Nghiên cứu sử dụng cây cỏ năng tượng (Scripus littoralis Schrab)để xử lý nước thải đầu ra Khu công nghiệp Tân Bình đạt tiêu chuẩn loại A QCVN 24:2009

CHÖÔNG I MÔÛ ÑAÀU Lyù do choïn ñeà taøi Trong thôøi kyø coâng nghieäp hoaù – hieän ñaïi hoaù hieän nay, nhu caàu taïo ra saûn phaåm haøng hoaù cung caáp cho xaõ hoäi ngaøy caøng nhieàu. Ñi ñoâi vôùi vieäc naøy laø nguoàn thaûi töø quaù trình saûn xuaát cheá bieán, ñaëc bieät laø nguoàn nöôùc thaûi phaùt sinh töø caùc cuïm, khu coâng nghieäp trong quaù trình hoaït ñoäng. Tuy nhieân, hieän nay nhieàu nhaø maùy xí nghieäp ôû nöôùc ta noùi chung vaø Thaønh phoá Hoà Chí Minh noùi rieâng, chöa coù heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi tröôùc khi ñoå vaøo heä thoáng nöôùc thaûi chung, hoaëc neáu coù thì vieäc xaây döïng cuõng mang tính ñoái phoù vôùi cô quan chöùc naêng neân hieäu quaû xöû lyù chöa ñaït quy chuaån. Vieäc xaây döïng heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi, xeùt veà maët kinh teá, thì toán nhieàu chi phí nhö xaây döïng coâng trình, thieát bò, hoaù chaát ….Do ñoù, moät trong nhöõng bieän phaùp ñöôïc moät soá nhaø maùy, khu coâng nghieäp böôùc ñaàu ñöa vaøo aùp duïng hieän nay laø bieän phaùp söû duïng thöïc vaät ñaát ngaäp nöôùc ñeå xöû lyù nöôùc thaûi. ÔÛ caùc khu coâng nghieäp, dieän tích khu vöïc duøng ñeå troàng caây xanh ñeàu phaûi coù theo tieâu chuaån quy ñònh. Chuùng ta coù theå taän duïng tröïc tieáp caùc khu vöïc ñoù ñeå laøm nôi xöû lyù nöôùc thải. Chuùng coù theå haáp thu caùc chaát oâ nhieãm hay haïn cheá möùc ñoä oâ nhieãm cuûa caùc chaát ñeán moät giôùi haïn cho pheùp maø khoâng aûnh höôûng ñeán moâi tröôøng vaø con ngöôøi, ñoàng thôøi tieát kieäm ñöôïc chi phí vaø taïo ra “böùc tranh thieân nhieân” trong khu coâng nghieäp. Chính vì vaäy maø vieäc nghieân cöùu vaø öùng duïng phöông phaùp xöû lyù nöôùc thaûi baèng thöïc vaät ñaát ngaäp nöôùc laø vaán ñeà caàn thieát hieän nay. Do ñoù, taùc giaû quyeát ñònh choïn ñeà taøi “Nghieân cöùu söû duïng caây coû Naêng Tượng (Scripus littoralis schrab) để xử lý nöôùc thaûi ñaàu ra ôû Khu coâng nghieäp Taân Bình ñaït loaïi A QCVN 24:2009” ñeå thöïc hieän Khoaù luaän Toát nghieäp cuûa mình. Thoâng qua ñeà taøi naøy, taùc giaû muoán ñem laïi caùi nhìn môùi hôn veà khaû naêng xöû lyù nöôùc thaûi cuûa caây coû Naêng Tượng vaø khaû naêng öùng duïng vaøo thöïc teá cuûa noù. 1.2 Ñoái töôïng nghieân cöùu Ñaát ngaäp nöôùc vaø caây coû Naêng Tượng (Scripus littoralis Schrab) trong ñaát ngaäp nöôùc. Nöôùc thaûi sau xöû lyù taïi khu coâng nghieäp Taân Bình ñaït chæ tieâu loaïi B (QCVN 24:2009). 1.3 Muïc ñích nghieân cöùu Nghieân cöùu söû duïng caây coû Naêng Tượng (Scripus littoralis Schrab) ñeå xöû lyù nöôùc thaûi ñaàu ra ôû Khu coâng nghieäp Taân Bình ñaït loaïi A QCVN 24:2009. Nghieân cöùu ñöôïc thöïc hieän nhaèm muïc tieâu tìm ra caùc thoâng soá lieân quan: Khaû naêng xöû lyù nöôùc oâ nhieãm cuûa moâ hình ñaát ngaäp nöôùc nhaân taïo troàng caây coû Naêng Tượng theå hieän qua caùc khaûo saùt veà löôïng nöôùc caàn thiết cho coû vaø caùch töôùi, thôøi gian löu nöôùc, caùc chæ tieâu lyù hoaù vaø hieäu quaû xöû lyù nöôùc. Nghieân cöùu khaû naêng söû duïng nguoàn nöôùc thaûi nhö moät chaát dinh döôõng thoâng qua vieäc khaûo saùt söï bieán ñoåi caùc chæ tieâu taêng tröôûng: chieàu cao thaân caây, chieàu daøi reã. 1.4 Noäi dung nghieân cöùu Thí nghieäm bao goàm 3 giai ñoaïn sau: Giai ñoaïn 1: nuoâi döôõng caây coû Naêng Tượng (Scripus littoralis Schrab). Giai ñoaïn 2: taïo moâi tröôøng thích hôïp cho caây phaùt trieån vaø sinh tröôûng. Giai ñoaïn 3: vaän haønh moâ hình thí nghieäm: Xaùc ñònh löôïng nöùôc caàn thieát cho coû Naêng Tượng vaø thôøi gian löu nöôùc toái öu. Theo doõi söï bieán ñoåi cuûa caùc chæ tieâu taêng tröûông: thaân caây, reã caây vaø söï bieán ñoåi caùc chæ tieâu lyù hoaù. 1.5 Phöông phaùp nghieân cöùu Phöông phaùp tieáp caän thöïc teá: + Khaûo saùt thöïc ñòa nôi laáy coû vaø nôi aùp duïng moâ hình nghieân cöùu + Khaûo saùt vaø thu thaäp taøi lieäu töø caùc moâ hình aùp duïng thöïc vaät ñaát ngaäp nöôùc trong xöû lyù nöôùc thaûi. + Khaûo saùt caùc ñaëc ñieåm veà hình thaùi, sinh tröôûng vaø phaùt trieån cuûa coû Naêng Tượng ñeå phuïc vuï cho moâ hình nghieân cöùu. + Phöông phaùp boá trí moâ hình thöïc nghieäm vaø khaûo saùt 2 yeáu toá. + Phöông phaùp toång hôïp taøi lieäu töø internet, baùo chí, ñaøi… Phöông phaùp thöïc haønh thí nghieäm: + Phöông phaùp phaân tích söï bieán ñoåi ñaàu vaøo vaø ñaàu ra caùc chæ tieâu lyù hoaù sinh hoïc:pH, SS, BOD5, COD, Toång Nitô, Toång Photpho. + Phöông phaùp quan saùt vaù ghi hình moâ hình nghieân cöùu vaø moâ hình ñoái chöùng, ñeå nhaän xeùt veà nhöõng thay ñoåi cuûa thöïc vaät, cô cheá haäp thuï vaø söû duïng chaát oâ nhieãm cuûa thöïc vaät. Phöông phaùp tích vaø xöû lyù soá lieäu ñeå xaùc ñònh hieäu quaû xöû lyù nöôùc thaûi cuûa coû Naêng. Töø ñoù so saùnh vôùi caùc chæ tieâu vôùi qui chuaån Vieät Nam (QCVN 24:2009) nguoàn ñaàu ra. Phöông phaùp chöùng minh: ñöa ra daãn chöùng goàm caùc ñieàu ñaõ ñaõ ñöôïc coâng nhaän, lyù luaän, taøi lieäu thu thaäp, hình aûnh nhaèm chöùng minh cho ñieàu caàn theå hieän. 1.6 Giôùi haïn ñeà taøi Vuøng nghieân cöùu: khu vöïc nhaø maùy xöû lyù nöùôc thaûi vaø caây xanh cuûa khu coâng nghieäp Taân Bình. Vaät lieäu nghieân cöùu: caây coû Naêng Tượng (Scripus littoralis Schrab). Tieâu chuaån: thoâng soá pH, SS, COD, BOD5, toång Nitô, toång Photpho. 1.7 Thôøi gian vaø ñòa ñieåm thöïc hieän ñeà taøi Thôøi gian: thöïc hieän gaàn 3 thaùng töø ngaøy 5/04/2010 ñeán ngaøy 30/06/2010. Ñòa ñieåm nghieân cöùu: Khu Coâng nghieäp Taân Bình. Ñòa ñieåm phaân tích chæ tieâu: caùc chæ tieâu phaân tích ñöôïc thöïc hieän taïi phoøng thí nghieäm (khoa Moâi Tröôøng vaø Coâng Ngheä Sinh Hoïc thuoäc Ñaïi hoïc Kyõ Thuaät Coâng Ngheä). 1.8 YÙ nghóa YÙ nghóa khoa hoïc: - Thieát keá khu vöïc ñaát ngaäp nöôùc sau khi xöû lyù nöôùc thaûi cuûa nhaø maùy xöû lyù nöôùc thaûi khu coâng nghieäp Taân Bình, ñeå taïo nguoàn nöôùc saïch taùi söû duïng cho nhaø maùy nöôùc caáp khu coâng nghieäp. - Aùp duïng phöông phaùp xöû lyù töï nhieân, khaû naêng töï laøm saïch cuûa ñaát ñoàng thôøi keát hôïp vôùi nguoàn thöïc vaät coù trong töï nhieân ñeå xöû lyù. YÙ nghóa thöïc tieãn: - Taïo caûnh quan xanh, khoâng khí trong laønh cho khu coâng nghieäp. - Xaây döïng vaø ñeà xuaát phöông phaùp khaû thi veà kinh teá, baûo veä moâi tröôøng; giaûi quyeát baøi toaùn giöõa nhu caàu phaùt trieån, hoaït ñoäng saûn xuaát cuûa khu coâng nghieäp vaø yeâu caàu moâi tröôøng xung quanh. - Xöû lyù nöôùc thaûi baèng thöïc vaät ít toán keùm chi phí so vôùi caùc bieän phaùp khaùc. Thöïc teá cho thaáy xöû lyù nöôùc thaûi baèng thöïc vaät chæ chieám khoaûng 10 – 20% so vôùi caùc bieän phaùp khaùc. - Taän duïng nguoàn coû sau khi xöû lyù ñeå laøm ñoà gia duïng xuaát khaåu. - Taïo theâm nguoàn thu nhaäp cho ngöôøi troàng coû. - ÖÙùng duïng phoå bieán bieän phaùp xöû lyù nöôùc thaûi baèng thöïc vaät ñaát ngaäp nöôùc trong caùc khu coâng nghieäp. CHÖÔNG 2 GIÔÙI THIEÄU KHU COÂNG NGHIEÄP TAÂN BÌNH 2.1 Vò trí ñòa lyù vaø ñaëc ñieåm ñòa hình KCN TB 2.1.1 Vò trí ñòa lyù Phía Tây Bắc giáp Quận 12. Phía Tây Nam giáp huyện Bình Chánh. Phía Đông là đường Chế Lan Viên (lộ giới 30m). KCN là đầu mối quan trọng với các tỉnh miền Tây và Đông Nam Bộ, có vị trí rất thuận lợi: Cách trung tâm Thành phố 10km. Nằm cạnh sân bay Tân Sơn Nhất. Cách cảng Sài Gòn 11 km theo đường vận chuyển container. Cách xa lộ vành đai Quốc lộ 1A 600m. Cách Quốc lộ 22 khoảng 400m (tương lai là trục Bắc Nam của TP – là đoạn đường Xuyên Á). Ñaëc ñieåm ñòa hình Độ cao trung bình khoảng 3m so