Luận văn Thạc sĩ Khoa học môi trường: Xây dựng mô hình phù hợp để xử lý ô nhiễm nước mặt bằng thuỷ sinh thực vật tại Đầm Và (đoạn chảy qua KCN Quang Minh - Mê Linh - Hà Nội)

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:81

Thêm vào BST

Báo xấu

38
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đề tài nghiên cứu nhằm các mục tiêu: Xử lý ô nhiễm nước mặt, dự báo mức độ ô nhiễm của Đầm Và; nghiên cứu tác động của ô nhiễm nƣớc Đẩm Và tới môi trường và đời sống con người; nghiên cứu các loại TSTV đƣợc sử dụng cho các nguồn ô nhiễm; đề xuất mô hình phù hợp để xử lý ô nhiễm ao hồ bằng TSTV; đánh giá khả năng áp dụng mô hình vào thực tiễn.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học môi trường: Xây dựng mô hình phù hợp để xử lý ô nhiễm nước mặt bằng thuỷ sinh thực vật tại Đầm Và (đoạn chảy qua KCN Quang Minh - Mê Linh - Hà Nội)

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRUNG TÂM NGHIÊN CƢ́U TÀ I NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG ------------------------------------- HOÀNG QUỐC TRỌNG XÂY DỰNG MÔ HÌNH PHÙ HỢP ĐỂ XỬ LÝ Ô NHIỄM NƢỚC MẶT BẰNG THUỶ SINH THỰC VẬT TẠI ĐẦM VÀ (ĐOẠN CHẢY QUA KCN QUANG MINH - MÊ LINH - HÀ NỘI) LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC MÔI TRƢỜNG Hà Nội, Năm 2012 1
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRUNG TÂM NGHIÊN CƢ́U TÀ I NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG ------------------------------------- HOÀNG QUỐC TRỌNG XÂY DỰNG MÔ HÌNH PHÙ HỢP ĐỂ XỬ LÝ Ô NHIỄM NƢỚC MẶT BẰNG THUỶ SINH THỰC VẬT TẠI ĐẦM VÀ (ĐOẠN CHẢY QUA KCN QUANG MINH - MÊ LINH - HÀ NỘI) Chuyên ngành: Môi trƣờng trong phát triển bền vững (Chƣơng trình đào tạo thí điểm) LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC MÔI TRƢỜNG Hà Nội, Năm 2012 2
MỤC LỤC DANH MỤC CÁC CHƢ̃ VIẾT TẮT ....................................................................... 5 DANH MỤC BẢNG ............................................................................................... 6 DANH MỤC HÌNH ................................................................................................ 7 MỞ ĐẦU ................................................................................................................ 8 CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CƢ́U ......................................... 12 1.1. Cơ sở lý luận .................................................................................................. 12 1.1.1. Khái niệm về ô nhiễm............................................................................... 12 1.1.2. Khái niệm đầm - hồ, khu vực nƣớc đứng (tĩnh) ........................................ 13 1.1.3. Khái niệm về TSTV ................................................................................. 13 1.1.4. Khái niệm công nghệ sinh thái.................................................................. 15 1.2. Khái quát điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội và các yếu tố liên quan đến ô nhiễm của Đầm Và ................................................................................................ 16 1.2.1. Đặc điểm kinh tế - xã hội.......................................................................... 16 1.2.2. Đặc điểm về địa chất ................................................................................ 18 1.2.3. Đặc điểm về địa hình ................................................................................ 18 1.2.4. Đặc điểm về khí hậu, thuỷ văn và môi trƣờng ........................................... 19 1.2.4.1. Chế độ nhiệt .......................................................................................... 20 1.2.4.2. Chế độ ẩm ............................................................................................. 20 1.2.4.3. Chế độ bốc hơi ...................................................................................... 20 1.2.4.4. Chế độ mƣa ........................................................................................... 