More and more attention has been paid to the research on phytoremediation and hyperaccumulators. Arsenic (As) uptake by hyperaccumulator plant species depends on many different environmental factors. Fertilizer is one of the most important factors because the plant growth needs nutrients. In this study, the pot experiments were conducted in 12 weeks to understand the effect of different fertilizer on As removal capacity of Pityrogramma calomelanos and Pteris vittata. The results showed that, Arsenic concentration in the frond is higher than that in the root of the fern. As removal efficiency of the ferns from the soil amended with both inorganic and organic fertilizer is highest. The ferns removed As content in soil up to 7.4 and 12.6 mg As per kg DW soil, respectively. For the control experiments without adding fertilizers, As removal ability of the ferns from the soil is lowest that was only 2.1 mg As per kg DW soil. / Trên thế giới đã và đang có nhiều nghiên cứu, ứng dụng phương pháp sử dụng thực vật để xử lýônhiễm, đặc biệt là các loài thực vật siêu tích tụ kim loại nặng. Sự tích lũy Asen (As) trong các loài thực vật siêu tích lũy phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố môi trường và dinh dưỡng khác nhau. Phân bón là một trong những yếu tố quan trọng nhất vì sự phát triển cây rất cần chất dinh dưỡng. Trong nghiên cứu này, các thí nghiệm được tiến hành trong 12 tuần để đánh giá về ảnh hưởng của các loại phân bón khác nhau đến khả năng xử lý ô nhiễm As trong đất của dương xỉ. Kết quả thu được cho thấy, nồng độ As tích lũy trong phần thân của dương xỉ cao hơn rất nhiều so với phần rễ của cây. Hiệu quả loại bỏ As ra khỏi đất của dương xỉ trong các thí nghiệm bổ sung cả phân bón vô cơ và phân bón hữu cơ là cao nhất. Pityrogramma calomelanos và Pteris vittata có thể loại bỏ hàm lượng As trong 1 kg trọng lượng khô đất tương ứng lên đến 7,4 và 12,6 mg. Các công thức thínghiệm đối chứng không bổ sung phân bón thì cho hiệu quả loại bỏ As ra khỏi đất là thấp nhất chỉ 2,1 mg As trên 1 kg trọng lượng khô đất.

Phytoremediation has been intensively studied during the past decade due to its cost-effectiveness and environmental harmonies. Most of the studies on treatment of heavy metal pollution in soil and water by plant species have been done in developed countries but are limited in Vietnam. In this study, we presented some research results of phytoremediation of polluted soils and water with heavy metals that were done by Institute of Environmental Technology for several last years. For treatment of heavy metal pollution in the water, some plants have great ability to accumulate heavy metals such as Vetiveria zizanioides, Phragmites australis, Eichhornia crassipes, Pistia stratiotes, Ipomoea aquatica, Nypa fruticans and Enhydra fluctuans. The heavy metal uptake into shoots and roots of 33 indigenous plant species in Thai Nguyen province was also determined. Two species of the plants investigated, Pteris vittata L. and Pityrogramma calomelanos L. were As hyperaccumulators, containing more than 0.1% As in their shoots while Eleusine indica, Cynodon dactylon, Cyperus rotundus and Equisetum ramosissimum accumulated very high Pb (0.15-0.65%) and Zn (0.22-1.56%) concentrations in their roots. Some experiments to clarify the potential of several plants as good candidates for phytoremediation of polluted soil by heavy metals were carried out in our institute. / Phương pháp sử dụng thực vật để xử lý ô nhiễm đã được nghiên cứu nhiều trong thập kỷ qua do chi phí thấp và thân thiện với môi trường. Hầu hết các nghiên cứu về xử lý ô nhiễm kim loại nặng trong đất và nước bằng thực vật đã được thực hiện ở các nước phát triển nhưng ít có tại Việt Nam. Trong nghiên cứu này, chúng tôi giới thiệu một số kết quả dùng công nghệ thực vật để xử lý ô nhiễm kim loại nặng trong đất và nước tại Viện Công nghệ môi trường trong những năm gần đây. Dối với xử lý ô nhiễm kim loại nặng trong nước, một số thực vật có khả năng tích lũy tốt kim loại nặng như Vetiveria zizanioides, Phragmites australis, Eichhornia crassipes, Pistia stratiotes, Ipomoea aquatica, Nypa fruticans và Enhydra fluctuans. Sự hấp thụ và tích lũy kim loại nặng trong phần trên mặt đất và rễ của 33 loài thực vật bản địa tại Thái Nguyên cũng đã được xác định. Hai loài thực vật khảo sát là Pteris vittata và Pityrogramma calomelanos là những loài siêu tích lũy As, chứa hơn 0,1% As trong phần trên mặt đất của cây. leusine indica, Cynodon dactylon, Cyperus rotundus và Equisetum ramosissimum tích lũy Pb (0,15-0,65%) và Zn (0,22-1,56%) rất cao trong rễ. Một số thí nghiệm đánh giá tiềm năng của một số thực vật là đối tượng tốt cho xử lý ô nhiễm kim loại nặng trong đất đã được tiến hành trong phòng thí nghiệm của Viện Công nghệ môi trường.

