitrat

 Nồng độ nitrat và sự hiện diện của chất hữu cơ

 Quá trình khử nitrat diễn ra trong điều kiện thiếu khí

 Nhiệt độ: quá trình khử nitrat có thể xảy ra trong 35 – 500C và nhiệt độ thấp nhất

là 5 – 100C, nhưng với tốc độ chậm

 Các hóa chất độc hại: vi khuẩn khử nitrat hóa ít nhạy cảm hơn vi khuẩn nitrat hóa

2.5.3 Cơ chế loại bỏ Photpho

Photpho hiện diện trong tự nhiên ở cả hai dạng hữu cơ và vô cơ Trong ĐNN tự nhiên, sự tiếp nhận chất thải vào photpho có thể tạo nên hiện tượng bùng nổ các loại tảo trong môi trường nước, gọi là hiện tượng tảo nở hoa Sự loại bỏ và tích lũy photpho xảy ra hoàn toàn trong đất ngập nước Photpho có thể ẩn mình trong chất hữu cơ như một phần sinh khối sống hoặc kết tụ photphat không hòa tan với ion sắt, canxi, nhôm trong nền cát ngập nước (Mitsch và Gosseink,2000 trích dẫn của Lê

Anh Tuấn et al.,2009)

Tương tự như quá trình loại bỏ nitơ, vai trò của thực vật trong vấn đề loại bỏ photpho rất quan trọng.Một số nghiên cứu đã chứng minh Photpho có thể bị loại bỏ

từ 30 – 60% trong ĐNN trồng các loại cây thủy sinh, một số ít photpho ( dưới 20%)

được các loài vi khuẩn, nấm, tảo hấp thụ (Moss 1998 trích dẫn của Lê Anh Tuấn et

al.,2009), phần photpho còn lại được giữ trong nền đất ngập nước và hệ thống rễ

cây theo hai cơ chế: hấp thụ hóa học và kết tụ vật ký giữa các ion photphat và các ion nhôm, sắt hoặc calcium

2.5.4 Cơ chế loại bỏ mầm bệnh

Các mầm bệnh trong nước thải như vi khuẩn, vi rút, giun sán, động vật nguyên sinh,… Đất ngập nước có khả năng loại bỏ lượng lớn các mầm bệnh ra khỏi nước

thải khi cho dòng chảy đi qua lớp lọc ( Reed et al., trích dẫn của Lê Anh Tuấn et

al.,2009) Vi khuẩn và vi rút có trong nước thải nhờ:

Người ta sử dụng sậy để ngăn chặn sự ô nhiễm, hấp thụ các chất ô nhiễm trong đất nhờ bộ rễ có khả năng giữ lại các chất ô nhiễm Sậy còn có thể dùng để làm giấy, làm rổ, giỏ, làm chổi

Hình 2.7 Cây Sậy

2.6.2 Đặc điểm của sậy

Thân: Sậy là một loại cỏ lâu năm, cao đến 3m, thân to 1 – 1,5cm, bọng mỏng cơm,

lóng dài 10 – 13cm

Lá: có phiến rộng 1- 3cm, hình vảy hẹp, dài 15- 25cm, không gân chính, không

long, trên phiến lá thường có vết nhăn nằm ngang, bìa nhám, lông ở mép

Hoa: Hoa vàng dợt, tạo thành chum tụ tán lớn, cao đến 50cm, các nhánh hoa hơi xụ,

gié bọng rộng 1 – 1,5cm mang 6-10 hoa, cọng có lông như tơ

2.6.3 Sự sinh trưởng và phát triển

Sậy mọc hoang nơi đất ẩm, nhiều nắng, có thể chịu được nước ngập suốt mùa mưa

từ tháng 5-10 dương lịch Sậy có thể sinh trưởng và phát triển trong khoảng pH 2-8 Trổ hoa vào tháng 6-8 dương lịch, ở nhiệt độ tối ưu là 12 – 230C, trái vào tháng 11-

12 dương lịch, cây thường già và khô vào giữa mùa nắng từ tháng 12-3 dương lịch

“Chất độc do sậy tiết ra bị biến đổi bởi ánh nắng – cụ thể là tia cực tím – và gây ra những tác hại độc tố cao trên các cây cỏ khác” (Harsh Bais, 2009) Sậy chủ động tiết ra axit galic để giết chết các loài thực vật và chiếm lĩnh lớp đất mặt Axit galic

do sậy tiết ra được tia cực tím biến đổi thành một chất độc khác, mesoxalic axit, có khả năng tấn công hiệu quả những thực vật cùng các cây con vì vậy mà sậy có thể chủ động xâm lấn và chiếm lĩnh các vùng đất mới

Theo nghiên cứu của Nguyễn Kim Uyên và Bùi Quang Vinh (2004), phương pháp

xử lí nước thải bằng khu ĐNN nhân tạo có dòng chảy ngầm trồng lau sậy là một phương pháp đạt hiệu quả rất cao Khả năng xử lí các chất rắn lơ lửng của hệ thống

là rất cao với hiệu suất 96,65%, độ đục giảm đáng kể với hiệu suất đạt 95,68%, BOD5 là 99,22%, COD là 91,7% và tổng Coliform là 99,99% Nước thải đầu ra đạt tiêu chuẩn loại A (TCVN 5945-1995)

2.7 MỘT SỐ NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG XỬ LÍ NƯỚC THẢI BẰNG

ĐẤT NGẬP NƯỚC NHÂN TẠO

2.7.1 Một số nghiên cứu trong nước

Bệnh viện Nhân Ái ( Bình Phước) đã xây dựng công trình xử lí nước thải bằng phương pháp đất ngập nước Hệ thống này giải quyết được toàn bộ nước thải bệnh viện trước khi thải ra hồ Thác Mơ Đây là bệnh viện phía Nam đầu tiên sử dụng hệ thống xử lí này

Các nhà nghiên cứu đến từ Trung tâm Sinh học Thực nghiệm thuộc Viện ứng dụng Công nghệ của Việt Nam mới đây cũng thử nghiệm thành công biện pháp này trong việc làm sạch nguồn nước thải tại một cơ sở tuyển quặng thiếc ở Thái Nguyên Sau khi được chặt hết lá và để ở chiều cao 20 – 25cm, sậy được trồng trong hệ thống đất ngập nước nhân tạo với mô hình xử lý 5m3/ngày, bao gồm các thành phần kim loại như As, Pb, Cu, Fe, Zn, Sn Sậy được trồng theo hàng, mỗi hàng cách nhau 20cm Trong giai đoạn nuôi cây, chỉ sử dụng duy nhất nước ao để tưới nhưng khi sậy phát triển thì bắt đầu đưa nước thải vào để xử lý và đánh giá hiệu quả Theo kết quả

nghiên cứu được công bố trên Tạp chí sinh học số 2/2011, sậy phát triển khá tốt