20 1.2.4.5. Chế độ gió ............................................................................................. 20 1.2.4.6. Đặc điểm thuỷ văn ................................................................................. 21 1.3. Các mô hình xử lý ô nhiễm nƣớc mặt trên thế giới và Việt Nam ................. 22 1.3.1. Mô hình quản lý/xử lý tài nguyên nƣớc mặt trên thế giới sử dụng TSTV .. 24 1.3.2. Mô hình tại Việt Nam ............................................................................... 26 1.4. Vấ n đề sử dụng TSTV xử lý ô nhiễm ta ̣i Đầm Và ....................................... 29 CHƢƠNG 2. ĐỊA ĐIỂM, THỜI GIAN, PHƢƠNG PHÁP LUẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........................................................................................... 31 3
2.1. Điạ điể m nghiên cƣ́u ................................................................................... 31 2.2. Thời gian nghiên cƣ́u .................................................................................. 31 2.3. Phƣơng pháp luâ ̣n ....................................................................................... 32 2.4. Phƣơng pháp nghiên cứu ............................................................................ 32 CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CƢ́U .............................................................. 36 3.1. Hiện trạng ô nhiễm của Đầm Và ................................................................. 36 3.1.1. Xác định các nguồn ô nhiễm..................................................................... 36 3.1.2. Hiện trạng và diễn biến các thông số thuỷ lý, thuỷ hoá ............................. 39 3.1.3. Hiện trạng, biến động, thành phần sinh vật nổi ......................................... 44 3.1.4. Hiện tƣợng phú dƣỡng và vi khuẩn lam độc ............................................. 46 3.1.5. Hiện trạng, biến động các thành phần và số lƣợng thuỷ sinh vật ............... 47 3.1.6. Đặc điểm tài nguyên nƣớc thuỷ vực Đầm Và ............................................ 47 3.1.7. Xác định mức độ và dự báo nguy cơ ô nhiễm ........................................... 49 3.1.8. Xác định khả năng chịu tải của Đầm Và ................................................... 50 3.2. Tác động của ô nhiễm nƣớc Đầm Và tới môi trƣờng&đời sống con ngƣời .. 50 3.3. Ứng dụng công nghệ sinh thái trong xử lý ô nhiễm nƣớc mặt Đầm Và ....... 52 3.4. Các loài TSTV đƣợc sử dụng cho xử lý ô nhiễm nƣớc mặt tại Đầm Và ...... 55 3.4.1. Các loài TSTV lựa chọn ........................................................................... 55 3.4.2. Đánh giá khả năng xử lý của TSTV .......................................................... 57 3.5. Đề xuất mô hình phù hợp để xử lý ô nhiễm Đầm Và bằng TSTV ............... 62 3.6. Đề xuất các giải pháp quản lý tổng hợp tài nguyên nƣớc Đầm Và và định hƣớng ứng dụng TSTV tại Việt Nam ..................................................................... 71 3.6.1. Quản lý tổng hợp tài nguyên nƣớc Đầm Và .............................................. 71 3.6.2. Định hƣớng ứng dụng TSTV tại Việt Nam ............................................... 75 3.7. Các hƣớng nghiên cứu tiếp theo .................................................................. 76 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................................... 77 TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................... 79 A. Tài liệu tham khảo ............................................................................................ 79 B. Bản vẽ, sơ đồ, bản đồ ........................................................................................ 81 4