với mực nước biển. Độ dốc khu vực nằm trong thế đất chung từ đầu sân bay Tân Sơn Nhất hạ thấp dần về phía hệ thống thoát nước chính KCN là kinh 19/5 và kinh Tham Lương. Thành phần nền đất chủ yếu là đất cát và sét. Sức chịu tải 1.25 kg/cm2. Ngoài vị trí rất thuận tiện nêu trên, KCN Tân Bình còn được đầu tư xây dựng các cơ sở hạ tầng hiện đại đạt tiêu chuẩn Quốc gia nhằm tạo điều kiện tốt nhất cho các nhà đầu tư và hoạt động. 2.2 Hieän traïng haï taàng kyõ thuaät KCN TB 2.2.1 Giôùi thieäu KCN TB KCN Taân Bình laø KCN saïch duy nhaát naèm trong Thaønh phoá ñöôïc thaønh laäp theo Quyeát ñònh soá 65/TTg ngaøy 01/02/1997 cuûa Thuû Töôùng Chính Phuû vôùi quy moâ 142.35 ha, trong ñoù bao goàm 84.59 ha laø phaàn dieän tích ñaát cho thueâ, ñöôïc chia thaønh 4 nhoùm coâng nghieäp I, II, III, IV. Ngoaøi ra ñeå phuïc vuï cho nhu caàu taùi ñònh cö cuûa KCN, Thuû Töôùng Chính Phuû cuõng ban haønh Quyeát ñònh soá 64/TTg ngaøy 01/02/1997 cho pheùp ñaàu tö vaø kinh doanh Khu phuï trôï nhaø ôû caïnh KCN TB vôùi quy moâ 86.92 ha. Chuû ñaàu töï: Caû hai döï aùn treân ñeàu do Coâng ty Saûn xuaát Kinh doanh Xuaát nhaäp khaåu Dòch vuï vaø Ñaàu tö Taân Bình (TANIMEX) laøm chuû ñaàu tö. Toång dieän tích toaøn KCN: 142.35 ha, trong ñoù: + Dieän tích ñaát cho thueâ: 84.5 ha. + Khu phuï trôï – kho haøng: 13.4 ha. + Heä thoáng giao thoâng: 36.2 ha. + Caây xanh: 18,2 ha. 2.2.2 Ngaønh ngheà kinh doanh cuûa KCN TB 2.2.2.1 Saûn xuaát kinh doanh Saûn xuaát haønh coâng nghieäp, phuïc vuï tieâu duøng noäi ñòa vaø xuaát khaåu. Saûn xuaát thuoác laù ñieáu, mua baùn thuoác laù ñeáu saûn xuaát trong nöôùc, saûn xuaát kinh doanh caây ñaàu loïc (thuoác laù ñieáu). Saûn xuaát vaø mua baùn nöôùc tinh khieát, saûn xuaát suaát aên coâng nghieäp. Saûn xuaát gia coâng khung keøo theùp, caùx saûn phaåm cô khí phuïc vuï cho saûn xuaát, xaây döïng vaø tieâu duøng, laép döïng khung keøo theùp, san laép maët baèng. Kinh doanh kho haøng, saûn xuaát vaø giao nhaän haøng. Saûn xuaát vaø cheá bieán caùc loaïi thöïc phaåm, thöùc aên gia suùc, thuyû haûi saûn, kinh doanh vaät tö phuïc vuï cho nuoâi troàng thuûy saûn. Khai thaùc, xöû lyù vaø mua baùn nöôùc ngaàm. Kinh doanh coâng vieân caây xanh (troàng caây, chaêm soùc, caây xanh). Mua baùn löông thöïc, thöïc phaåm, quaàn aùo, vaên phoøng phaåm, myõ phaåm, haøng gia duïng, ñieän, ñieän töû, caùc maët haøng nhu yeáu phaåm. Kinh doanh caùc loaïi hoaù chaát (tröø caùc chaát coù tính ñoäc haïi maïnh). Mua baùn thieát bò xöû lyù moâi tröôøng. Kinh doanh vaän chuyeån haønh khaùch theo hôïp ñoàng, kinh doanh löõ haønh quoác teá. Troàng röøng, khai thaùc caùt ñen, khai thaùc ñaát seùt, saûn xuaát gaïch ngoùi, nguyeân vaät lieäu xaây döïng, khai thaùc vaø cheá bieán khoaùng saûn, saûn xuaát vaät lieäu xaây döïng. 2.2.2.2 Xuaát nhaäp khaåu Xuaát khaåu haøng noâng laâm saûn, thuûy haûi saûn, haøng coâng nghieäp vaø TTCN, rau quaû vaø thöïc phaåm cheá bieán. Nhaäp khaåu nguyeân nhieân lieäu, vaät tö, maùy moùc, thieát bò, haøng tieâu duøng, phuï lieäu, phuï tuøng, vaät lieäu xaây döïng, trang trí noäi thaát, phöông tieän giao thoâng vaän taûi. Ñaàu tö vaø hôïp taùc saûn xuaát haøng xuaát khaåu. Ñaàu tö vaø hôïp taùc xaây döïng nhaø, xöôûng saûn xuaát caùc maët haøng xuaát khaåu. Gia coâng xuaát khaåu ngaønh haøng giaøy deùp, may maëc. 2.2.2.3 Ñaàu tö Thi coâng xaây döïng: caùc coâng trìn daân duïng vaø coâng nghieäp, caùc coâng trình giao thoâng, caáp thoaùt nöôùc vaø caây xanh (goàm môùi vaø duy tö), caùc coâng trình thuyû lôïi vaø heä thoáng chieáu saùng. Ñaàu tö xaây döïng vaø kinh doanh nhaø ôû, sieâu thò, cô sôû haï taàng KCN. Ñaàu tö xaây döïng vaø vaên phoøng cho thueâ. 2.2.2.4 Dòch vuï Dòch vuï nhaø haøng, khaùch saïn, kieàu hoái. Dòch vuï theå duïc theå thao (saân tennis, hoà bôi vaø caùc loaïi hình theå duïc, theå thao giaûi trí khaùc. Thu gom vaø vaän chuyeån raùc, dòch vuï röûa xe. Vaän chuyeån haøng hoùa, ñòa lyù vaän taûi. Duy tu naïo veùt coáng raõnh. Cho thueâ xe du lòch, xe taûi, vaän chuyeån haønh khaùch theo hôïp ñoàng. Söõa chöõa vaø baõo trì oâ toâ vaø xe cô giôùi caùc loaïi. Du lòch, löõ haønh quoác teá. Ñaïi lyù veù maùy bay. Ñaïi lyù khai thueâ dòch vuï haøng hoùa xuaát nhaäp khaåu (ñaïi lyù khai thueâ haûi quan). Ñaïi lyù baùn leõ xaêng daàu, gas, nhôùt, daàu môõ, sang chieát gas. Ñaïi lyù baûo hieåm, ñaïi lyù dòch vuï böu chính vieãn thoâng. 2.2.2.5 Tö vaán Tö vaán du hoïc, ñaøo taïo ngheà. Tö vaán cung caáp giaûi phoùng coâng ngheä vaø thi coâng caùc heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi, nöôùc tinh khieát, raùc, khí thaûi vaø caùc taùc nhaân gaây oâ nhieãm moâi tröôøng. Laäp toång döï toaùn vaù döï toaùn coâng trình, laäp döï aùn ñaàu tö, thaåm tra thieát keá vaø döï toaùn. Tö vaán ñaáu thaàu vaø tö vaán ñaàu tö ( tröø tö vaán ñaàu tö taøi chính) 2.2.2.6 Khu phuï trôï KCN TB Coù dieän tích 13.42 ha duøng boá trí caùc coâng trình cung caáp naêng löôïng, cung caáp nöôùc vaø cung caáp dòch vuï vaän taûi, kho baõi, kho ngoaïi quan. Ngoaøi ra, ñeå ña daïng hoaù kinh doanh cuõng nhö ngaøy caøng hoaøn thieän caùc dòch vuï hoã trôï cho caùc hoaït ñoäng saûn xuaát cuûa caùc nhaø ñaàu tö, ngay töø ñaàu naêm 2000, KCN ñaõ ñoàng loaïi trieån khai caùc döï aùn loïai hình dòch vuï nhö: xaây döïng khu nhaø kho xöôûng cho thueâ, Xöôûng cung caáp khaåu phaàn aên coâng nghieäp, Ñoäi caây xanh – Moâi tröôøng, Xí nghieäp xaây laép vaø cô khí xaây döïng (tröïc thuoäc coâng ty TANIMEX). Traïm cung caáp nhieân lieäu, thöïc hieän dòch vuï Ñaïi lyù Baûo hieåm, Phoøng giao dòch ngaân haøng Vietcombank chi nhaùnh Tp.HCM. Döï kieán saép tôùi torng naêm 2010 – 2020 seõ trieån khai theâm moät soá loaïi hình dòch vuï khaùc nhö: Traïm khai thaùc nöôùc ngaàm, baùn traû goùp cho caùc caên hoä Chung cö cho caùc ñoái töôïng coù thu nhaäp thaáp, khu vui chôi, khu VHTDTT, vaên phoøng cho thueâ, kho ngoaïi quan, traïm xöû lyù nöôùc thaûi, böu chính vieãn thoâng vaø caùc coâng trình tieän ích phuïc vuï daân cö nhö: tröôøng hoïc, y teá. Beân caïnh ñoù coâng taùc tuyeån duïng lao ñoäng ñeå cung öùng caùc nhaø maùy trong KCN ñöôïc coâng ty TANIMEX ñaëc bieät quan taâm. Ñoái vôùi coâng taùc baûo veä traät töï coâng coäng cuõng ñöôïc KCN quan taâm vaø ñöôïc hieän chuyeân traùch bôûi Ñoäi baûo veä KCN, ñoàng thôøi thöôøng xuyeân phoái hôïp vôùi caùc cô quan ñòa phöông. 2.3 Ñaùnh giaù chung veà hieän traïng heä thoáng haï taàng kyõ thuaät 2.3.1 Heä thoáng giao thoâng Toång chieàu daøi caùc tuyeán ñöôøng trong KCN TB khoaûng 13.2 km vôùi caùc loaïi ñöôøng loä giôùi töø 16m – 32m ñöôïc traõi beâ toâng nhöïa noùng vaø noái tröïc tieáp vôùi xa loã vaønh ñai (QL1A), quoác loä 22, taûi troïng H.30. 2.3.2 Nguoàn cung caáp ñieän Nhaèm ñaûm baûo hoaït ñoäng cuûa caùc nhaø maùy ñöôïc lieân tuïc, KCN coù 2 nguoàn cung caáp ñieän: + Traïm TB I naèm trong KCN: 110/22 KV – 2x40 MVA. + Ñöôøng daây döï phoøng Hoùc Moân vaø Vina texco töø traïm 110/15 Baø Quïeo. 