With an abundant average precipitation rate, Vietnam could be considered water-reach country. Unfortunately, the non-uniform spatial and temporal distribution of rainfall, coupled with a demographic and industrial development polarized on the two major river deltas, it makes the water resources extremely vulnerable. As consequence, severe depletions of groundwater table are reported all over the country, often in the range of 1-2 m per year and more. The subsequent land subsidence is just one of the drawbacks, another being the increasing salinity of coastal aquifers as sea water level continues to rise. Under these conditions, the natural groundwater replenishment alone is not anymore able to provide for a safe water supply, different studies indicating that the groundwater exploitation in major urban agglomerations like Hanoi or Ho Chi Minh City already passed the sustainability level. The solution presented in this paper implies making use of engineered methods for enhancing the natural groundwater recharge rates by enabling better percolation rates of surface water into subsurface and thus optimizing the regional water cycle. The method known as ‘managed aquifer recharge’ (MAR) is introduced, together with general guidelines and tools for planning of MAR schemes, such as the newly web-based decision support system INOWAS_DSS. / Với tốc độ lượng mưa trung bình dồi dào, Việt Nam có thể được coi là quốc gia có nguồn nước trong tầm tay. Thật không may, sự phân bố không gian và thời gian không đồng đều của lượng mưa, cùng với sự phát triển dân số và công nghiệp phân cực trên hai vùng châu thổ sông lớn làm cho các nguồn nước rất dễ bị tổn thương. Vì vậy, sự suy giảm nước ngầm nghiêm trọng được báo cáo trên khắp đất nước, thường mỗi năm giảm 1-2 m và nhiều hơn nữa. Hiện tượng sụt lún đất xảy ra sau đó chỉ là một trong những hạn chế, mặt khác là độ mặn ngày càng tăng của các tầng chứa nước ven biển do mực nước biển tiếp tục tăng. Dưới những điều kiện này, việc bổ sung nước ngầm tự nhiên đơn thuần không còn có thể cung ứng cho một nguồn cấp nước sạch an toàn. Các nghiên cứu khác nhau cho thấy rằng việc khai thác nước ngầm tại các đô thị lớn như Hà Nội hay thành phố Hồ Chí Minh đã vượt qua mức độ bền vững. Giải pháp được trình bày trong bài báo này gợi ý việc sử dụng các phương pháp thiết kế để nâng cao tỷ lệ tái nạp nước ngầm tự nhiên bằng cách cho phép tỷ lệ thẩm thấu tốt hơn nước mặt vào dưới bề mặt và do đó tối ưu hóa chu trình nước trong khu vực. Phương pháp được gọi là 'tái nạp nước ngầm có quản lý (MAR) được giới thiệu, cùng với các hướng dẫn chung và các công cụ để lập kế hoạch đề án MAR, ví dụ như hệ thống mớihỗ trợ quyết định dựa trên kết nối mạng INOWAS_DSS.