DANH MỤC CÁC CHƢ̃ VIẾT TẮT TSTV: Thuỷ sinh thực vật NCKH: Nghiên cƣ́u khoa ho ̣c VSV: Vi sinh vật VKL: Vi khuẩn lam QL: Quản lý COD: Nhu cầu oxy hoá học (Chemical Oxygen Demand) BOD: Nhu cầu oxy sinh hoá (Biochemical Oxygen Demand) T-N: Tổng Nitơ T-P: Tổng Phốtpho TSS: Tổng cặn rắn lơ lửng (Total Suspended Solids) DO: Oxy hoà tan DDI: Đầu tƣ phát triển trong nƣớc (Domestic Development Investment) FDI: Đầu tƣ phát triển ngoài nƣớc (Foreign Development Investment) KCN: Khu công nghiệp QCVN: Quy chuẩn Việt Nam BQL: Ban quản lý UBND: Uỷ ban nhân dân ĐH: Đại học ĐHQG: Đại học quốc gia 5
DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1. Một số TSTV tiêu biểu Bảng 1.2. Nhiệm vụ của TSTV trong các hệ thống xử lý Bảng 2.1. Thời gian nghiên cứu từ tháng 4 đến tháng 10 năm 2012 Bảng 3.1. Nội dung lấy mẫu Bảng 3.2. Biến động pH Bảng 3.3. Hàm lƣợng kim loại trong nƣớc Đầm Và Bảng 3.4. Các loài TSTV lựa chọn Bảng 3.5. Hiệu suất xử lý của hệ thống TSTV với tải lƣợng 100l/m2/ngày Bảng 3.6. Hiệu suất xử lý của hệ thống TSTV với tải lƣợng 200l/m2/ngày Bảng 3.7. Hiệu suất xử lý của hệ thống TSTV với vi khuẩn lam, vi tảo Bảng 3.8. Các yếu tố đầu vào cần giải quyết Bảng 3.9. Yêu cầu chất lƣợng nƣớc của Đầm Và Bảng 3.10. Thời gian trồng TSTV Bảng 3.11. Chi phí xử lý Bảng 3.12. Các hành động phù hợp trong quản lý tổng hợp Đầm Và 6
DANH MỤC HÌNH Hình 1.1. Mô hình thử nghiệm TSTV trong xử lý ô nhiễm của Phòng Thuỷ sinh học môi trƣờng - Viện Công nghệ Môi trƣờng (Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam) Hình 1.2. Mô hình bè nổi trồng thuỷ trúc trên Hồ Ngọc Khánh Hình 2.1. Bản đồ vị trí khu vực Đầm Và đoạn qua KCN Quang Minh Hình 3.1. Các nguồn thải vào Đầm Và Hình 3.2. Mô hình các nguồn thải vào Đầm Và Hình 3.3. Ảnh bồi lắng tại khu dân cƣ xã Tiền Phong (Ảnh chụp ngày 15/09/2012) Hình 3.4. Ảnh bồi lắng trên đƣờng về thị trấn Quang Minh (Ảnh chụp ngày 15/09/2012) Hình 3.5. Diễn tiến quá trình làm sạch nƣớc ô nhiễm Hình 3.6. Chu trình tổng hợp dinh dƣỡng trong Đầm Và Hình 3.7. Chu trình cộng sinh vi khuẩn - tảo trong hệ thống xử lý nƣớc thải (Chongrak, 1989) Hình 3.8. Thử nghiệm TSTV trong phòng thí nghiệm Hình 3.9. Hiệu quả xử lý Hình 3.10. Mô hình quản lý có hiệu quả Đầm Và 7
MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của luận văn: Ao, hồ, đầm là khu vực đất ngập nƣớc có nhiều giá trị trong cuộc sống và môi trƣờng. Ao, hồ, đầm không chỉ là nơi duy trì, bảo tồn và phát triển các giá trị đa dạng sinh học, mà còn là nơi tiếp nhận nguồn nƣớc thải, cung cấp các giá trị về vật chất, tinh thần, điều hoà không khí, góp phần làm đa dạng sinh thái, cảnh quan… Việc gia tăng dân số, phát triển các ngành công nghiệp đã và đang làm gia tăng các nguy cơ gây ô nhiễm môi trƣờng các nguồn thuỷ vực trong đó có ao hồ. Tình trạng ô nhiễm môi trƣờng nƣớc mặt tại Việt Nam ngày càng trầm trọng, đã xảy ra cả nông thôn lẫn thành thị, với nhiều mức độ khác nhau. Đầm Và cũng đang trong tình trạng ô nhiễm môi trƣờng nƣớc, gây ảnh hƣởng tới cuộc sống của ngƣời dân xung quanh và khu vực. Trƣớc tình hình đó, Chính phủ đang có nhiều chƣơng trình bảo vệ các thuỷ vực. Các chƣơng trình này đã và đang góp phần làm giảm nguy cơ ô nhiễm, tiến tới phục hồi các thuỷ vực trở thành khu vực đất ngập nƣớc có giá trị. Công nghệ sinh thái ngày nay đang đƣợc áp dụng nhiều nƣớc trên thế giới trong xử lý ô nhiễm và phòng ngừa tai biến môi trƣờng. Đây là công nghệ có chi phí hợp lý, ổn định, lâu dài. Giải pháp hiện đang đƣợc sử dụng phổ biến là sử dụng đồng thời công nghệ sinh thái với các công nghệ môi trƣờng khác kết hợp thực hiện quản lý tổng hợp và sử dụng hợp lý tài nguyên. Tại Việt Nam đã áp dụng mô hình công nghệ sinh thái nhƣng còn ở mức manh mún, không phổ biến nhƣ sử dụng bè mảng thuỷ trúc xử lý nƣớc ao hồ Hà Nội; trồng cỏ vetiver tạo mái hố chôn lấp rác thải đồng thời xử lý ô nhiễm, chống sạt trƣợt; sử dụng dƣơng xỉ và cỏ vetiver xử lý Asen tại các bãi thải mỏ… Trong định hƣớng lĩnh vực ƣu tiên năm 2013 của “Chương trình nghiên cứu khoa học, ứng dụng và chuyển giao công nghệ phát triển ngành công nghiệp môi trường” thuộc Đề án Phát triển ngành công nghiệp môi trƣờng Việt Nam đến năm 2015, tầm nhìn đến năm 2025” đã đƣợc Thủ tƣớng chính phủ phê duyệt tại Quyết định số 1030/QĐ-TTg ngày 20/07/2009, thì hƣớng nghiên cứu công nghệ sinh thái 8