2.3.3 Nguoàn cung caáp nöôùc Ñeå ñaùp öùng toái ña nhu caàu veà nöôùc cuûa caùc doanh nghieäp, KCN söû duïng 2 heä thoáng cung caáp nöôùc: + Coâng ty khai thaùc vaø cung caáp nöôùc ngaàm TP: 50.000 m3/ ngaøyñeâm. + Heä thoáng nöôùc soâng Saøi Goøn: 300.000 m3/ ngaøyñeâm. + Heä thoáng caáp nöôùc noäi boä KCN: 6.000 m3/ ngaøyñeâm 2.3.4 Heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi Nhaø maùy xöù lyù nöùôc thaûi KCN TB vôùi coâng suaát 2.000 m3/ ngaøyñeâm, lưu lượng trung bình là 84 m3/h vaø phí xöû lyù nöôùc thaûi trung bình 3950/ m3. Nhà máy xử lý nước thải tập trung KCN Tân Bình được áp dụng công nghệ xử lý theo mẻ thông qua các bể SBR xử lý bằng vi sinh. Sơ đồ dây chuyền công nghệ: Nước thải đầu vào NaOH HCl Bể điều hòa Lọc rác và tách dầu mỡ Hố gom nước thải Khuấy đảo Rác Dầu mỡ Thổi khí Thổi khí NaOCl Bể SBR 2 Bể SBR 1 Bể khử trùng Máy ép bùn Bể chứa bùn Sân phơi bùn Bùn sau ép Nước sau ép về lại bể gom nước thải Hình 2.1: Coâng ngheä xöû lyù nöôùc thaûi KCN Taân Bình. Thuyết minh dây chuyền công nghệ: Dòng nước thải cần được xử lý trong KCN Tân Bình được tập trung về nhà máy theo ba tuyến ống. từ ba vị trí này sẽ được nối vào bể gom nước thải của hệ thống xử lý. Trước khi nước thải vào bể gom phải wa sàn lọc rác thô với khoản cách giữa các thanh chắn là 10mm. tại đây các loại rác có kích thước lớn được giữa lại và thu gom nhờ hệ thống cào rác tự động và liên tục. rác thải được chứa trong giỏ rác và được chuyển đến bãi rác chung của KCN. Nước thải từ bể gom được đưa lên thiết bị lọc rác tinh bằng sự hoạt động của 3 bơm chìm. Khi lưu lượng nước thải khu công nghiệp ở mức trung bình thì chỉ có một bơm hoạt động, khi lưu lượng cao thì hai bơm hoạt động, một bơm đặt dự phòng khi một trong hai bơm có sự cố không hoạt động. tại bể này sẽ có mùi hôi của nước thải chưa xử lý. Sau khi qua thiết bị lọc rác tinh có kích thước khe là 0.75mm nhầm mục đích làm giảm lượng chất lơ lững vô cơ trong nước thì tự chảy vào bể tách dầu mỡ. tại bể vớt dầu mỡ thì lớp dầu mỡ nổi lên trên bờ mặt và được gạt thải vào máng bằng thanh gạt, phần nước còn lại sẽ chảy tràn qua bể điều hòa. Trước khi qua bể điều hào, pH của nước được điều chỉnh bằng dung dịch NaOH và HCl, NaOH và HCl được cấp bởi bơm riêng và hoạt động dựa trên tín hiệu nhận được từ máy điều khiển pH. Thông thường pH làm việc tốt nhất là 6.5 – 7.5. Tại bể điều hòa, nước được khuấy trộn chìm liên tục để điều hòa nồng độ và lưu lượng nước. Bơm chìm được sử dụng tại bể điều hòa để vận chuyển nước thải đến bể SBR. Đồng thời bể điều hòa cũng có vai trò là bể chứa nước thải mỗi khi hệ thống dừng lại để sữa chữa hoặc bảo trì. Tiếp đến nước từ bể điều hòa được bơm sang bể SBR và trải qua 5 giai đoạn: cấp nước, cấp nước và sục khí, sục khí, lắng và chắt nước. Các giai đoạn này được vận hành liên tục và điều khiển bởi chương trình tự động SBR. Khi thời gian cấp nước kết thúc thì giai đoạn cấp nước và sục khí diễn ra, nước được cấp đủ vào hồ trong quá trình sục khí thì sẽ dừng lại nhưng vẫn tiếp tục sục khí, lúc này nước được xáo trộn để tăng hiệu quả xử lý bằng vi sinh. Thời gian sục khí kết thúc, tiếp đến là giai đoạn lắng, ở giai đoạn này bùn sẽ lắng xuống trong điều kiện tĩnh, các bông cặn nặng sẽ lắng xuống với tốc độ nhanh trong suốt quá trình lắng. Giai đoạn cuối cùng của bể SBR là chắt nước. Nước chắt ra được đưa vào bể khử trùng. Tại đây, clorine được châm vào một liều lượng xác định tùy thuộc vào dòng thải để khử trùng nước trước khi đưa ra hồ chứa nước sau xử lý. Ngoài ra, sau quá trình xử lý ở bể SBR một phần bùn dư nén ở đáy được chuyển đến máy ép bùn để xử lý bằng bơm bùn. Nước sinh ra trong quá trình ép bùn sẽ được chảy lại hố gom nước thải. CHÖÔNG 3 TOÅNG QUAN VEÀ ÑAÁT NGAÄP NÖÔÙC Ñaát ngaäp nöôùc (ÑNN) Gíôi thieäu Ñaát ngaäp nöôùc laø nôi chuyeån tieáp giöõa vuøng ñaát cao vaø nôi nöôùc saâu cuaû caùc thuyû vöïc. Ñaát ngaäp nöôùc ñöôïc coi laø moät caáu phaàn cuûa caûnh quan töï nhieân, phaûn aùnh nhöõng ñaëc tröng veà caùc ñieàu kieän töï nhieân vaø sinh hoïc maø ôû ñoù con ngöôøi ñaõ döïa vaøo ñeå taïo neàn vaên minh röïc rôõ trong lòch söû phaùt trieån cuûa mình. Paul A. Keddy (2000), nhaø khoa hoïc ngöôøi Anh ñaõ vieát “Taát caû söï soáng ñeàu chöùa nöôùc vaø caàn nöôùc. Loaïi tröø khoâng gian ngoaøi haønh tinh, Traùi ñaát toàn taïi nhö moät khaûm giöõa maøu xanh cuûa nöôùc vaø maøu luïc cuûa caây coû. Ñaát ngaäp nöôùc chính laø nôi gaëp gôõ giöõa maøu xanh vaø maøu luïc, nôi xuaát hieän nhöõng quaàn xaû sinh vaät ngaäp nöôùc”. Dieän tích ñaát ngaäp nöùôc treân theá giôùi ñöôïc ñaùnh giaù vaøo khoaûng 5.2 trieäu caây soá vuoâng, phaân boá raát roäng, töø caùc baõi ñaàm laày röøng ngaäp maën nhieät ñôùi ñeán ñaát than buøn caän cöïc, töø caùc vöïc nöôùc soâng noâng ñeán nhöõng nôi ñaát cao baõo hoaø nöôùc… Duø ôû ñaâu, ñieàu kieän xaùc ñònh cuûa moâi tröôøng ñaát, nöôùc vaø cheá ñoä ngaäp nöôùc quaàn xaõ sinh vaät – 1 thaønh phaàn ñaëc bieät ñöôïc sinh ra trong hoaøn caûnh cuï theå cuûa ñaát vaø cheá ñoä ngaäp nöôùc, laø nhöõng yeáu toá cô baûn hình thaønh neân ÑNN. Trong hoaït ñoäng soáng, quaàn xaõ sinh vaät laïi laøm bieán ñoåi caáu truùc vaø caùc ñaëc tính vaät lyù, hoaù hoïc cuûa ñaát cuõng nhö cuûa nöôùc chöùa trong ñoù. Moái quan heä nhieàu chieàu naøy quyeát ñònh ñeán söï hình thaønh, toàn taïi vaø phaùt trieån cuûa heä sinh thaùi ÑNN. Ñeán nay, nhieàu quoác gia treân theá giôùi ñaõ ngaøy caøng nhaän thöùc roõ hôn veà nhöõng giaù trò vaø taàm quan troïng cuûa ÑNN ñoái vôùi cuoäc soáng cuûa con ngöôøi. Töø choã nhaän thöùc raèng ÑNN laø nhöõng vuøng hoang daõ, khoâng coù naêng suaát, chæ coù coân truøng, caù saáu vaø dòch beänh. Ngaøy nay, con ngöôøi ñaõ hieåu raèng ÑNN laø heä sinh thaùi coù naêng suaát cao nhaát, neáu ñöôïc quaûn lyù toát, noù coù theå ñaùp öùng caùc nhu caàu cuûa cuoäc soáng con ngöôøi, nhaát laø caùc nhu caàu ngaøy caøng cao trong khi daân soá ngaøy caøng taêng. Söï thoaùi hoaù hoaëc maát ñi caùc heä sinh thaùi ÑNN seõ laøm gia taêng aùp löïc veà kinh teá ñoái vôùi caùc coäng ñoàng daân cö noâng thoân soáng trong vuøng ÑNN. ÑNN nöôùc ñöôïc goïi baèng tieáng Anh laø “Wetland”. ÔÛ Vieät Nam, tröôùc ñaây coù nhieàu caùch goïi khaùc nhau, coù ngöôøi goïi laø “ñaát ngaäp nöôùc”, “ñaát öôùt” hay “ñaát aåm”. Taïi nghò ñònh soá 109/2003/NÑ – CP ngaøy 23/09/2003 cuûa Chính Phuû veà vieäc baûo toàn vaø phaùt trieån beàn vöõng caùc vuøng ÑNN, töø “ñaát ngaäp nöôùc” ñaõ chính thöùc ñöôïc söû duïng trong moät vaên baûn phaùp luaät nöôùc ta. Caùc ñònh nghóa veà ñaát ngaäp nöôùc Thuaät ngöõ ñaát ngaäp nöôùc ñöôïc hieåu theo nhieàu caùch khaùc nhau, tuyø theo quan ñieåm, ngöôøi ta coù theå chaáp nhaän caùc ñònh nghóa khaùc nhau. Caùc ñònh nghóa veà ñaát ngaäp nöôùc coù theå chia laøm 2 nhoùm chính. Moät nhoùm theo ñònh nghóa roäng, nhoùm thöù hai theo ñònh nghóa heïp. Caùc ñònh nghóa veà ñaát ngaäp nöôùc theo nghóa roäng nhö ñònh nghóa cuûa coâng öôùc Ramsar, ñònh nghóa theo chöông trình ñieàu tra ñaát ngaäp nöôùc cuûa Myõ, Canada, New Zealand vaø Oâxtraâylia. Caùc kieåu ñaát ngaäp nöôùc öùng duïng xöû lyù baèng thöïc vaät Coù ba phöông thöùc heä thoáng ÑNN cô baûn duøng xöû lyù nöôùc oâ nhieãm: Ñaát ngaäp nöôùc töï nhieân: Duø ÑNN nhaân taïo hieän nay ñöôïc duøng thöôøng hôn ÑNN töï nhieân, vieäc söû duïng ÑNN töï nhieân cho xöû lyù neân ñöôïc caân nhaéc kyõ khi phaùc thaûo toång theâ chi phí xaây döïng. Ñeå xaùc ñònh roõ neáu moät vuøng ÑNN töï nhieân coù theå söû duïng, caàn tính toaùn ñeán soá löôïng kích thöôùc döï aùn. Theâm vaøo ñoù, caàn xöû lyù sô boä, xaùc ñònh roõ loaïi oáng daãn nöôùc, ñieàu khieån doøng ngaäp luõ vaø ruûi ro sinh thaùi ñeå ñaùnh giaù daøi haïn vaø ngaén haïn veà tieàm naêng vaø öùng duïng moâi tröôøng. Thöïc vaät laø nhaân toá quan troïng nhaát ñeå ÑNN hoaït ñoäng nhö laø phöông phaùp xöû lyù thay theá phuø hôïp. Nhieàu loaïi caây thuoäc ÑNN töï nhieân khoâng theå soáng laâu trong ÑNN do cheá ñoä doøng chaûy thay ñoåi (theo EPA, 1993). Chæ moät soá ít trong toång soá caùc loaøi vuøng ÑNN thích nghi chòu ñöôïc gia taêng trong nöôùc töï nhieân. Haàu heát caùc vuøng ÑNN töï nhieân khoâng thích hôïp duøng xöû lyù nöôùc thaûi do caùc loaøi caây khoâng coù khaû naêng choáng ñôõ khi coù söï taêng cao chaát thaûi, duø vaäy coù ba loaïi ÑNN töï nhieân theå hieän khaû