The planning and implementation of effective water resources management strategies need an assessment of multiple (physical, environmental, and socio-economic) issues, and often requires new research in which knowledge of diverse disciplines are combined in a unified methodological and operational framework. Such integrative research to link different knowledge domains faces several practical challenges. The complexities are further compounded by multiple actors frequently with conflicting interests and multiple uncertainties about the consequences of potential management decisions. This thesis aims to overcome some of these challenges, and to demonstrate how new modeling approaches can provide successful integrative water resources research. It focuses on the development of new integrated modeling approaches which allow integration of not only physical processes but also socio-economic and environmental issues and uncertainties inherent in water resources systems. To achieve this goal, two new approaches are developed in this thesis. At first, a Bayesian network (BN)-based decision support tool is developed to conceptualize hydrological and socio-economic interaction for supporting management decisions of coupled groundwater-agricultural systems. The method demonstrates the value of combining different commonly used integrated modeling approaches. Coupled component models are applied to simulate the nonlinearity and feedbacks of strongly interacting groundwater-agricultural hydrosystems. Afterwards, a BN is used to integrate the coupled component model results with empirical knowledge and stakeholder inputs. In the second part of this thesis, a fuzzy-stochastic multiple criteria decision analysis tool is developed to systematically quantify both probabilistic and fuzzy uncertainties associated with complex hydrosystems management. It integrates physical process-based models, fuzzy logic, expert involvement and stochastic simulation within a general framework. Subsequently, the proposed new approaches are applied to a water-scarce coastal arid region water management problem in northern Oman, where saltwater intrusion into a coastal aquifer due to excessive groundwater extraction for irrigated agriculture has affected the aquifer sustainability, endangering associated socio-economic conditions as well as traditional social structures. The results show the effectiveness of the proposed methods. The first method can aid in the impact assessment of alternative management interventions on sustainability of aquifer systems while accounting for economic (agriculture) and societal interests (employment in agricultural sector) in the study area. Results from the second method have provided key decision alternatives which can serve as a platform for negotiation and further exploration. In addition, this approach suits to systematically quantify both probabilistic and fuzzy uncertainties associated with the decision problem. The new approaches can be applied to address the complexities and uncertainties inherent in water resource systems to support management decisions, while serving as a platform for stakeholder participation.

Untersuchungen zur Arsenbelastung von Grünland in Abhängigkeit der Arsenkonzentration in Böden. Darstellung der Einflussfaktoren und Handlungsempfehlungen zur Arsenreduzierung.

Untersuchungen zur Wirksamkeit emissionsmindernder Maßnahmen bei alternativen Legehennenhaltungsverfahren zur Reduzierung der Gase, Stäube und Keimbelastung

The Water Doctoral Network of Engineering and Management is a bilateral German – Vietnamese academic network with the aim to provide a platform for the development of joint research activities in water sector. Within the framework of the project, the network members organised a series of workshops and seminars targeted especially at PhD students from universities conducting research programs in water-related issues from both countries. The present paper summarises the outcomes of the last PhD seminar held on March 21-22, 2013 in Dresden, Germany. The seminar was attended by participants from IEEM – Institute of Environmental Engineering and Manage-ment at the University of Witten/Herdecke gGmbH and IAA – Institute of Waste Management and Contaminated Site Treatment at the Technische Universität Dresden. / Mạng lưới nghiên cứu sinh ngành Kỹ thuật và quản lý về nước là một mạng lưới hàn lâm song phương Đức-Việt, nhằm tạo ra một diễn đàn đẩy mạnh hoạt động nghiên cứu hợp tác trong ngành nước. Trong khuôn khổ dự án này, các thành viên thuộc mạng lưới đã cùng nhau tổ chức một loạt những hội thảo và semina chủ yếu phục vụ cho các nghiên cứu sinh của các trường đại học đang tham gia cá chương trình nghiên cứu về những đề tài liên quan đến nước ở cả Việt Nam và Đức. Bài báo quý vị đang đọc đưa ra tóm tắt ngắn gọn những kết quả đạt được trong semina vừa tổ chức ngày 21.-22.03.2013 tại Dresden, Đức. Semina này hướng tới các đối tượng thuộc Viện Kỹ thuật và Quản lý môi trường (IEEM) thuộc trường Đại học Witten/Herdecke gGmbH và Viện Quản lý chất thải-Xử lý vùng ô nhiễm (IAA) thuộc Đại học Tổng hợp Kỹ thuật Dresden.