làm sạch nƣớc ao hồ, làm sạch nƣớc mặt là 1 trong 10 hƣớng đƣợc ƣu tiên thuộc lĩnh vực xử lý nƣớc thải. Đây là cơ sở pháp lý quan trọng để đƣa công nghệ sinh thái vào áp dụng tại Việt Nam. Đề án “Cải tạo môi trƣờng các hồ nội thành Hà Nội” với mục tiêu đến năm 2015 sẽ xử lý 44 hồ thuộc nội thành Hà Nội. Dự án này không đƣa các Hồ-Đầm của ngoại thành vào diện cải tạo và xử lý ô nhiễm. Chính vì vậy, khi các Hồ-Đầm này bị ô nhiễm thì việc xử lý sẽ rất khó khăn. Việc phòng ngừa nguy cơ ô nhiễm là rất cần thiết. TSTV là các loài thực vật sinh trƣởng trong môi trƣờng nƣớc. Nó có nhiều giá trị trong việc xử lý ô nhiễm và phục hồi môi trƣờng của ao hồ nhờ khả năng đồng hoá các chất phú dƣỡng trong nƣớc, tiêu diệt các mầm bệnh, biến đổi và chuyển hoá năng lƣợng mặt trời thành các dạng năng lƣợng cần thiết cho chu trình xử lý ô nhiễm. Chúng đƣợc sử dụng nhiều trong thực tiễn và có giá trị lâu bền bởi đây là công nghệ sinh thái có chi phí thấp, sử dụng lâu dài, không gây ô nhiễm thứ phát và tai biến về môi trƣờng, không gây biến đổi các đặc tính khác trong môi trƣờng nƣớc. Đặc điểm của công nghệ sinh thái sử dụng TSTV, vai trò của TSTV là làm giá thể cho VSV sinh sống, quần thể VSV đóng vai trò động lực cho quá trình xử lý (Tạo điều kiện cho quá trình Nitrat hoá và phản Nitrat hoá, chuyển hoá nƣớc và chấ ô nhiễm, sử dụng chất dinh dƣỡng thành sinh khối, là nguồn che sáng, điều hoà nhiệt độ, ngăn chặn sự phát triển của tảo, hạn chế sự dao động lớn của pH và lƣợng oxi hoà tan giữa ban ngày và ban đêm. Trên cơ sở phân tích, đánh giá ô nhiễm nƣớc mặt khu vực Đầm Và để từ đó xây dựng mô hình phù hợp trong xử lý ô nhiễm các thuỷ vực ao-đầm-hồ là mục tiêu của luận văn. Đây là giải pháp mang tính cấp bách và lâu dài để chống lại tình trạng ô nhiễm nguồn nƣớc mặt ngày càng gia tăng hiện nay. Điều này cũng phù hợp với xu thế tất yếu trên thế giới và Việt Nam. Đó chính là lý do tôi lựa chọn đề tài này. 2. Mục tiêu nghiên cứu: Mục tiêu chung : Nghiên cƣ́u hi ện trạng, dự báo nguy cơ ô nhiễm nƣớc Đầm Và để từ đó đề xuất mô hình xử lý phù hợp bằng TSTV. 9
Mục tiêu cụ thể: - Nghiên cứu hiện trạng ô nhiễm Đầm Và: Hiện trạng ô nhiễm nƣớc Đầm Và đƣợc thể hiện thông qua các chỉ số ô nhiễm nhƣ thành phần dinh dƣỡng (N, P…), vi sinh vật (Coliform, Ecoli…), kim loại (Fe, Mn, Mg, Ca, As, Pb…), thuốc bảo vệ thực vật, vi khuẩn lam… Ngoài ra, ô nhiễm có thể nhận biết bằng cảm quan nhƣ mùi khó chịu, xú uế, hiện tƣợng tảo nở hoa, sinh vật chết… - Dự báo mức độ ô nhiễm của Đầm Và: Trong tƣơng lai khi KCN Quang Minh mở rộng, dự kiến lƣợng nƣớc thải sẽ thải vào nguồn tiếp nhận là Đầm Và là 7.000m3/ngày-đêm (Gấp 2,4 lần hiện nay) làm tăng nguy cơ ô nhiễm và mất khả năng tiếp nhận của Đầm Và. - Nghiên cứu tác động của ô nhiễm nƣớc Đẩm Và tới môi trƣờng và đời sống con ngƣời: Quá trình ô nhiễm nƣớc mặt tác động tới nhiều mặt của môi trƣờng và đời sống con ngƣời. Ô nhiễm tác động tới chất lƣợng không khí, nguồn nƣớc, sinh vật, sinh thái cảnh quan, sức khoẻ con ngƣời, sinh kế của ngƣời dân… - Nghiên cứu các loại TSTV đƣợc sử dụng cho các nguồn ô nhiễm: việc khảo sát, đánh giá, lựa chọn các loại TSTV là 1 điều hết sức quan trọng, quyết định thành công cho việc xử lý ô nhiễm nƣớc Đầm Và. tuỳ thuộc vào điều kiện sinh trƣởng của các loại TSTV để lựa chọn chủng loại, số lƣợng, thành phần phù hợp. - Đề xuất mô hình phù hợp để xử lý ô nhiễm ao hồ bằng TSTV: Việc đề xuất mô hình phù hợp là quan trọng nhất trong quá trình xử lý ô nhiễm nƣớc Đầm Và. Xuất phát từ yếu tố đầu vào nhƣ các thông số ô nhiễm, hiện trạng, đặc tính sinh trƣờng và phát triển của TSTV để từ đó xây dựng mô hình phù hợp nhƣ phân bố số lƣợng, diện tích, chủng loại, mô hình quản lý tổng hợp… Từ việc lựa chọn mô hình phù hợp sẽ tạo ra các bƣớc đi phù hợp cho tiến trình xử lý ô nhiễm nƣớc thải Đầm Và có hiệu quả nhất và mang tính khả thi. - Đánh giá khả năng áp dụng mô hình vào thực tiễn: Bất kỳ mô hình nào cũng cần đƣợc áp dụng vào thực tiễn. Việc ứng dụng vào thực tiễn sẽ chứng minh cho hiệu quả của mô hình. Hiệu quả này đƣợc thể hiện bằng các chỉ số môi trƣờng so với 10