naêng xöû lyù nöôùc thaûi vaø nöôùc möa nhö: ñaàm laày; vuøng ñaát ngaäp luõ; vuøng ñaát caây buïi raäm. Nhìn chung, ñaây laø ba loaïi hình ÑNN cô baûn thích hôïp xöû lyù : doøng chaûy ngang beà maët trong moät hoà, doøng chaûy maët trong moät con soâng vaø doøng chaûy thaúng ñöùng hay cheùo, chuyeån ñoäng thaúng ñöùng trong maët ñaát nghieâng thuoäc vuøng nhaän nöôùc. Ñaát ngaäp nöôùc doøng chaûy beà maët (surface flow wetland) ÑNN doøng chaûy beà maët coù caây moïc daøy ñaëc do söï ña daïng cuûa caùc loaøi caây vaø ñaëc tröng coù ñoä saâu nöôùc ít hôn 4m. Nhöõng vuøng nöôùc môõ coù theå ñöôïc keát hôïp trong thieát keá oáng daãn nöùôc vaø naâng cao moâi tröôøng soáng hoang daõ. Tyû leä naïp ñaëc tröng cuûa thuyû löïc ñoái vôùi ÑNN doøng chaûy beà maët vaøo 4 cm/ngaøy. ÑNN doøng chaûy beà maët söû duïng moät caùi neàn baèng soûi hay caùt cho söï sinh tröôûng cuûa thöïc vaät ÑNN beùn reã. Nöôùc thaûi ñöôïc xöû lyù ban ñaàu vaø loaïi boû xuyeân qua chaát neàn cuûa ÑNN nhôø vaøo troïng löïc, taïi ñoù noù vaøo beân trong tieáp xuùc vôùi hoãn hôïp caùc vi khuaån tuyø nghi trong lôùp döôùi vaø reã caây. Ñoä saâu cuûa neàn ÑNN doøng chaûy döôùi beà maët ñieån hình laø nhoû hôn 6m vaø taàng ñaùy thöôøng laø buøn loaõng laø giaûm tôùi möùc toái thieåu doøng chaûy qua ñaát. Khi xem xeùt moät vò trí thích hôïp ñeå xaây döïng khu ÑNN doøng chaûy beà maët caàn xaùc ñònh roõ caùc ñaëc tính sau: ñòa hình; quyeàn sôû höõu ñòa ñieåm; tính chaát cuûa ñaát. Ñaát ngaäp nöôùc doøng chaûy döôùi beà maët (subsurface flow wetland): Nhìn chung, moâ hình tieâu chuaån ñoái vôùi ÑNN doøng chaûy ngaàm khoâng khaùc doøng chaûy maët nhieàu, chæ moät vaøi söï khaùc nhau: heä thoáng thoaùt nöôùc vaø toác ñoä loaïi boû oâ nhieãm. Trong ÑNN doøng chaûy ngaàm, chaát neàn oâ nhieãm ñöôïc vaän chuyeån qua vaät lieäu loïc (ñaù cuoäi) taïi ñoù vi khuaån trong chaát neàn vaø treân caây seõ tieáp xuùc nhau trogn nöôùc thaûi vaø laøm thoaùi hoaù moät caùch hieäu quaû hoaëc laøm keát voùn chaát oâ nhieãm. Caùc tham soá cô baûn ñöôïc xem xeùt khi hoaøn thaùnh vieäc boá trí vaø thieát keá ÑNN doøng chaûy ngaàm: heä thoáng phaân phoái nöôùc ñaàu vaøo; hình loøng chaûo; heä thoáng ñieàu chænh ñaàu ra. 3.2 Caáu truùc vaø chöùc naêng ñaát ngaäp nöôùc 3.2.1 Caáu truùc Noùi veà heä sinh thaùi ñaàm laày ngaäp caàn chuù yù ñeán caùc khía caïnh cuûa caùc yeáu toá nhö: ñòa chaát, thuyû vaên, hoaù hoïc cuûa dung dòch ñaát, thöïc vaät, vaät tieâu thuï, chöùc naêng heä sinh thaùi bao goàm naêng suaát sô caáp, söï phaân huyû, toån thaát löôïng höõu cô, xuaát khaåu chaát dinh döôõng, doøng chaûy, quyõ dinh döôõng. 3.2.2 Chöùc naêng sinh thaùi cuûa ñaát ngaäp nöôùc Naïp nöôùc ngaàm: nöôùc ñöôïc thaám töø caùc vuøng ñaát ngaäp nöôùc xuoáng caùc taàng ngaäp nöôùc trong loøng ñaát, nöôùc ñöôïc giöõ ôû ñoù vaø ñieàu tieát daàn thaønh doøng chaûy beà maët ôû vuøng ñaát ngaäp nöôùc khaùc cho con ngöôøi söû duïng. Haïn cheá aûnh höôûng cuûa luõ luït : baèng caùch giöõ vaø ñieàu hoaø löôïng nöôùc möa nhö boàn chöùa töï nhieân, giaûi phoùng nöôùc luõ töø töø, töø ñoù coù theå laøm giaûm hoaëc haïn cheá luõ ôû vuøng haï löu. OÅn ñònh vi khí haäu: do chu trình trao ñoåi chaát vaø nöôùc trong caùc heä sinh thaùi, nhôø lôùp phuû thöïc vaät cuûa ñaát ngaäp nöôùc, söï caân baèng giöõa O2 vaø CO2 trong khí quyeån laøm cho vi khí haäu ñòa phöông ñöôïc oån ñònh, ñaëc bieät laø nhieät ñoä vaø löôïng möa oån ñònh. Choáng soáng, baõo, oån ñònh bôø bieån vaø choáng xoùi moøn: nhôø lôùp phuû thöïc vaät, ñaëc bieät laø röøng ngaäp maën ven bieån, thaûm coû… coù taùc duïng laøm giaûm söùc gioù cuûa baõo vaø baøo moøn ñaát cuûa doøng chaûy beà maët. Xöû lyù, giöõ laïi chaát caën, chaát ñoäc, chaát oâ nhieãm: vuøng ñaát ngaäp nöôùc ñöôïc coi nhö laø beå loïc töï nhieân, coù taùc duïng giöõ laïi caùc chaát laéng ñoïng vaø chaát ñoäc( chaát thaûi sinh hoaït vaø coâng nghieäp). Nöôùc thaûi chöùa caùc chaát oâ nhieãm khi chaûy vaøo vuøng ñaát ngaäp nöôùc thoâng qua nhieàu cô cheá nhö quaù trình traàm laéng, suy thoaùi sinh hoïc, bò keát tuûa vaø thöïc vaät haáp thu vaø vi sinh vaät bieán ñoåi taïo thaønh nguoàn naêng löôïng cho chuùng. Trong ñaát quaù trình oxy hoaù khöû coù vi sinh vaät tham gia, söû khöû giuùp giaûi phoùng N2 vaø NH3vaøo khí quyeån theo quaù trình: NO-3 -> NO-2 -> NO -> N2O -> N2 Vaø NH2.CO.NH2 + H2O -> 2NH3 + CO2 Giöõ laïi chaát dinh döôõng : laøm nguoàn phaân boùn cho caây vaø thöùc aên cuûa caùc sinh vaät soáng trong heä sinh thaùi ñoù. Saûn xuaát sinh khoái : raát nhieàu vuøng ñaát ngaäp nöôùc laø nôi saûn xuaát vaø xuaát khaåu sinh khoái laøm nguoàn thöùc aên cho caùc sinh vaät thuûy sinh, caùc loaøi ñoäng vaät hoang daõ cuõng nhö vaät nuoâi. Giao thoâng thuûy : haàu heát soâng, keânh, raïch, caùc vuøng hoà chöùa nöôùc lôùn, vuøng ngaäp luït thöôøng xuyeân hay theo muøa,… ñaëc bieät laø vuøng ñoàng baèng soâng Cöûu Long, vaän chuyeån thuûy ñoùng vai troø heát söùc quan troïng trong ñôøi soáng cuõng nhö phaùt trieån kinh teá cuûa caùc coäng ñoàng daân cö ñòa phöông. Giaûi trí, du lòch : caùc khu baûo toàn ñaát ngaäp nöôùc nhö Traøm Chim (Tam Noâng, Ñoàng Thaùp), vaø Xuaân Thuyû (Nam Ñònh), nhieàu vuøng caûnh quan ñeïp nhö Bích Ñoäng vaø Vaân Long, cuõng nhö nhieàu ñaàm phaù ven bieån mieàn Trung… thu huùt nhieàu du khaùch ñeán tham quan giaûi trí. Giaù trò ña daïng sinh hoïc Giaù trò ña daïng sinh hoïc laø thuoäc tính ñaëc bieät vaø quan troïng cuûa ñaát ngaäp nöôùc. Nhieàu vuøng ñaát ngaäp nöôùc laø nôi cö truù raát thích hôïp cuûa caùc loaøi ñoäng vaät hoang daõ, ñaëc bieät laø loaøi chim nöôùc, trong ñoù coù nhieàu loaøi chim di truù. Chæ rieâng heä sinh thaùi röøng ngaäp maën vuøng cöûa soâng ven bieån, moät kieåu heä sinh thaùi ñöôïc taïo thaønh bôûi moâi tröôøng trung gian giöõa bieån vaø ñaát lieàn, laø moät heä sinh thaùi coù naêng suaát cao, ñoùng vai troø quan troïng trong neàn kinh teá, baûo veä moâi tröôøng vaø ña daïng sinh hoïc. Ñoù laø nôi cung caáp caùc laâm saûn, noâng saûn vaø haûi saûn coù giaù trò kinh teá cao. Beân caïnh vai troø ñieàu hoaø khí haäu, haïn cheá xoùi lôû, oån ñònh vaø môû roäng baõi boài. Giaù trò ña daïng sinh hoïc cuûa ñaát ngaäp nöôùc bao goàm caû giaù trò vaên hoùa, noù lieân quan tôùi cuoäc soáng taâm linh, caùc leã hoäi truyeàn thoáng phaûn aùnh öôùc voïng cuûa ngöôøi daân ñòa phöông soáng trong ñoù vaø caùc hoaït ñoäng du lòch sinh thaùi… giaù trò vaên hoaù bao goàm caû tri thöùc baûn ñòa cuûa ngöôøi daân trong nuoâi troàng, khai thaùc vaø söû duïng caùc taøi nguyeân thieân nhieân vaø caùch thích öùng cuûa con ngöôøi vôùi moâi tröôøng töï nhieân( luõ luït, hieän töôïng ngaäp nöôùc theo muøa hoaëc ñoät bieán cuûa thieân nhieân…). Nhieàu keát quaû nghieân cöùu ñaõ chöùng minh moái quan heä giöõa töï nhieân, xaõ hoäi, ngoân ngöõ vaø vaên hoaù laø khoâng theå taùch rôøi, noù theå hieän loøng tin cuûa con ngöôøi. Thoâng thöôøng nôi naøo coù giaù trò ña daïng sinh hoïc cao thì cuõng laø nôi cö truù cuûa ngöôøi daân baûn ñòa. Ngöôøi ta chöa thoáng keâ ñöôïc bao nhieâu xaõ hoäi truyeàn thoáng nhöng loaïi tröø caùc cö daân thaønh thò coøn khoaûng 85% daân soá theá giôùi soáng ôû caùc vuøng ñòa lyù khaùc nhau : vuøng ñòa cöïc, vuøng sa maïc, vuøng savan, caùc vuøng röøng nhieät ñôùi vaø vuøng ñaát ngaäp nöôùc… taát caû caùc yeáu toá töï nhieân naøy goùp phaàn khoâng nhoû taïo neân vaên hoaù truyeàn thoáng cuûa ngöôøi daân ñòa phöông. Baûo toàn caùc heä sinh thaùi töï nhieân trong ñoù coù caùc heä sinh thaùi ñaát ngaäp nöùôc cuõng laø baûo veä caùi noâi vaên hoaù truyeàn thoáng. 