The temporal variation of nematode communities in eight mouth stations of the Mekong River system was investigated in order to compare the change between the dry and the wet season. The nematode data was analysed by multivariate techniques such as SIMPROF, MDS, ANOSIM and SIMPER in the software PRIMER v.6 – PERMANOVA. Our results showed that average dissimi-larity between seasons of the nematode communities in each station was high. Seasonal factor did not affect strongly their distribution pattern. Dominant genera Desmodora and Oncholaimellus usually occurred in the sand stations and Parodontophora and Halalaimus were characteristic for the silty group in both seasons. The spatial variations in this estuarine area have an influence that is larger than seasonal factors. / Sự phân bố theo thời gian của quần xã tuyến trùng sống tự do vùng cửa sông Mekong được nghiên cứu nhằm đánh giá sự khác biệt của chúng trong mùa mưa và mùa khô. Dữ liệu của tuyến trùng được xử lý và phân tích đa biến như SIMPROF, MDS, ANOSIM và SIMPER bằng phần mềm PRIMER v.6 – PERMANOVA. Kết quả nghiên cứu cho thấy sự khác biệt theo mùa trong quần xã tuyến trùng tại mỗi điểm là khá lớn nhưng yếu tố mùa không ảnh hưởng gì tới mô hình phân bố của chúng. Một số giống ưu thế trong nền đáy cát như Desmodora and Oncholaimellus trong khi đó Parodontophora và Halalaimus thích nghi nền bùn sét phù sa vẫn hiễn diện trong cả 2 mùa. Kết quả nghiên cứu cũng cho thấy sự biến động trong không gian ở đây lớn hơn sự biến động về mùa vụ.

Der Anteil von Siedlungs- und Verkehrsflächen nahm auf Kosten von Freiraumflächen im Jahr 2008 bundesweit um 104 ha pro Tag zu. Ein Anstieg der Siedlungs- und Verkehrsflächen ist mit dem Verlust von Bodenfunktionen durch Bodenversiegelung, dem Verlust naturnaher Flächen und deren Biodiversität verbunden. Diese Entwicklungen werden bislang anhand von Indikatoren wie dem Anteil von Siedlungs- und Verkehrsflächen an der Gesamtfläche beobachtet. Es bleibt jedoch die Frage, welche Flächen von dieser zunehmenden Bebauung betroffen sind. Die Flächeninanspruchnahme kann nur dann fundiert beurteilt werden wenn bekannt ist, welchen ökologischen Wert diese Flächen hatten. Die Hemerobie stellt die Gesamtheit aller Eingriffe des Menschen in den Naturhaushalt dar und ist damit ein reziprokes Maß der Naturnähe. Danach ist die Einordnung aktueller Landnutzungsformen anhand ihrer aktuellen Vegetation und deren menschlicher Beeinflus-sung möglich, wobei die potentielle natürliche Vegetation als Zielzustand angenommen wird. In dieser Arbeit wird eine Methode zur Klassifikation der Landnutzungsformen nach der Naturnähe anhand des Konzepts der Hemerobie mit Hilfe von Geobasisdaten vorgestellt. Der Hemerobieindex sowie der Anteil naturbestimmter Flächen können als Indikatoren für die Naturnähe auf Gemeinde- und Rasterebene wertvolle Informationen zur Siedlungs- und Freiraumentwicklung liefern. Der im Aufbau befindliche Monitor der Siedlungs- und Freiraumentwicklung des Leibniz-Instituts für ökologische Raumentwicklung (IÖR-Monitor) kann in Zukunft um diese Indikatoren ergänzt werden. Für den Freistaat Sachsen wurde zunächst anhand des Digitalen Basis-Landschaftsmodells und landesweiter Geodaten eine möglichst differenzierte Klassifikation durchgeführt. Wald und waldfreie Standorte wurden anhand der Karte der potentiellen natürlichen Vegetation auf Standortgerechtigkeit geprüft und entsprechend unterschiedlich klassifiziert. Die Prüfung auf Plausibilität der Ergebnisse erfolgte im Vergleich zu Luftbildern für ausgewählte Landschaf-ten. Es hat sich gezeigt, dass besonders die Klassifikation von Wäldern hinsichtlich ihres Kultureinflusses in Abhängigkeit zur Standortgerechtigkeit der Baumarten und zur tatsächli-chen forstlichen Nutzung erfolgen sollte. Das Fehlen von Daten zur tatsächlichen Nutzung und die grobe Modellierung in lediglich Laub-, Nadel- und Mischwald im Digitalen Land-schaftsmodell machen eine Unterscheidung allein anhand der Standortgerechtigkeit nötig. Im Vergleich dazu wurden die Wälder mit Hilfe der Biotoptypen-Landnutzungsklassifikation anhand der Altersstruktur und Baumartenzusammensetzung klassifiziert, was zu räumlich differenzierteren Ergebnissen führte. Mit der im Erscheinen befindlichen Karte der potentiellen natürlichen Vegetation für ganz Deutschland ist es möglich erstmals eine differenzierte bundesweit homogene Klassifikation durchzuführen. Eine solche etwas vereinfachte bundesweit durchführbare Klassifikation wurde in Hinblick auf die Verwendung im IÖR-Monitor für Sachsen erstellt. Für den Freistaat Sachsen konnte festgestellt werden, dass sich der Kultureinfluss je nach Naturregion, Höhenstufe und Steilheit sowie Kategorie von Schutzgebieten in Natur- und Landschaftsschutz unterschiedlich darstellt. Ein statistisch sehr schwacher Zusammenhang zwischen Kultureinfluss und Bevölkerungsdichte konnte auf Gemeindeebene aufgezeigt werden. Mit zunehmender Entfernung zu einem Verkehrsweg nimmt der Kultureinfluss ab.