Quy chuẩn Việt Nam hiện hành (QCVN 08:2008/BTNMT) về chất lƣợng nƣớc mặt, cũng nhƣ tính đa dạng sinh học tại thuỷ vực Đầm Và. 3. Đối tượng nghiên cứu : Đối tƣợng nghiên cứu là điều mà luận văn hƣớng tới, cần xem xét và làm rõ trong nhiệm vụ nghiên cứu. Đối tƣợng nghiên cứu của luận văn là mô hình xử lý phù hợp ô nhiễm nƣớc mặt Đầm Và (khu vực nƣớc đứng) bằng TSTV. 4. Phạm vi nghiên cứu: Phạm vi nghiên cứu đƣợc giới hạn trong việc lựa chọn đối tƣợng xử lý ô nhiễm là nƣớc mặt Đầm Và (Đoạn chảy qua KCN Quang Minh) và đối tƣợng lựa chọn để xử lý là các loài TSTV bản địa trong quá trình xử lý gồm bèo Tây, rau Muống, ngổ Trâu, cải Soong cùng các giải pháp quản lý tổng hợp và sử dụng hợp lý tài nguyên nƣớc mặt Đầm Và. 5. Ý nghĩa khoa học: - Đánh giá tiềm năng sử dụng TSTV trong xử lý nƣớc mặt ô nhiễm - Cung cấp thêm 1 mô hình xử lý phù hợp với hiện trạng ô nhiễm nƣớc mặt hiện nay. 6. Ý nghĩa thực tiễn: - Nghiên cứu các nguồn ô nhiễm, tác động ô nhiễm của Đầm Và để từ đó xây dựng mô hình xử lý phù hợp. - Tạo cơ sở để áp dụng TSTV trong xử lý ô nhiễm nƣớc mặt. 7. Kết cấu của luận văn bao gồm: - Phần mở đầu - Chƣơng 1. Tổng quan vấn đề nghiên cứu - Chƣơng 2. Điạ điể m, thời gian, phƣơng pháp luận và phƣơng pháp nghiên cƣ́u - Chƣơng 3. Kết quả nghiên cứu - Kết luận và kiến nghị - Phụ lục 8. Sản phẩm chính của luận văn: Luận văn và báo cáo tóm tắt luận văn cùng phụ lục gồm tài liệu, bản vẽ và hình ảnh. 11
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CƢ́U 1.1. Cơ sở lý luận 1.1.1. Khái niệm về ô nhiễm - Khái niệm ô nhiễm: Theo Luật Bảo vệ môi trƣờng Việt Nam năm 2005: “Ô nhiễm môi trường là sự làm thay đổi tính chất của môi trường, vi phạm tiêu chuẩn môi trường”. Trên thế giới, ô nhiễm môi trƣờng đƣợc hiểu là việc chuyển các chất thải hoặc năng lƣợng vào môi trƣờng đến mức có khả năng gây hại đến sức khỏe con ngƣời, đến sự phát triển sinh vật hoặc làm suy giảm chất lƣợng môi trƣờng. Các tác nhân ô nhiễm bao gồm các chất thải ở dạng khí (khí thải), lỏng (nƣớc thải), rắn (chất thải rắn) chứa hóa chất hoặc tác nhân vật lý, sinh học và các dạng năng lƣợng nhƣ nhiệt độ, bức xạ. Tuy nhiên, môi trƣờng chỉ đƣợc xem là bị ô nhiễm nếu trong đó hàm lƣợng, nồng độ hoặc cƣờng độ các tác nhân trên đạt đến mức có khả năng tác động xấu đến con ngƣời, sinh vật và vật liệu. - Khái niệm ô nhiễm nguồn nước: Hiến chƣơng châu Âu về nƣớc, định nghĩa: “Ô nhiễm nƣớc là sự biến đổi nói chung do con ngƣời đối với chất lƣợng nƣớc, làm nhiễm bẩn nƣớc và gây nguy hiểm cho con ngƣời, cho công nghiệp, nông nghiệp, nuôi cá, nghỉ ngơi, giải trí, cho động vật nuôi và các loài hoang dã”. Ô nhiễm môi trƣờng nƣớc có thể đƣợc xác định bằng việc thay đổi tính chất của nguồn nƣớc do các tác nhân khác nhau nhƣ hoá chất, nguồn thải…dẫn tới việc huỷ hoại môi trƣờng, tác động xấu tới hệ sinh thái, đời sống con ngƣời. - Phân loại ô nhiễm nguồn nước: + Ô nhiễm nƣớc có nguồn gốc tự nhiên: Do mƣa, tuyết tan, gió bão, lũ lụt đƣa vào môi trƣờng nƣớc chất thải bẩn, các sinh vật và vi sinh vật có hại, kể cả xác chết của chúng. 12
+ Ô nhiễm nƣớc có nguồn gốc nhân tạo: Quá trình thải các chất độc hại chủ yếu dƣới dạng lỏng nhƣ các chất thải sinh hoạt, công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vào môi trƣờng nƣớc. + Theo bản chất các tác nhân gây ô nhiễm, ngƣời ta phân ra các loại ô nhiễm nƣớc: ô nhiễm vô cơ, hữu cơ, ô nhiễm hóa chất, ô nhiễm sinh học, ô nhiễm bởi các tác nhân vật lý. 1.1.2. Khái niệm đầm - hồ, khu vực nước đứng (tĩnh) Theo định nghĩa của các nhà thủy văn Nga thì Hồ và Đầm là những lòng chảo hoặc vùng trũng của bề mặt đất có chứa nƣớc. Nhƣ vậy, ở Việt Nam có các loại Hồ và Đầm (phá) nhƣ sau: Hồ và Đầm tự nhiên nƣớc ngọt: Các hồ đầm tự nhiên ở vùng đồng bằng thƣờng là dấu vết còn lại của các đoạn sông hay vỡ đê. Các hồ này nƣớc ít luân chuyển, các hồ đầm tự nhiên xuất