3.3 Ñaëc ñieåm vaø tính chaát ñaát ngaäp nöôùc Gía trò cuûa ÑNN ñöôïc theå hieän qua caùc ñaëc tính cuûa chuùng: laø nôi tích vaø cung caáp cho nöôùc ngaàm, ñieàu tieát nöôùc ngaàm, khoáng cheá luõ luït, giöõ chaát laéng ñoïng vaø chaát ñoäc, giöõ chaát dinh döôõng, saûn xuaát sinh khoái, chaén gioù baõo, oån ñònh khí haäu, giöõ taøi nguyeân röøng, taøi nguyeân ñoäng thöïc v._.aät hoang daïi, taïo ñieàu kieän cho ngheà caù, taøi nguyeân noâng nghieäp, cung caáp nöôùc vaø giöõ gìn tính ña daïng sinh hoïc. Ngoaøi ra, tính ñoäc ñaùo veà sinh caûnh cuõng laø moät trong nhöõng tieàm naêng du lòch coù gía trò. ÑNN laø vuøng chuyeån tieáp giöõa moâi tröôøng caïn vaø nöôùc ngaäp vaø mang lôïi ích veà dinh döôõng, naêng löôïng, caây troàng vaø sinh vaät ñi vaøo töø heä sinh thaùi beân caïnh. Nhöõng vuøng ÑNN thöôøng thuï ñoäng ñoái vôùi cheá ñoä nöôùc. Söï ñieàu hoaø cheá ñoä nöôùc coù theå tröïc tieáp laøm bieán ñoåi nhöõng chaát dinh döôõng, möùc ñoä thieáu oxy trong theå nöùôc ôû chaát neân, muoái ñaát vaø pH. Söï cung caáp nöôùc laø nguoàng cung caáp chaát dinh döôõng, nhöõng doøng chaûy ra thöôøng laøm nhöõng vaät chaát voâ sinh vaø höõu sinh thoaùt khoûi vuøng ñaát ngaäp nöôùc taùc ñoäng tröïc tieáp ñeán söï thích nghi cuûa vi sinh vaät. Söï thích nghi moâi tröôøng cuûa sinh vaät taïo ra söï phong phuù vaø ña daïng trong heä sinh thaùi ÑNN. Phaân loaïi Hieän nay, coù nhieàu kieåu phaân loaïi ñaát khaùc nhau tuyø thuoäc vaøo caûnh quan, muïc ñích söû duïng vaø quaûn lyù moãi vuøng. ÔÛ Vieät Nam, vieäc phaân loaïi ÑNN ñöôïc khôûi xöôùng vaø aùp duïng vaøo naêm 1989 do D.Scott vaø taùc giaû Leâ Dieân Döïc. Naêm 2001, Cuïc Moâi Tröôøng thuoäc Boä Khoa Hoïc, Coâng Ngheä vaø Moâi Tröôøng ñaõ coâng boá taøi lieäu “Caùc vuøng ñaát ngaäp nöôùc coù gía trò ña daïng sinh hoïc vaø moâi tröôøng Vieät Nam”, trong ñoù coù ñöa ra moät baûng phaân loaïi ÑNN döïa treân caùch phaân loaïi cuûa Ramsar. Vieäc phaân loaïi ÑNN tieán haønh khi xaây döïng baûng ñoà ÑNN cuûa quoác gia, caùc nhaø khoa hoïc Vieät Nam söû duïng heä thoáng phaân loaïi ÑNN cuûa Vieän Ñieàu tra Quy hoaïch Röøng (1999). Baûng 3.1 Heä thoáng phaân loaïi ñaát ngaäp nöôùc Caùc caáp phaân vò Teân goïi Heä thoáng Chính Heä thoáng phuï 1. Ñaát ngaäp nöôùc maën (ñaát ngaäp nöôùc chòu aûnh huôûng tröïc tieáp cuûa bieån) 1.1 Ñaát ngaäp nöôùc maën, ven bieån ÑNN maën, ven bieån 1.2 Ñaát ngaäp nöôùc maën ôû cöûa soâng (ÑNN ôû cöûa soâng) 1.3 Ñaát ngaäp nöôùc maën, ñaàm phaù (ÑNN maën, ñaàm phaù) 2 Ñaát ngaäp nöôùc ngoït (khoâng chòu tröïc tieáp cuûa bieån) 2.1 Ñaát ngaäp nöôùc ngoït thuoäc soâng (ÑNN ngoït, thuoäc soâng) 2.2 ÑNN ngoït thuoäc hoà 2.3 Ñaát ngaäp nöôùc ngoït thuoäc veà ñaàm 3.5 Thöïc vaät ñaát ngaäp nöôùc 3.5.1 Giôùi thieäu chung Keå töø khi xuaát hieän söï soáng treân traùi ñaát, vaät chaát trong thieân nhieân ñöôïc chuyeån hoaù theo moät chuoãi maét xích chuyeån hoaù môùi: chuoãi chuyeån hoaù vaät chaát trong cô theå caùc sinh vaät. Chuoãi chuyeån hoaù naøy ñöôïc goïi laø chuoãi thöïc phaåm, trong ñoù thöïc vaät ñöôïc coi nhö giôùi sinh vaät quan troïng nhaát taïo ra nhöõng chaát höõu cô töø nhöõng chaát voâ cô nhôø aùnh saùng maët trôøi. Khoái löôïng caùc chaát höõu cô ñöôïc taïo neân quaù trình quan hôïp naøy raát lôùn. Neáu khoâng coù thöïc vaät, quaù trình taïo ra chaát höõu cô coi nhö khoâng toàn taïi vaø nhö vaäy heä sinh thaùi maát caân baèng. Caùc thöïc vaät khoâng chæ toàn taïi treân maët ñaát, maø chuùn coøn toàn taïi caû nhöõng vuøng ngaäp nöôùc. Caùc loaïi thöïc vaät naøy thuoäc loaïi thaûo moäc, thaân meàm. Quaù trình quang hôïp cuûa caùc loaøi thöïc vaät thuyû sinh hoaøn toaøn gioáng caùc thöïc vaät treân caïn. Caùc chaát dinh döôõng ñöôïc haáp thu qua reã vaø laù. Moãi cm2 beà maët laù coù khoaûng 100 loã khí khoång. Qua loã khí khoång naøy, ngoaøi söï trao ñoåi coøn coù söï trao ñoåi caùc chaát dinh döôõng. Do ñoù, löôïng vaät chaát ñi vaøo qua loã khí khoång ñeå tham gia quaù trình quang hôïp khoâng nhoû. ÔÛ reã, caùc chaát dinh döôõng voâ cô ñöôïc chuyeån qua heä reã cuûa thöïc vaät thuyû sinh vaø ñi leân laù. Laù nhaän aùnh saùng maët trôøi ñeå toång hôïp thaønh vaät chaát höõu cô. Caùc chaát höõu cô naøy cuøng caùc chaát khaùc xaây döïng neân teá baøo vaø taïo ra sinh khoái. Thöïc vaät chæ tieâu thuï caùc chaát voâ cô hoaø tan. Caùc chaát höõu cô khoâng tieâu thuï tröïc tieáp maø phaûi qua quaù trình voâ cô hoaù nhôø hoaït ñoäng cuûa vi sinh vaät. Vi sinh vaät seõ phaân huyû caùc chaát höõu cô vaø chuyeån chuùng thaønh caùc hôïp chaát voâ cô hoaø tan. Luùc ñoù thöïc vaät môùi coù theå söû duïng chuùng ñeå tíeân haønh trao ñoåi chaát. Chính vì theá, thöïc vaät khoâng theå toàn taïi vaø phaùt trieån trong moâi tröôøng chæ chöùc chaát höõu cô maø khoâng coù maët cuûa vi sinh vaät. Quaù trình voâ cô hoùa bôûi vi sinh vaät vaø quaù trình haáp thuï caùc chaát voâ cô hoaø tan bôûi thöïc vaät thuyû sinh taïo ra hieän töïông giaûm vaät chaát coù trong nöôùc. Neáu ñoù laø nöôùc thaûi thì quaù trình naøy ñöôïc goïi laø quaù trình töï laøm saïch sinh hoïc. 3.5.2 Nhöõng nhoùm thöïc vaät thuyû sinh Moät soá thöïc vaät coù nhöõng tính chaát phuø hôïp cho vieäc xöû lyù moâi tröôøng nöôùc oâ nhieãm. Thöïc vaät thuyû sinh ñöôïc söû duïng ñeå xöû lyù nöôùc oâ nhieãm ñöôïc chia ra laøm 3 nhoùm: a. Nhoùm thöïc vaät thuyû sinh ngaäp nöôùc Thöïc vaät thuûy sinh laø nhöõng thöïc vaät soáng trong loøng nöôùc (phaùt trieån döôùi beà maët nöôùc) ñöôïc goïi laø thöïc vaät thuyû sinh ngaäp nöôùc. Ñaëc bieät quan troïng cuûa caùc loaøi thöïc vaät thuyû sinh ngaäp nöôùc laø chuùng tieán haønh quang hôïp hay caùc quaù trình trao ñoåi chaát hoaøn toaøn trong loøng nöôùc. Khi thöïc vaät thuyû sinh soáng trong loøng nöôùc, coù raát nhieàu quaù trình xaûy ra khoâng gioáng nhö thöïc vaät soáng treân caïn. Nhöõng quaù trình ñoù bao goàm: Thöù nhaát AÙnh saùng maët trôøi khoâng tröïc tieáp taùc ñoäng vaøo dieäp luïc coù ôû laù maø aùnh saùng maët trôøi ñi qua moät lôùp nöôùc. Moät phaàn naêng löôïng cuûa aùnh saùng maát ñi do söï haáp thuï cuûa caùc chaát höõu cô trong nöôùc. Chính vì theá, phaàn lôùn caùc loaøi thöïc vaät thuyû sinh soáng ngaäp trong nöôùc baét buoäc phaûi thích nghi vôùi kieåu aùnh saùng naøy. Maët khaùc aùnh saùng maët trôøi chæ coù theå ñaâm xuyeân vaøo nöôùc vôùi möùc chieàu saâu nhaát ñònh. Qua möùc ñoä ñoù, aùnh saùng seõ yeáu daàn ñeán luùc bò trieät tieâu. Ñieàu ñoù cho thaáy moät thöïc teá caùc loaøi thöïc vaät ngaäp nöôùc chæ coù theå soáng ôû moät chieàu saâu nhaát ñònh cuûa nöôùc. Khoâng coù aùnh saùng maët trôøi xuyeân qua thì thöïc vaät khoâng phaùt trieån. Nhö vaäy, aùnh saùng maët trôøi ñaäm xuyeân qua vaøo nöôùc phuï thuoäc vaøo hai yeáu toá: + Ñoä ñuïc cuûa nöôùc. + Chieàu saâu cuûa nöôùc. + Aùnh saùng maët trôøi coù taùc duïng toát nhaát ôû chieàu saâu cuûa nöôùc laø 50cm trôû laïi. Chính vì theá, phaàn lôùn thöïc vaät thuyû sinh ngaäp nöôùc soáng ôû chieàu saâu naøy. Thöù hai Khí CO2 trong nöôùc khoâng nhieàu nhö CO2 coù trong khoâng khí. Khaû naêng CO2 coù trong nöôùc thöôøng töø nhöõng nguoàn sau: + Töø quaù trình hoâ haáp cuûa vi sinh vaät. + Töø quaù trình phaûn öùng hoaù hoïc + Töø quaù trình hoaø tan cuûa khoâng khí Caùc quaù trình hoâ haáp thaûi CO2 thöôøng xaûy ra trong ñieàu kieän thieáu oxy. Caùc phaûn öùng hoaù hoïc chæ xaûy ra trong moâi tröôøng nöôùc chöùa nhieàu cacbonat. Khaû naêng hoaø tan CO2 töø khoâng khí raát haïn cheá. Chuùng chæ xaûy ra ôû beà maët nöôùc vaø khaû naêng naøy thöôøng giôùi haïn ôû ñoä daøy cuûa nöôùc khoaûng 20 cm keå töø beà maët nöôùc. Chính nhöõng haïn cheá naøy maø caùc loaøi thöïc vaät thuyû sinh thöôøng phaûi thích nghi heát