Die Veränderungen des Klimas sind heutzutage weitgehend unbestritten. Der urbane Raum ist davon besonders betroffen. Zum einen werden die Klimaänderungen durch die Siedlungsstruktur noch verstärkt und zum anderen sind hier, bedingt durch die Zunahme der Stadtbevölkerung, besonders viele Menschen von den negativen Folgen des Klimawandels betroffen. Ziel aktueller Forschungsarbeit muss es also sein, die Zusammenhänge und Auswirkungen des Klimawandels zu verstehen und dabei die natürlichen Ursachen von den anthropogen induzierten Einflüssen zu trennen. Erst das Verständnis des Zusammenwirkens der verschiedenen Faktoren ermöglicht es, Handlungsempfehlungen abzuleiten, um auf die Folgen der Klimaänderung zu reagieren oder diese zu vermeiden. Die Fernerkundung ermöglicht die flächendeckende Beobachtung klimatischer Veränderungen auf verschiedenen maßstäblichen Ebenen. Die rasante Entwicklung der Satellitentechnologie ermöglicht dabei einen immer detaillierteren Blick auf unsere Erdoberfläche. Diese geometrisch hochaufgelösten Daten bieten die Chance, bestehende Modelle zum Klimawandel, zum Wasserhaushalt oder zur Siedlungsentwicklung zu verdichten und die Konsequenzen des menschlichen Handels auf der Erdoberfläche zu analysieren. Die Aufgabe dieser Arbeit bestand darin, die Einsatzmöglichkeiten geometrisch hochauflösender Fernerkundungsdaten, am Beispiel von IKONOS-Daten, zur Informationsgewinnung für hydrologische Modelle, die im urbanen Raum anwendbar sind, zu prüfen. Dazu wurden zunächst die besonderen klimatischen Bedingungen des urbanen Raumes untersucht. Des Weiteren wurde der Einsatz von Fernerkundungsdaten zur Beobachtung von Klimaparametern untersucht und verschiedene Fernerkundungsmethoden zur Bestimmung der einzelnen hydrologischen Variablen vorgestellt. Für die Modellierung des Energie- und Wasserhaushalts urbaner Räume sind nicht nur geeignete klimatisch-hydrologische Modelle, sondern auch entsprechend verdichtete Inputdaten notwendig. Dies bezieht sich nicht nur auf Parameter wie Niederschlag und Bodenfeuchte, sondern auch auf die Landnutzung. Gerade in urbanen Räumen, deren Flächennutzung häufig sehr heterogen ist und innerhalb kleiner Flächen einem häufigen Wechsel unterliegt, sind besonders detaillierte Informationen zur Landnutzung und zur Oberflächenbedeckung notwendig, um auch für kleinere Gebiete, wie Stadtteile oder Quartiere, valide Aussagen über die klimatischen und hydrologischen Bedingungen treffen zu können. Ausgehend von bereits existierenden hydrologischen Modellen wurde zunächst ein für den urbanen Raum angepasstes Modell vorgestellt und die entsprechenden Anforderungen an den Parameter Landnutzung definiert. Am Beispiel des Untersuchungsgebietes Heidenau konnte gezeigt werden, dass geometrisch hochauflösende Daten, in diesem Fall IKONOS, differenzierte Flächennutzungsinformationen zur Anwendung hydrologischer Modelle im Bezugsraum Stadt bereitstellen können.