hiện ở vùng núi thƣờng là dấu vết còn lại của núi lửa, động đất hay những nguyên nhân khác. Phần lớn các hồ đầm tự nhiên nƣớc không chảy nhƣng cũng có hồ nƣớc chảy nhẹ nhƣ hồ Ba Bể. Hồ, ao, đầm của Việt Nam thƣờng thuộc hệ sinh thái nƣớc không chảy, khác với hệ sinh thái nƣớc chảy nhƣ sông, suối. Khái niệm khu vực nƣớc tĩnh dùng để phân biệt khái niệm khu vực nƣớc có dòng chảy nhƣ sông, suối. Đầm Và là khu vực trũng của huyện Mê Linh và Đông Anh, bắt nguồn từ Sông Cà Lồ ở Thị trấn Mê Linh và chảy ra Sông Cà Lồ ở huyện Đông Anh. nguồn nƣớc bổ sung cho Đầm Và là nguồn nƣớc Sông Cà Lồ, nƣớc mặt (Nƣớc mƣa), nƣớc thải từ hoạt động sinh hoạt và sản xuất. 1.1.3. Khái niệm về TSTV Khái niệm: Thực vật thủy sinh là các loài thực vật sinh trƣởng trong môi trƣờng nƣớc (Hoàn toàn hoặc không hoàn toàn trong nƣớc), nó có thể gây nên một số bất lợi cho con ngƣời do việc phát triển nhanh và phân bố rộng của chúng. Các loại thủy sinh thực vật chính: 13
- Thủy thực vật sống chìm: loại thủy thực vật này phát triển dƣới mặt nƣớc và chỉ phát triển đƣợc ở các nguồn nƣớc có đủ ánh sáng. Chúng gây nên các tác hại nhƣ làm tăng độ đục của nguồn nƣớc, ngăn cản sự khuyếch tán của ánh sáng vào nƣớc. Do đó các loài thủy sinh thực vật này không hiệu quả trong việc làm sạch các chất thải. - Thủy thực vật sống trôi nổi: rễ của loại thực vật này không bám vào đất mà lơ lửng trên mặt nƣớc, thân và lá của nó phát triển trên mặt nƣớc. Nó trôi nổi trên mặt nƣớc theo gió và dòng nƣớc. Rễ của chúng tạo điều kiện cho vi khuẩn bám vào để phân hủy các chất thải. - Thủy thực vật sống nổi: loại thủy thực vật này có rễ bám vào đất nhƣng thân và lá phát triển trên mặt nƣớc. Loại này thƣờng sống ở những nơi có chế độ thủy triều ổn định. Bảng 1.1. Một số thủy sinh thực vật tiêu biểu Loại Tên thông thƣờng Tên khoa học Hydrilla Hydrilla verticillata Water milfoil Myriophyllum Thuỷ sinh thực vật sống chìm spicatum Blyxa Blyxa aubertii Bèo Tây (Họ Lục Eichhornia crassipes bình) Thuỷ sinh thực vật sống trôi Bèo tấm Wolfia arrhiga nổi trôi nổi Bèo tai tƣợng Pistia stratiotes Salvinia Salvinia spp Thuỷ sinh thực vật sống nổi Cattails Typha spp 14
Bulrush Scirpus spp Sậy Phragmites communis Bảng 1.2. Nhiệm vụ của thuỷ sinh thực vật trong các hệ thống xử lý Phần cơ thể Nhiệm vụ Là giá bám cho vi khuẩn phát triển Rễ và/hoặc thân Lọc và hấp thu chất rắn Hấp thu ánh mặt trời do đó ngăn cản sự phát triển của tảo Thân và /hoặc lá ở mặt nƣớc hoặc phía trên mặt làm giảm ảnh hƣởng của gió lên bề mặt xử lý nƣớc Làm giảm sự trao đổi giữa nƣớc và khí quyển Chuyển oxy từ lá xuống rể 1.1.4. Khái niệm công nghệ sinh thái Công nghệ sinh thái “Ecological engineering” là thuật ngữ đƣợc Nhà sinh thái học Mỹ, Dr Odum sử dụng đầu tiên năm 1962 và đƣợc hiểu nhƣ là “Sự thao tác của con ngƣời về môi trƣờng bằng cách sử dụng một khối năng lƣợng bổ sung nhỏ để điều khiển một hệ thống mà trong đó các nguồn năng lƣợng chính yếu vẫn đang tiếp tục đƣợc huy động đến từ nguồn tài nguyên tự nhiên”. Những năm gần đây, Mitsch and Jorgensen (1989) đã xác định Công nghệ sinh thái nhƣ là “Sự kết cấu của xã hội loài ngƣời với môi trƣờng tự nhiên của nó vì sự lợi của cả đôi bên”, đó chính là sự thiết kế lại hệ thống ruộng lúa sao cho kết cấu giữa thực vật (Flora) và động vật (Fauna) một cách hài hòa và phong phú. Từ đó tạo đƣợc chuỗi thức ăn và mạng lƣới thức ăn trong sự biến động nhƣng cân bằng. 15
1.2. Khái quát điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội và các yếu tố liên quan đến ô nhiễm của Đầm Và 1.2.1. Đặc điểm kinh tế - xã hội 2. Mê Linh: là một huyện nằm ở phía Bắc thành phố Hà Nội, giáp sân bay quốc tế Nội Bài. Đây là địa danh gắn với tên tuổi của Hai Bà Trƣng. 