söùc maïnh vôùi moâi tröôøng thieáu CO2. Thöù ba Vieäc caïnh tranh CO2 trong nöôùc xaûy ra raát maïnh giöõa thöïc vaät thuyû sinh vaø taûo, keå caû vôùi vi sinh vaät quang naêng. ÔÛ nhöõng löu vöïc nöôùc khoâng chuyeån ñoäng coù söï haïn cheá raát lôùn löôïng CO2 nhöng ôû nhöõng doøng chaûy hay coù söï khuaáy ñoäng, löôïng CO2 töø khoâng khí seõ taêng leân. Nhöõng thöïc vaät ngaäp nöôùc toàn taïi hai daïng. Moät daïng thöïc vaät coù reã baùm vaøo ñaát, huùt chaát dinh döôõng trong ñaát, thaân vaø laù ngaäp trong nöôùc, moät daïng reã vaø laù lô löûng trong loøng nöôùc. b. Nhoùm thöïc vaät troâi noåi Thöïc vaät troåi noåi phaùt trieån raát nhieàu ôû caùc nöôùc naèm trong vuøng nhieät ñôùi. Caùc loaøi thöïc vaät naøy phaùt trieån treân beà maët nöôùc. Ñaây laø phaàn nhaän aùnh saùng maët trôøi tröïc tieáp. Phaàn döôùi nöôùc laø reã, reã caùc loaøi thöïc vaät naøy laø reã chuøm. Chuùng phaùt trieån trong loøng moâi tröôøng nöôùc, nhaän caùc caùc chaát dinh döôõng trong nöôùc vaø chuyeån leân laù, thöïc hieän caùc quaù trình quang hôïp. Caùc loaøi thöïc vaät noåi troâi phaùt trieån vaø sinh saûn raát maïnh Ví duï nhö: beøo luïc bình, beøo taám, rau dieáp. Nhöõng loaøi thöïc vaät naøy noãi treân maët nöôùc vaø chuùng chuyeån ñoäng treân maët nöôùc theo chieàu gioù thoåi vaø theo soùng nöôùc hay doøng nöôùc chaûy cuûa nöôùc. Ôû nhöõng khu vöïc nöôùc khoâng chuyeån ñoäng, caùc loaøi thöïc vaät naøy seõ bò doàn veà moät phía theo chieàu gioù. Coøn ôû nhöõng khu vöïc nöôùc chuyeån ñoäng nhö doøng soâng, chuùng seõ chuyeån ñoäng theo soùng nöôùc, theo gioù vaø theo doøng chaûy. Khi thöïc vaät naøy chuyeån ñoäng seõ keùo theo reã cuûa chuùng queùt trong loøng nöôùc, caùc chaát dinh döôõng seõ thöôøng xuyeân tieáp xuùc vôùi reã vaø ñöôïc haáp thu qua reã. Maët khaùc, reã cuûa caùc loaøi thöïc vaät naøy nhö nhöõng giaù theå raát tuyeät vôøi ñeå vi sinh vaät baùm vaøo ñoù, phaân huyû hay tieán haønh quaù trình voâ cô hoùa caùc chaát höõu cô coù trong nöôùc thaûi. So vôùi thöïc vaät ngaäp nöôùc thöïc vaät noåi coù khaû naêng xöû lyù caùc chaát oâ nhieãm raát cao. c. Thöïc vaät nöûa ngaäp nöôùc Ñaây laø loaøi thöïc vaät coù reõ baùm vaøo ñaát vaø moät phaàn than ngaäp trong nöôùc. Moät phaàn thaân vaø toaøn boä laù cuûa chuùng laïi nhoâ haún leân maët nöôùc ñeå tieán haønh quaù trình quang hôïp. Thuoäc caùc nhoùm naøy laø caùc loaøi coû nöôùc vaø caùc loaøi luùa nöôùc. Vieäc laøm saïch moâi tröôøng ñoái vôùi caùc loaøi thöïc vaät naøy chuû yeáu laø ôû phaàn laéng ôû ñaùy löu vöïc nöôùc. Nhöõng vaät chaát lô löûng thöøông ít hoaëc khoâng ñöôïc chuyeån hoaù. Caùc loaøi thaân coû thuoâc nhoùm naøy bao goàm: coû ñuoâi meøo, saäy, coû loõi baác. Caùc loaøi thöïc vaät thuyû sinh trong quaù trình phaùt trieån chòu söï aûnh höôûng raát lôùn cuûa caùc ñieàu kieän moâi tröôøng nöôùc nhö : + Nhieät ñoä + AÙnh saùng + Chaát dinh döôõng vaø caùc chaát coù trong nöôùc + pH cuûa nöôùc + Chaát khí hoaø tan trong nöôùc + Ñoä maën(haøm löôïng muoái) coù trong nöôùc + Chaát ñoäc haïi coù trong nöôùc + Doøng chaûy cuûa nöôùc + Sinh thaùi cuûa nöôùc. 3.5.3 Chöùc naêng cuûa thöïc vaät trong moâi tröôøng ngaäp nöôùc Loaïi boû caùc chaát höõu cô coù khaû naêng phaân huûy sinh hoïc: Trong caùc baõi loïc, phaân huyû sinh hoïc ñoùng vai troø lôùn nhaát trong vieäc loaïi boû caùc chaát höõu cô daïng hoaø tan hay daïng keo coù khaû naêng phaân huyû sinh hoïc (BOD) coù trong nöôùc thaûi. BOD coøn laïi cuøng caùc chaát raén laéng ñöôïc seõ bò loaïi boû nhôø quaù trình laéng. Caû baõi loïc ngaàm troàng caây vaø baõi loïc troàng caây ngaäp nöôùc veà cô baûn hoaït ñoäng nhö beå loïc sinh hoïc. Tuy nhieân, ñoái vôùi baõi loïc troàng caây ngaäp nöôùc, vai troø cuûa caùc vi sinh vaät lô löûng doïc theo chieàu saâu coät nöôùc cuûa baõi loïc ñoái vôùi vieäc loaïi boû BOD cuõng raát quan troïng. Cô cheá loaïi boû BOD trong caùc maøng vi sinh vaät bao boïc xung quanh lôùp vaät lieäu loïc töông töï nhö trong beå loïc sinh hoïc nhoû gioït. Phaân huûy sinh hoïc xaûy ra khi caùc chaát höõu cô hoaø tan ñöôïc mang vaøo lôùp maøng vi sinh baùm treân phaàn thaân ngaäp nöôùc cuûa thöïc vaät, heä thoáng reã vaø nhöõng vuøng vaät lieäu loïc xung quanh, nhôø quaù trình khueách taùn. Vai troø cuûa thöïc vaät trong baõi loïc laø: + Cung caáp moâi tröôøng thích hôïp cho vi sinh vaät thöïc hieän quaù trình phaân huûy sinh hoïc( hieáu khí) cö truù. + Vaän chuyeån oxy vaøo vuøng reã ñeå cung caáp cho quaù trình phaân huûy sinh hoïc hieáu khí trong lôùp vaät lieäu loïc vaø boä reã. Hình 3.1 Ñöôøng ñi cuûa BOD/Cacbon trong ñaát ngaäp nöôùc Loaïi boû chaát raén Caùc chaát laéng ñöôïc loaïi boû deã daøng nhôø cô cheá laéng troïng löïc, vì heä thoáng baõi loïc troàng caây coù thôøi gian löu nöôùc daøi. Chaát raén khoâng laéng ñöôïc, chaát keo coù theå ñöôïc loaïi boû thoâng qua cô cheá loïc ( neáu coù söû duïng caùt loïc), laéng vaø phaân huûy sinh hoïc (do söï phaùt trieån cuûa vi sinh vaät), huùt baùm, haáp phuï leân caùc chaát raén khaùc (thöïc vaät, ñaát, caùt, soûi…) nhôø löïc haáp daãn Van De Waals, chuyeån ñoäng Brown. Ñoái vôùi söï huùt baùm treân lôùp neàn, moät thaønh phaàn quan troïng cuûa baõi loïc ngaàm. Sapkota vaø Bavor (1994) cho raèng: chaát raén lô löûng ñöôïc loaïi boû tröôùc tieân nhôø quaù trình laéng vaø phaân huûy sinh hoïc, töông töï nhö caùc quaù trình xaûy ra trong beå sinh hoïc nhoû gioït. Caùc cô cheá xöû lyù trong heä thoáng naøy phuï thuoäc raát nhieàu vaøo kích thöôùc vaø tính chaát cuûa caùc chaát raén coù trong nöôùc thaûi vaø caùc daïng vaät lieäu loïc ñöôïc söû duïng. Trong moïi tröôøng hôïp, thöïc vaät trong baõi loïc khoâng ñoùng vai troø ñaùng keå trong vieäc loaïi boû caùc chaát raén. Hình 3.2 Ñöôøng ñi cuûa caùc haït raén trong ñaát ngaäp nöôùc Loaïi boû Nitô Nitô ñöôïc loaïi boû trong caùc baõi loïc chuû yeáu nhôø 3 cô cheá chuû yeáu sau: + Nitrat hoaù/khöû nitô + Söï bay hôi cuûa amoniaêc (NH3) + Söï haáp thuï cuûa thöïc vaät Hieän nay caùc nhaø nghieân cöùu vaãn chöa thoáng nhaát veà taàm quan troïng cuûa caùc cô cheá khöû nitô nhö ñaëc bieät vôùi hai cô cheá nitrat hoaù/khöû nitrat vaø söï haáp thuï cuûa thöïc vaät. Trong caùc baõi loïc, söï chuyeån hoaù cuûa nitô xaûy ra trong caùc taàng oxy hoaù vaø khöû cuûa beà maët tieáp xuùc giöõa reã vaø ñaát, phaàn ngaäp nöôùc cuûa thöïc vaät coù thaân nhoâ leân khoûi maët nöôùc. Nitô höõu cô bò oxy hoaù thaønh NH4+ trong caû hai lôùp ñaát oxy hoaù vaø khöû. Lôùp oxy hoaù vaø phaàn ngaäp cuûa thöïc vaät laø nhöõng nôi chuû yeáu xaûy ra quaù trình nitrat hoùa, taïi ñaây NH4+ chuyeån hoaù thaønh NO2- bôûi vi khuaån Nitrosomonas vaø cuoái cuøng thaønh NO3- bôûi vi khuaån Nitrobacter. ÔÛ moâi tröôøng nhieät ñoä cao hôn, moät soá NH4+ chuyeån sang daïng NH3 vaø bay hôi vaøo khoâng khí. Nitrat trong taàng khöû seõ bò huït ñi nhôø quaù trình khöû nitrat, loïc hay do thöïc vaät haáp thuï. Tuy nhieân, nitrat ñöôïc caáp vaøo töø vuøng oxy hoaù nhôø hieän töôïng khueách taùn. Ñoái vôùi beà maët chung giöõa ñaát vaø reã, oxy töø khí quyeån khueách taùn vaøo vuøng laù, thaân, reã cuûa caùc caây troàng trong baõi loïc vaø taïo neân moät lôùp giaøu oxy töông töï nhö lôùp beà maët chung giöõa ñaát vaø nöôùc. Nhôø quaù trình nitrat hoaù dieãn ra ôû vuøng hieáu khí, taïi ñaây NH4+ bò oxy hoaù thaønh NO3-. Phaàn NO3- khoâng bò caây troàng haápthuï seõ bò khueách taùn vaøo vuøng thieáu khí, vaø bò khöû thaønh N2 vaø N2O do quaù trình khöû nitrat. Löôïng NH4+ trong vuøng reã ñöôïc boå sung nhôø nguoàn NH4+ töø vuøng thieáu khí khueách taùn vaøo. Hình 3.3 Ñöôøng ñi cuûa Nitô trong ñaát ngaäp nöôùc Loaïi boû