Những vùng đất ngập nước nổi có thể có vẻ không hợp lý nhưng hoàn toàn tự nhiên. Chúng xuất hiện khi thảm thảm thực vật thoát ra khỏi bờ của một phần nước. Điều đó có các kỹ sư sinh thái tò mò về cách chúng ảnh hưởng đến nước.
Thử nghiệm vùng đất ngập nước tại Cơ sở Nghiên cứu Thủy sản Đại học Oklahoma. Nguồn ảnh: William Strosnider
Một nhóm từ Đại học Saint Francis ở Pennsylvania và Đại học Oklahoma, bao gồm nhà nghiên cứu William Strosnider, đã phát hiện thấy những vùng đất ngập nước nổi có hứa hẹn xử lý nước. Họ đã thiết kế bốn kiểu đất ngập nước điều trị khác nhau bằng cách sử dụng các vật liệu khác nhau và các nhà máy đất ngập nước.
Strosnider nói: “Kết quả chính là các khu đất ngập nước nổi có thể ảnh hưởng đến chất lượng nước theo nhiều cách tương tự như vậy.
Đối với bốn thiết kế, các nhà nghiên cứu đã sử dụng các vật liệu như ống xả, vải lụa, lưới tiện ích, và chai nhựa tái sử dụng. Họ trồng chúng với hai loài cây ngập nước phổ biến. Nhóm nghiên cứu sau đó đã dành ba năm để đo lường hiệu quả của những vùng đất ngập nước nổi trên mặt nước.
Xử lý hoàn toàn nước thải cần phải xử lý lượng nitơ trong nó. Nghiên cứu của Strosnider cho thấy những vùng đất ngập nước trôi nổi này có thể làm được điều này. Nghiên cứu không trực tiếp điều tra các quá trình cho phép các vùng đất ngập nước ảnh hưởng đến nước. Tuy nhiên, họ tin rằng đó là sự kết hợp của các yếu tố khác nhau.
Các nhà máy này có thể sẽ chiếm một số chất gây ô nhiễm trong nước, nhưng các vi khuẩn có thể có tác động lớn nhất. Cơ sở và gốc rễ của các vùng đất ngập nước nổi tạo ra một nơi tuyệt vời cho các vi khuẩn như vi khuẩn để phát triển. Ở đó họ tiến hành các quá trình phân hủy hoặc hấp thụ chất gây ô nhiễm như nitơ và phốt pho trong nước.
Có rất nhiều ví dụ mà những vùng đất ngập nước nổi này có thể thành công. Họ có thể giúp xử lý nước thải đô thị bằng cách tăng cường việc loại bỏ nitơ. Trong một ví dụ khác, họ có thể quản lý tảo bằng cách giúp điều chỉnh nhiệt độ nước và bức xạ mặt trời.
Tảo là vấn đề khó khăn đối với các hồ chứa nước uống và ao hồ ven biển. Tảo có thể làm tắc nghẽn các bộ lọc nước cũng như làm giảm lượng oxy trong nước, có thể giết chết cá.
Đối với Strosnider, điều thú vị nhất về đất ngập nước điều trị nổi là khả năng của họ để cải thiện chất lượng nước. Chúng cũng có thể cung cấp môi trường sống cho cá dưới nước và côn trùng, chim nước, và những loài khác ở trên mặt nước.
Ông giải thích: “Khu vực trực tiếp dưới các vùng đất ngập nước nổi là môi trường sống chất lượng cao, vì những loài cá nhỏ và lưỡng cư có thể sử dụng mê cung của rễ để trốn tránh khỏi kẻ thù. “Nói chung, giá trị môi trường sống mà đất ngập nước trôi nổi, hoặc bất kỳ loại đất ngập nước nào có thể cung cấp có thể được cung cấp đã được nghiên cứu kém và chúng tôi đã tiến một bước nhỏ trong nghiên cứu của chúng tôi.”
Strosnider lưu ý rằng nó có thể có khu vực đất ngập nước điều trị nổi có diện tích tương đối cao để thúc đẩy những hiệu ứng tích cực này. Điều này có nghĩa là họ phải tiếp tục nghiên cứu của họ về cách tốt nhất để xây dựng các vùng đất ngập nước được thiết kế và cây trồng sẽ phát triển tốt nhất trên chúng.
Đưa những vùng đất ngập nước điều trị nổi lên để duy trì sự bảo dưỡng tối thiểu là mục tiêu chính của nghiên cứu này, ông nói. Thay vì các vùng đất ngập nước “thâm canh” dựa vào nhựa hoặc chất xốp để hoạt động, Strosnider nhấn mạnh nghiên cứu về những vùng đất ngập nước “rộng lớn” có thể phát triển và vẫn nổi.
“Bước tiếp theo là học những bài học và thử nghiệm các thiết kế mở rộng được cải tiến”, ông nói. “Điều thực sự lớn mà chúng tôi đang làm việc ở đây là khả năng họ phát triển và duy trì bản thân, và do đó trở thành một phần duy trì mức độ bảo trì thấp của một hệ thống điều trị. Đó thực sự là một phần thú vị và mới lạ nhất của nghiên cứu này. “