3. Tháng 3 năm 2008, Chính phủ Việt Nam tuyên bố chủ trƣơng sáp nhập Mê Linh vào Hà Nội. Ngày 22 tháng 3 năm 2008, Hội đồng Nhân dân Vĩnh Phúc đã nhất trí chủ trƣơng trên. Từ 1 tháng 8 năm 2008, huyện Mê Linh đƣợc tách ra khỏi Vĩnh Phúc và sáp nhập vào Thành phố Hà Nội. 4. Hiện nay, Mê Linh có 18 đơn vị hành chính trực thuộc, bao gồm 16 xã: Kim Hoa, Thanh Lâm, Đại Thịnh, Tiến Thịnh, Tiến Thắng, Vạn Yên, Tam Đồng, Mê Linh, Văn Khê, Tráng Việt, Hoàng Kim, Thạch Đà, Chu Phan, Liên Mạc, Tiền Phong, Tự Lập và thị trấn Quang Minh, thị trấn Chi Đông. 5. Hiện nay, Mê Linh có diện tích: 141,64 km, gồm 2 thị trấn và 16 xã; với số dân là: 187.255 (2009), mật độ: 1.288 ngƣời/km. Thành phần dân tộc: chủ yếu là ngƣời Việt. 6. Khu công nghiệp Quang Minh thuộc Thị trấn Quang Minh, huyện Mê Linh là hình mẫu và là “đầu tầu” phát triển kinh tế của huyện, tụ hội nhiều điều kiện địa lý thuận lợi nhƣ: là cửa ngõ hƣớng Nam của Thủ Đô nằm giáp đƣờng cao tốc Bắc Thăng Long - Nội Bài và đƣờng sắt Hà Nội – Lào Cai, liền kề cảng Hàng không Quốc tế Nội Bài, ở đầu trục giao thông đƣờng sắt và đƣờng Quốc lộ 18 từ trung tâm miền Bắc ra Cảng Hải Phòng và Cảng nƣớc sâu Quảng Ninh – Cái Lân rất thuận tiện cho việc vận chuyển hàng hoá. Bên cạnh đó, với dân số trẻ và năng động, trong tƣơng lai không xa, Quang Minh sẽ là điểm đến của các nhà đầu tƣ trong nƣớc và quốc tế. 7. 1.2.1.1. Đặc điểm kinh tế 8. Mặc dù mới về Hà Nội đƣợc hơn hai năm, nhƣng thị trấn Quang Minh đã và đang vƣơn mình phát triển, thể hiện một vùng kinh tế trọng điểm năng động, trong đó lấy phát triển công nghiệp, dịch vụ, đô thị là trọng tâm gắn với phát 16
triển văn hóa, xã hội. Với vị trí địa lý thuận lợi và có tiềm năng về nguồn nhân lực để phát triển, Thị trấn Quang Minh đã đạt nhiều thành tựu về kinh tế - xã hội nhƣ sau: 9. - Tốc độ tăng trƣởng và cơ cấu kinh tế: phát triển theo hƣớng tích cực, tăng dần tỷ trọng công nghiệp – dịch vụ. Năm 2008, Tỷ trọng công nghiệp, dịch vụ so với nông nghiệp ngày càng gia tăng, chiếm 40%. 10. - Thu hút vốn đầu tƣ: Khu công nghiệp Quang Minh, Tiền Phong, Kim Hoa với tổng số vốn đăng ký đầu tƣ lên tới hàng trăm triệu USD và gần 10.000 tỷ đồng, Nếu xét tổng thể, toàn huyện Mê Linh đã thu hút đƣợc gần 300 dự án đầu tƣ trong và ngoài nƣớc. 11. - Cơ sở hạ tầng kinh tế, hạ tầng xã hội đƣợc cải thiện rõ rệt. Các tuyến tỉnh lộ 308, 312, nhiều đƣờng giao thông nông thôn, trƣờng học, trạm xá…đƣợc cải tạo, nâng cấp và làm mới. Đây cũng là năm xã hoàn thành nhiều khối lƣợng công trình khá lớn nhƣ: khởi công tuyến quốc lộ 23, cầu Yên Vinh và nhiều tuyến đƣờng liên xã cùng hàng loạt trạm y tế, trƣờng mầm non, công trình thủy lợi, kênh mƣơng nội đồng. 12. - Nông nghiệp: Đến nay thị trấn đã hình thành các vùng sản xuất nông nghiệp: Vùng chăn nuôi đại gia súc; vùng màu sản xuất các loại rau, hoa, cây công nghiệp, thực phẩm và vùng chuyên sản xuất cây lƣơng thực, chăn nuôi bò sữa, bò thịt. Xã có các vùng trồng rau an toàn. Hiện nay, thị trấn đạt giá trị sản xuất 50 - 55 triệu đồng/ha/năm; hàng trăm ha đạt 90 - 120 triệu đồng/ha/năm. 13. Riêng đối với KCN Quang Minh: đƣợc thành lập theo Quyết định số 3742/2004/QĐ-UB do Chủ tịch Uỷ ban nhân dân tỉnh Vĩnh Phúc cấp ngày 22 tháng 10 năm 2004 về việc thành lập, phê duyệt dự án và cho Công ty TNHH Đầu tƣ và Phát triển hạ tầng Nam Đức làm chủ đầu tƣ xây dựng và kinh doanh kết cấu hạ tầng KCN Quang Minh với diện tích ban đầu là: 344,4 ha. 14. - Cuối tháng 10-2004, KCN Quang Minh đã thu hút 148 dự án đầu tƣ; trong đó có 20 dự án nƣớc ngoài và 128 dự án trong nƣớc đƣợc cấp giấy phép xây dựng trên diện tích 2.300ha với số vốn đầu tƣ 4.900 tỷ đồng và 100 triệu USD. 17
Dự kiến khi các dự án đi vào hoạt động sẽ giải quyết việc làm cho 34.000 lao động. Hiện nay đã có 117 dự án đang tiến hành xây dựng, lắp đặt thiết bị; 16 dự án đã đi vào hoạt động, 15 dự án đang triển khai công tác đền bù giải phóng mặt bằng. 15. - Đến năm 2005, dự án KCN Quang Minh giai đoạn 2 đi vào hoạt động với tổng diện tích: 850 ha, gồm KCN Quang Minh 1, Quang Minh 2 và Quang Minh mở rộng. Trong đó 100% diện tích KCN Quang Minh 1 (345 ha) đã đƣợc thuê, KCN Quang Minh 2 là 402 ha, đã đƣợc thuê 87,2 ha, KCN Quang Minh mở rộng gồm 100 ha. Hiện đã có138 dự án DDI và 22 dự án FDI. 16. 