Phoátpho Cô cheá loaïi boû phoátpho trong baõi loïc troàng caây goàm coù söï haáp thuï cuûa thöïc vaät, caùc quaù trình ñoàng hoaù cuûa vi khuaån, söï haáp phuï leân ñaát, vaät lieäu loïc( chuû yeáu laø leân ñaát seùt) vaø caùc chaát höõu cô, keát tuûa vaø laéng caùc ion Ca2+, Mg2+, Fe3+, vaø Mn2+. Khi thôøi gian löu nöôùc daøi vaø ñaát söû duïng coù caáu truùc mòn thì caùc quaù trình loaïi boû phoátpho chuû yeáu laø söï haáp phuï vaø keát tuûa, do ñieàu kieän naøy taïo cô hoäi taát cho quaù trình haáp phuï phoátpho vaø caùc phaûn öùng trong ñaát xaûy ra (Reed vaø Brown, 1992; Reed vaø nnk, 1998). Töông töï nhö quaù trình loaïi boû nitô, vai troø cuûa thöïc vaät trong vaán ñeà loaïi boû phoátpho vaãn coøn laø vaán ñeà tranh caõi. Duø sao, ñaây cuõng laø cô cheá duy nhaát ñöa haún phoátpho ra khoûi heä thoáng baõi loïc. Caùc quaù trình haáp phuï, keát tuûa vaø laéng chæ ñöa ñöôïc phoátpho vaøo ñaát hay vaät lieäu loïc. Khi löôïng phoátpho trong lôùp vaät lieäu vöôït quaù khaû naêng chöùa thì vaät lieäu phaàn vaät lieäu hay lôùp traàm tích ñoù phaûi ñöôïc naïo veùt vaø xaû boû. Hình 3.4 Ñöôøng ñi cuûa phoátpho trong ñaát ngaäp nöôùc Loaïi boû kim loaïi naëng Khi caùc kim loaïi naëng hoaø tan trong nöôùc thaûi chaûy vaøo baõi loïc troàng caây, caùc cô cheá loaïi boû chuùng goàm coù: + Keát tuûa vaø laéng ôû daïng hydroâxit khoâng tan trong vuøng hieáu khí, ôû daïng sunfit kim loaïi trong vuøng kò khí cuûa lôùp vaät lieäu. + Haáp phuï leân caùc keát tuûa oxyhydroâxit saét, Mangan trong vuøng hieáu khí. + Keát hôïp, laãn vôùi thöïc vaät cheát vaø ñaát. + Haáp thuï vaøo reã, thaân vaø laù cuûa thöïc vaät trong baõi loïc troàng caây. Caùc nghieân cöùu chöa chæ ra ñöôïc cô cheá naøo trong caùc cô cheá noùi treân coù vai troø lôùn nhaát, nhöng nhìn chung coù theå noùi raèng löôïng kim loaïi ñöôïc thöïc vaät haáp thuï chæ chieám moät phaàn nhaát ñònh (Gersberg et al, 1984; Reed et al…, 1988; Wildemann&Laudon, 1989; Dunbabin&Browmer, 1992). Caùc loaïi thöïc vaät khaùc nhau coù khaû naêng haáp thuï kim loaïi naëng raát khaùc nhau. Beân caïnh ñoù, thöïc vaät ñaàm laày cuõng aûnh höôûng giaùn tieáp ñeán söï loaïi boû vaø tích tröõ kim loaïi naëng khi chuùng aûnh höôûng tôùi cheá ñoä thuûy löïc, cô cheá hoaù hoïc lôùp traàm tích vaø hoaït ñoäng cuûa vi sinh vaät. Vaät lieäu loïc laø nôi tích tuï chuû yeáu kim loaïi naëng. Khi khaû naêng chöùa caùc kim loaïi naëng cuûa chuùng ñaït tôùi giôùi haïn thì caàn naïo veùt vaø xaû boû ñeå loaïi kim loaïi naëng ra khoûi baõi loïc. Loaïi boû caùc hôïp chaát höõu cô Caùc hôïp chaát höõu cô ñöôïc loaïi boû trong caùc baõi loïc troàng caây chuû yeáu nhôø cô cheá bay hôi, haáp phuï, phaân huûy bôûi caùc vi sinh vaät (chuû yeáu laø vi khuaån vaø naám), vaø haáp thuï cuûa thöïc vaät. Yeáu toá quan troïng aûnh höôûng ñeán hieäu suaát loaïi boû caùc hôïp chaát höõu cô nhôø quaù trình bay hôi laø haøm soá phuï thuoäc cuûa troïng löôïng phaân töû chaát oâ nhieãm vaø aùp suaát rieâng phaàn giöõa hai pha khí-nöôùc xaùc ñònh bôûi ñònh luaät Henry. Quaù trình phaân huûy caùc chaát baån höõu cô chính nhôø caùc vi khuaån hieáu khí vaø kò khí ñaõ ñöôïc khaúng ñònh (Tabak vaø nnk, 1981; Bouwer&McCarthy, 1983), nhöng quaù trình haáp phuï caùc chaát baån leân maøng vi sinh vaät phaûi xaûy ra tröôùc quaù trình thích nghi vaø phaân huûy sinh hoïc. Caùc chaát baån höõu cô chính coøn coù theå ñöôïc loaïi boû nhôø quaù trình huùt baùm vaät lyù leân beà maët caùc chaát raén laéng ñöôïc vaø sau ñoù laø quaù trình laéng. Quaù trình naøy thöôøng xaûy ra ôû phaàn ñaàu cuûa baõi loïc. Caùc hôïp chaát höõu cô cuõng bò thöïc vaät haáp thuï (Polprasert vaø Dan, 1994), tuy nhieân cô cheá naøy coøn chöa ñöôïc hieåu roõ vaø phuï thuoäc nhieàu vaøo loaøi thöïc vaät ñöôïc troàng, cuõng nhö ñaëc tính cuûa caùc chaát baån. Loaïi boû vi khuaån vaø virut Cô cheá loaïi voû vi khuaån, virut trong caùc baõi loïc troàng caây veà baûn chaát cuõng gioáng nhö quaù trình loaïi boû caùc vi sinh vaät naøy trong hoà sinh hoïc. Vi khuaån vaø virut coù trong nöôùc thaûi ñöôïc loaïi boû nhôø: + Caùc quaù trình vaät lyù nhö dính keát vaø laéng, loïc, haáp phuï. + Bò tieâu dieät do ñieàu kieän moâi tröôøng khoâng thuaän lôïi trong moät thôøi gian daøi. Caùc quaù trình vaät lyù cuõng daãn ñeán söï tieâu dieät vi khuaån, virut. Taùc ñoäng cuûa caùc yeáu toá lyù-hoaù cuûa moâi tröôøng tôùi möùc ñoä dieät vi khuaån ñaõ ñöôïc coâng boá trong nhieàu taøi lieäu : nhieät ñoä (Mara vaø Silva, 1979), pH (Parhad vaø Rao, 1974; Him vaø nnk, 1980; Pearson vaø nnk, 1987), böùc xaï maët trôøi (Moeller vaø Calkins, 1980; Polprasert vaø nnk,1983; Sarikaya vaø Saatci, 1987). Caùc yeáu toá sinh hoïc bao goàm : thieáu chaát dinh döôõng (Wu vaø Klein, 19760), do caùc sinh vaät khaùc aên (Ellis, 1983). Hieän nhöõng baèng chöùng veà vai troø cuûa thöïc vaät trong vieäc khöû vi khuaån, virut trong heä sinh thaùi ñaàm laày coøn chöa ñöôïc nghieân cöùu roõ. Hình 3.5 Quaù trình loaïi boû vi khuaån trong ñaát ngaäp nöôùc Cô cheá xöû lyù oâ nhieãm nöôùc thaûi cuûa thöïc vaät thuyû sinh Quaù trình quang hôïp, quaù trình toång hôïp protein xaûy ra trong teá baøo thöïc vaät laø quaù trình taïo sinh khoái cuûa thöïc vaät. Taát caû vaät chaát taïo ra sinh khoái thöïc vaät ñöôïc laáy ra töø caùc chaát hoaëc hôïp chaát voâ cô töø moâi tröôøng soáng. Döïa vaøo nhöõng cô cheá naøy chuùng ta coù theå söû duïng thöïc vaät thuyû sinh nhö taùc nhaân chuyeån hoaù vaät chaát trong nöôùc thaûi thaønh sinh khoái thöïc vaät vaø laøm giaûm oâ nhieãm trong nöôùc thaûi. Quùa trình hoâ haáp thöïc vaät: Taát caû caùc quaù trình trao ñoåi chaát cuûa sinh vaät ñöïôc taäp trung trong teá baøo. Quaù trình hoâ haáp cuõng vaäy, quaù trình naøy ñöïôc xem nhö quaù trình phaûn öùng enzym raát ñaëc tröng. Caùc hôïp chaát höõu cô coù trong teá baøo nhö protein, polysaccharit, lipit, axit amin seõ bò oxy hoaù taïo ra CO2, H2O, caùc loaïi khí khaùc vaø naêng löôïng. Naêng löôïng ñöôïc taïo ra seõ ñöôïc tích luyõ trong phaân töû ATP. Naêng löôïng trong phaân töû ATP seõ ñöôïc teá baøo söû duïng daàn trong suoát quaù trình soáng cuûa thöïc vaät. Phöông trình toång quaùt cuûa quaù trình hoâ haáp: C6H12O6 + 6O2 -> 6CO2 + 6H2O + ATP Ñöôøng glucose laø vaät chaát ñöôïc söû duïng trong quaù trình hoâ haáp thöôøng xuyeân nhaát. Khi gaëp oxy, chuùng seõ ñöôïc chuyeån thaønh carbondioxid vaø nöôùc. Naêng löôïng ñöôïc giaûi phoùng seõ ñöôïc giöõ laïi trong caùc caàu noái cuûa phaân töû ATP. Söï quang hôïp cuûa thöïc vaät: Quang hôïp laø moät trong nhöõng quaù trình raát ñaëc bieät, phoå bieán nhaát ôû taát caû caùc loaøi thöïc vaät vaø ôû moät soá loaøi vi sinh vaät. Quaù trình quang hôïp xaûy ra ôû luïc laïp. Saéc toá quang hôïp nhaän naêng löôïng maët trôøi tieán haønh oxy hoaù nöùôc, giaûi phoùng Oxy vaø CO2 ñeå taïo thaønh chaát höõu cô maø chuû yeáu laø gluxit. Quaù trình quang hôïp xaûy ra ôû 2 giai ñoaïn: giai ñoaïn saùng vaø giai ñoaïn toái: + Giai ñoaïn saùng: ôû giai ñoaïn naøy, caùc phaûn öùng xaûy ra trong maøng thylakoid, keát quaû cuûa quaù trình chuyeån hoaù naøy seõ taïo ra caùc hôïp chaát cao naêng ATP vaø NADH. + Giai ñoaïn toái: ôû giai ñoaïn naøy, caùc phaûn öùng xaûy ra trng stroma. Caùc phaûn öùng naøy caàn ñöôïc cung caáp naêng löôïng ATP vaø NADH ñeå toång hôïp ra gluxlit. Quùa trình toång hôïp protein: Protein laø moät trong nhöõng thaønh phaàn quan troïng cuûa thöïc vaät. Protein laø chuoãi polypeptit, chuùng taïo ra töø caùc axit amin noái vôùi nhau baèng lieân keát peptit. Caùc axit amin ñöôïc teá baøo toång hôïp ra vaø ñöôïc cung caáp töø moâi tröôøng beân ngoaøi. Thöïc vaät chæ ñoàng hoaù caùc hôïp chaát höõu cô ôû daïng voâ cô hoaø tan. Do ñoù, caùc axit amin coù trong teá baøo thöïc vaät chuû yeáu do teá baøo sinh toång hôïp neân. Quaù trình toång hôïp protein xaûy ra lieân tuïc ôû trong teá baøo. Nhôø ñoù caùc phaûn öùng sinh hoaù môùi ñöôïc thöïc hieän vaø nhôø ñoù, teá baøo môùi tieán haønh phaân chia vaø phaùt trieån, trong ñoù nhöõng protein – enzym chieám soá löôïng lôùn vaø ñoùng vai troø quyeát ñònh trong caùc phaûn öùng hoaù hoïc chuyeån hoaù vaät chaát. 