1.2.1.2. Đặc điểm về xó hội 17. Theo Báo cáo kinh tế – xã hội 6 tháng đầu năm 2010 của Thị trấn Quang Minh, toàn Thị trấn có 889,6 ha diện tích tự nhiên và 23.126 nhân khẩu, phía Đông giáp xã Bắc Hồng, huyện Đông Anh, xã Phú Cƣờng, huyện Sóc Sơn; Tây giáp xã Thanh Lâm và thị trấn Chi Đông, huyện Mê Linh; Nam giáp xã Nam Hồng, huyện Đông Anh; Bắc giáp thị trấn Chi Đông, huyện Mê Linh, xã Thanh Xuân và xã Phú Cƣờng, huyện Sóc Sơn. 18. - Văn hóa, giáo dục, y tế: Trên địa bàn thị trấn hoạt động văn hoá của xã có nhiều chuyển biến tiến bộ. Hiện tại, Thị trấn có trƣờng mầm non, trƣờng tiểu học, trƣờng trung học cơ sở và trƣờng trung học phổ thông; 100% trẻ em trong độ tuổi đƣợc cắp sách tới trƣờng. Gần 70% thôn, làng đạt tiêu chuẩn làng văn hóa. 19. 1.2.2. Đặc điểm về địa chất 20. Khu vực nằm trong miền vừng dạng rifter của đồng bằng chõu thổ Sụng Hồng, là đồng bằng tớch tụ trầm tớch, bề mặt bằng phẳng. Đây là vùng có cấu tạo bởi cỏc trầm tớch mềm rời, chứa nhiều khoỏng chất và vi lƣợng nờn rất mầu mỡ. 21. 1.2.3. Đặc điểm về địa hỡnh 22. Là khu vực đồng bằng, nhìn chung địa hình thị trấn Quang Minh - huyện Mê Linh mang những nét đặc trƣng của địa hình khu vực đồng bằng Bắc Bộ đó là: 18
địa hình tƣơng đối bằng phẳng, độ cao giảm dần từ Bắc xuống Nam và từ Tây sang Đông, xen kẽ là những ô trũng thƣờng xuyên ngập nƣớc. 23. KCN Quang Minh cú địa hỡnh Phía Bắc có cốt đất cao từ +7 đến +9 m, giảm dần tới +3 đến +4 m ở phía nam. Nhà máy xử lý nƣớc thải đƣợc xây dựng trên vùng đất thấp nhất của KCN Quang Minh, trên cốt đất cao +10 m, có mật độ xây dựng là 57%. 24. Khu đất có bề mặt nghiêng từ Tây sang Đông. Điểm trũng nhất trong khu vực là Đầm Và thông với Sông Cà Lồ là phụ lƣu của Sông Cầu. Về mùa lũ, nƣớc chảy từ Sông Cà Lồ vào trong Đầm. Còn về mùa kiệt mực nƣớc Sông giảm, nƣớc từ trong đầm chảy ngƣợc ra Sông Cà Lồ. 25. 1.2.4. Đặc điểm về khí hậu, thuỷ văn và môi trường 26. Thị trấn Quang Minh - huyện Mê Linh nằm trong khu vực trung tâm của đồng bằng châu thổ sông Hồng, do đó cũng mang những đặc điểm đặc trƣng của khí hậu nhiệt đới gió mùa, đó là: có một mùa đông lạnh, khô và một mùa hè nóng ẩm. Tình hình khí hậu cơ bản của khu vực đƣợc tóm tắt nhƣ sau: 27. 28. Bảng 12: Các chỉ tiêu tổng hợp về điều kiện tự nhiên của Hà Nội Chỉ tiêu Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Số giờ nắng (h) 69 75 25 88 146 218 209 157 129 107 181 58 Lƣợng mƣa (mm) 3 25 29 98 118 211 286 330 388 145 5 21 Độ ẩm (%) 69 81 88 79 75 77 78 81 81 77 67 77 Nhiệt độ (0C) 16,9 21,9 21,1 23,4 27,3 30,2 30,4 29,2 27,2 25,8 21,4 20,4 Tốc độ gió (m/s) 2,9 2,9 2,8 3,1 2,9 2,6 2,4 2,2 2,3 2,2 2,3 2,4 29. (Nguồn: Niên giám thống kê Hà Nội 2010-Chi cục thống kê Hà Nội). 19
30. 1.2.4.1. Chế độ nhiệt 31. a. Nhiệt độ: 32. - Nhiệt độ trung bình năm là từ 22 - 240C, phân bố khá đồng đều trong khu vực Hà Nội. 33. - Nhiệt độ cao nhất: khoảng 36,90C, xuất hiện vào các tháng 6 và 7. 34. - Nhiệt độ thấp nhất: khoảng 6,50C, xuất hiện vào tháng 11 và tháng 1. 35. b. Nắng: 36. - Thời gian chiếu sáng trung bình: khoảng 1.640 - 1.650 giờ. 37. - Số giờ nắng cao nhất tuyệt đối: 268 giờ (tháng 5/1974). 38. - Số giờ nắng thấp nhất tuyệt đối: 6,8 giờ (tháng 2/1998). 39. 1.2.4.2. Chế độ ẩm 40. - Độ ẩm trung bình năm: khoảng 80 - 90%. 41. - Độ ẩm cao nhất: vào tháng 2. 42. - Độ ẩm thấp nhất: vào tháng 11 và 12. 43. 1.2.4.3. Chế độ bốc hơi 44. - Tổng lƣợng bốc hơi trung bình theo các năm: 8.730 mm. 45. - Lƣợng bốc hơi cao nhất: 144,9 mm. (tháng 7/1961) 46. - Lƣợng bốc hơi thấp nhất: 20,8 mm. (tháng 2/1988) 47. 1.2.4.4. Chế độ mưa 48. - Tổng lƣợng mƣa trung bình năm: khoảng 1.500 - 1.600 mm. 49. - Lƣợng mƣa trung bình vào mùa mƣa: 1.200 - 1.300 mm, chiếm 80 - 85% tổng lƣợng mƣa trong năm. 50. - Lƣợng mƣa trung bình vào mùa khô: 330 - 430 mm ở vùng đồng bằng, 400- 550m/m vùng đồi và 530 - 630m/m vùng chân núi, chiếm 15 - 20% tổng lƣợng mƣa trong năm. 51. - Số ngày mƣa trong năm: khoảng 140 - 150 ngày. 52. 1.2.4.5. Chế độ giú 53. - Vận tốc gió cực đại: khoảng 40 m/s theo hƣớng Tây Nam (ngày 22/5/1978). 20