3.7 Caùc loaïi oâ nhieãm Chaát oâ nhieãm vaøo trong moâi tröôøng ñi vaøo trong moâi tröôøng xuaát phaùt töø nhöõng nguoàn bieán ñoåi khaùc nhau. Nöôùc thaûi ñoâ thò, hoaït ñoäng coâng nghieäp, nöôùc möa, nöôùc thaûi coù tính acid, nhaø maùy loïc daàu vaø nhieàu nguoàn khaùc, taát caû tieàm aån caùc taùc ñoäng tieâu cöïc ñeán chaát löôïng moâi tröôøng. Nöôùc möa vaø nöôùc thaûi coù tính acid, nöôùc thaûi ñoâ thò, nöôùc thaûi coâng nghieäp vaø coâng nghieäp laø nhöõng nguoàn chaát gaây oâ nhieãm maø phöông phaùp xöû lyù baèng heä thoáng ÑNN thích hôïp nhaát. Maëc duø nöôùc thaûi coâng nghieäp chöùa nhieàu ñoäc toá caàn thieát xöû lyù hôn. Nöôùc chaûy ra töø raùc thaûi noâng nghieäp vaø ñoâ thò ít gaây ñoäc hôn vaø deã xöû lyù hôn trong heä thoáng ÑNN. Baûng 3.2 Caùc nguoàn coâng nghieäp Phaân loaïi Loaïi oâ nhieãm Quy trình xöû lyù sô boä Boät giaáy vaø giaáy BOD, COD, TSS, TN, maøu Laéng caën ban ñaàu, coá ñònh thoâng hôi, buøn hoaït tính. Moå vaø thaéng thòt BOD, TSS, TN, daàu môõ, ñoä maën Keo tuï, taïo boâng, tieâu thuï, hieáu khí, buøn hoaït tính. Cheá taïo hoaù chaát COD, TN, kim loaïi, ñoä maën, ñoä ñuïc. Loïc daàu Daàu môõ, TSS, BOD, COD, ñoä maënn, kim loaïi, ñoä ñuïc. Taùch daàu vaø nöôùc, coá ñònh thoâng hôi, buøn hoaït tính. Loc landfill BOD, COD, TSS, TN, ñoä maën, kim loaïi, ñoä ñuïc. Coá ñònh thoâng hôi, keát tuûa kim loaïi, buøn hoaït tính. Thoaùt nöôùc nguoàn acid BOD, TSS, kim loaïi Keát tuûa kim loaïi. 3.8 Gíôi thieäu phöông phaùp xöû lyù baèng thöïc vaät Phöông phaùp xöû lyù baèng thöïc vaät laø phöông phaùp caûi thieän moâi tröôøng baèng caùch söû duïng thöïc vaät cuûa ÑNN ñeå laøm saïch nöôùc thaûi, noù ñöôïc xem nhö moät phöông phaùp theo kieåu in – situ laø aùp duïng kyõ thuaät taïi nôi bò oâ nhieãm. Öu vaø nhöôïc ñieåm cuûa xöû lyù nöôùc thaûi baèng phöông phaùp thöïc vaät Öu ñieåm Ngaøy nay, coù nhieàu nöôùc söû duïng thöïc vaät thuûy sinh ñeå xöû lyù nöôùc thaûi vaø nöôùc oâ nhieãm. Hieäu quûa xöû lyù tuy chaäm nhöng raát oån ñònh ñoái vôùi nhöõng loaïi nöôùc coù BOD vaø COD thaáp, khoâng chöùa ñoäc toá. Nhöõng keát quaû nghieân cöùu vaø öùng duïng ôû nhieàu nöôùc ñaõ ñöa ra nhöõng öu ñieåm cô baûn sau: + Chi phí cho xöû lyù baèng thöïc vaät thuûy sinh thaáp + Quaù trình coâng ngheä khoâng ñoøi hoûi kyõ thuaät phöùc taïp + Hieäu quaû xöû lyù oån ñònh ñoái vôùi nhieàu loaïi nöôùc oâ nhieãm thaáp + Sinh khoái taïo ra sau quaù trình xöû lyù ñöôïc öùng duïng vaøo nhieàu muïc ñích khaùc nhau nhö : + Laøm nguyeân lieäu cho thuû coâng myõ ngheä nhö coùi, ñay, luïc bình, coûnaêng … + Laøm thöïc phaåm cho ngöôøi nhö cuû sen, cuû suùng, rau muoáng + Laøm thöïc phaåm cho gia suùc nhö rau muoáng, sen, beøo taây, beøo taám + Laøm phaân xanh, taát caø caùc loaøi thöïc vaät thuûy sinh sau khi thu nhaän töø quaù trình xöû lyù treân ñeàu laø nguoàn nguyeân lieäu ñeå saûn xuaát phaân xanh raát coù hieäu quaû. + Saûn xuaát khí sinh hoïc. +Boä reã thaân caây ngaäp nöôùc, caây troâi noåi ñöôïc coi nhö moät giaù theå raát toát (hay ñöôïc coi nhö moät chaát mang) ñoái vôùi vi sinh vaät. Vi sinh vaät baùm vaøo reã, vaøo thaân caây ngaäp nöôùc hay caùc loaøi thöïc vaät troâi noåi. Nhôø söï vaän chuyeån (ñaëc bieät laø thöïc vaät troâi noåi) seõ ñöa vi sinh vaät theo cuøng. Chuùng di chuyeån töø vò trí naøy ñeán vi trí khaùc trong nöôùc oâ nhieãm, laøm taêng khaû naêng chuyeån hoaù vaät chaát coù trong nöôùc. Nhö vaäy, hieäu quaû xöû lyù cuûa vi sinh vaät nöôùc trong tröôøng hôïp naøy seõ cao hôn khi khoâng coù thöïc vaät thuûy sinh. ÔÛ ñaây ta coù theå coi moái quan heä giöõa vi sinh vaät vaø thöïc vaät thuûy sinh laø moái quan heä coäng sinh. Moái quan heä coäng sinh naøy ñaõ ñem laïi söùc soáng toát hôn cho caû hai nhoùm sinh vaät vaø taùc duïng xöû lyù seõ taêng cao. + Söû duïng thöïc vaät thuûy sinh ñeå xöû lyù nöôùc oâ nhieãm trong nhieàu tröôøng hôïp khoâng caàn cung caáp naêng löôïng. Do ñoù, vieäc öùng duïng thöïc vaät thuûy sinh ñeå xöû lyù nöôùc oâ nhieãm ôû nhöõng vuøng khoâng coù ñieän ñeàu coù theå thöïc hieän deã daøng. 3.9.2 Nhöôïc ñieåm Vieäc söû duïng thöïc vaät thuûy sinh ñeå xöû lyù nöôùc cuõng coù nhöõng nhöôïc ñieåm nhaát ñònh, trong ñoù coù hai nhöôïc ñieåm raát quan troïng: + Dieän tích caàn duøng ñeå xöû lyù chaát thaûi lôùn. Vì thöïc vaät caàn tieán haønh quaù trình quang hôïp neân luoân caàn thieát phaûi coù aùnh saùng. Söï tieáp xuùc giöõa thöïc vaät vaø aùnh saùng trong ñieàu kieän ñuû chaát dinh döôõng caøng nhieàu thì quaù trình chuyeån hoaù caøng toát. Do ñoù, dieän tích cuûa beà maët cuûa söï tieáp xuùc naøy seõ caàn nhieàu. Ñieàu ñoù raát khoù khaên khi ta tieán haønh xöû lyù nöôùc oâ nhieãm ôû nhöõng khu vöïc ñoâ thò voán ñaõ raát khoù khaên veà ñaát. Tuy nhieân noù laïi thích hôïp cho vuøng noâng thoân, keå caû nhöõng vuøng khoâng ñöôïc cung caáp ñieän + Trong ñieàu kieän caùc loaøi thöïc vaät phaùt trieån maïnh ôû caùc nguoàn nöôùc thaûi, boä reã cuûa chuùng nhö nhöõng chaát mang raát höõu ích cho vi sinh vaät baùm treân ñoù. Trong tröôøng hôïp khoâng coù thöïc vaät thuûy sinh (ñaëc bieät laø caùc loaøi thöïc vaät troâi noåi), caùc loaøi vi sinh vaät seõ khoâng coù nôi baùm vaø. Chuùng raát deã troâi theo doøng nöôùc hoaëc bò laéng xuoáng ñaùy. ÔÛ ñaây laø hai vaán ñeà caàn hieåu roõ: + Thöù nhaát, reã caùc loaøi thöïc vaät thuûy sinh seõ ñoùng vai troø tích cöïc trong vieäc taêng tröôûng cuûa vi sinh vaät neáu vi sinh vaät khoâng phaûi laø nhöõng vi sinh vaät gaây beänh. Trong tröôøng hôïp naøy, caùc loaøi vi sinh vaät gaây beänh seõ phaùt trieån maïnh ôû boä reã vaø nhöõng vuøng xung quanh cuûa thöïc vaät, chuùng seõ laø taùc nhaân sinh hoïc gaây oâ nhieãm moâi tröôøng raát maïnh. + Thöù hai laø ngoaøi boä reã ra, caùc loaøi thöïc vaät thuûy sinh coøn chieám khoâng gian raát lôùn, ngaên caûn aùnh saùng chieáu saâu vaøo nöôùc. khi ñoù, vi sinh vaät khoâng bò tieâu dieät bôûi aùnh saùng maët trôøi. Thaûm thöïc vaät thuûy sinh phuû kín maët nöôùc ñöôïc coi nhö vaät caûn vaø haáp thuï raát höõu hieäu tia töû ngoaïi vaø hoàng ngoaïi cuûa aùnh saùng maët trôøi. Taùc duïng naøy khoâng chæ taïo ñieàu kieän ñeå nhöõng vi sinh vaät coù ích phaùt trieån maø caû nhöõng vi sinh vaät gaây beänh cuõng phaùt trieån. Do ñoù, hieän töôïng treân vöøa coù lôïi, vöøa coù haïi, coù lôïi laø caùc vi sinh vaät coù ích (nhöõng vi sinh vaät phaân giaûi caùc chaát höõu cô, voâ cô) phaùt trieån, laøm saïch moâi tröôøng nöôùc, coù haïi laø caùc vi sinh vaät gaây beänh phaùt trieån maïnh seõ laøm nöôùc bò oâ nhieãm sinh hoïc naëng hôn. Hieåu bieát ñöôïc baûn chaát töï nhieân naøy giuùp ta tìm bieän phaùp tích cöïc trong coâng ngheä xöû lyù naøy. 3.10 Moät soá thöïc vaät coù khaû naêng xöû lyù nöôùc 3.10.1 Caây coû Naêng Tượng Teân khoa hoïc: Scripus littoralis schrab. Teân vieät nam: coû Naêng Töôïng hay caây heán bieån. Hoï: caây hoï Laùc (Cyperaceae). Ñaëc ñieåm hình thaùi: coû Naêng Töôïng hay daân gian coøn goïi laø Heán bieån, moïc töï nhieân trong ñaàm laày vuøng ven bieån. Chu kyø phaùt trieån cuûa loaøi coû naøy laø moïc vaøo ñaàu muøa möa, ra hoa khoaûng thaùng 11 – 12 vaø ruï._.