Khảo sát ảnh hưởng của chì ( Pb) trong bùn thải phát sinh từ trạm xử lý nước thải nhà máy acquy đồng nai đến khả năng sinh trưởng và phát triển của cỏ Vetiver vetireria zizanioides(L.) nash khi thay đổi hàm lượng phân compost

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM







ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP




KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA CHÌ (Pb) TRONG
BÙN THẢI PHÁT SINH TỪ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI
NHÀ MÁY ACQUY ĐỒNG NAI ĐẾN KHẢ NĂNG
SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN CỦA CỎ VETIVER
VETIVERIA ZIZANIOIDES (L.) NASH KHI THAY ĐỔI
HÀM LƯỢNG PHÂN COMPOST



Ngành: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG
Chuyên ngành: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG


Giảng viên hướng dẫn : TS. Thái Văn Nam
KS. Nguyễn Trần Ngọc Phương

Sinh viên thực hiện : Nguyễn Thị Thùy Dương
MSSV: 0951080012 Lớp: 09DMT2


TP. Hồ Chí Minh, 7/2013

BM05/QT04/ĐT
Khoa: MÔI TRƯỜNG VÀ CÔNG NGHỆ SINH HỌC

PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP


1. Họ và tên sinh viên: Nguyễn Thị Thùy Dương
MSSV: 0951080012 Lớp: 09DMT2
Ngành : Kỹ thuật Môi trường
Chuyên ngành : Kỹ thuật Môi trường
2. Tên đề tài : Khảo sát ảnh hưởng của chì (Pb) trong bùn thải phát sinh từ trạm xử
lý nước thải nhà máy acquy Đồng Nai đến khả năng sinh trưởng và phát triển
của cỏ vetiver Vetiveria zizanioides (L.) Nash khi thay đổi hàm lượng phân
compost.
3. Các dữ liệu ban đầu :
- Bùn thải phát sinh từ trạm xử lý nước thải nhà máy acquy Đồng Nai và đất khu
vực xung quanh nhà máy.
- Các nghiên cứu ứng dụng cỏ vetiver để xử lý kim loại nặng trong đất đã triển
khai ở Việt Nam và trên thế giới.
- Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về giới hạn cho phép của kim loại nặng trong đất
công nghiệp, QCVN 03:2008/BTNMT
Các yêu cầu chủ yếu :
- Tổng quan các vấn đề nghiên cứu.
- Bố trí thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của Pb đến sinh trưởng, phát triển và

khả năng tích lũy Pb của cỏ vetiver khi thay đổi hàm lượng compost.
- Kết quả của quá trình nghiên cứu và thảo luận.
4. Kết quả tối thiểu phải có:
1) Khảo sát mức độ ảnh hưởng của Pb trong bùn thải phát sinh từ nhà máy acquy
Đồng Nai đến quá trình sinh trưởng và phát triển của cỏ vetiver.

BM05/QT04/ĐT
2) Xác định tỉ lệ phối trộn bùn đất tối ưu về sinh khối và tối ưu về hàm lượng tích
lũy trong các bộ phận của cỏ vetiver.
3) Xác định được hàm lượng phân compost phù hợp cho quá trình sinh trưởng,
phát triển của cỏ vetiver mà vẫn xử lý được Pb trong mẫu khảo sát.
Ngày giao đề tài: 08 / 04 / 2013 Ngày nộp báo cáo: 17 / 07 / 2013



Chủ nhiệm ngành
(Ký và ghi rõ họ tên)

TP. HCM, ngày 13 tháng 07 năm 2013
Giảng viên hướng dẫn chính
(Ký và ghi rõ họ tên)





Giảng viên hướng dẫn phụ
(Ký và ghi rõ họ tên)

 LỜI CẢM ƠN 

Qua quá trình thực hiện đề tài “ Khảo sát ảnh hưởng của chì (Pb) trong bùn
thải phát sinh từ trạm xử lý nước thải nhà máy acquy Đồng Nai đến khả năng sinh
trưởng và phát triển của cỏ vetiver Ventiveria zizanioides (L.) Nash khi thay đổi
hàm lượng phân compost”, tôi xin chân thành cảm ơn:
TS. Thái Văn Nam và KS. Nguyễn Trần Ngọc Phương là những người trực
tiếp hướng dẫn, chỉnh sửa và góp ý để tôi hoàn thiện đề tài này.
Các thầy cô làm việc trong Phòng thí nghiệm Môi trường – Công nghệ sinh
học, Khoa Môi trường và Công nghệ sinh học, Đại học Kỹ Thuật Công Nghệ Tp.
Hồ Chí Minh đã tận tình chỉ dạy và giúp đỡ trong thời gian tôi tiến hành phân tích
mẫu.
Các anh chị làm việc tại trạm xử lý nước thải nhà máy acquy Đồng Nai và
quý Ban lãnh đạo nhà máy, đã tận tình giúp đỡ trong quá trình tôi tiến hành lấy mẫu
tại nhà máy.
Cho phép tôi được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến quý thầy cô trong nhà
trường, đặc biệt là quý thầy cô giảng dạy trong khoa Môi trường và Công nghệ sinh
học đã chỉ dạy và truyền đạt kiến thức quý báu đến tôi. Sau cùng tôi xin gửi lời cảm
ơn đến những người bạn học khóa 09DMT đã tận tình giúp đỡ tôi đi qua những giai
đoạn khó khăn của quá trình 4 năm đại học.
Cuối cùng, cho tôi gửi lời chúc sức khỏe và nhiều thành công đến quý thầy
cô trong nhà trường để tiếp tục sứ mệnh cao đẹp của mình là truyền đạt kiến thức
đến thế hệ mai sau.


Tp.HCM, ngày 13 tháng 7 năm 2013
Sinh viên thực hiện




Nguyễn Thị Thùy Dương

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là đề tài tốt nghiệp của bản thân tôi. Các số liệu, kết quả trình
bày trong đề tài là hoàn toàn trung thực và chưa được ai sử dụng trong các đề tài tốt
nghiệp khác.


Sinh viên thực hiện




Nguyễn Thị Thùy Dương


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
i
MỤC LỤC

MỤC LỤC i
KÝ HIỆU CHỮ VIẾT TẮT iv
DANH MỤC ĐỒ THỊ v
DANH MỤC BẢNG vii
DANH MỤC HÌNH ix
MỞ ĐẦU 1
1. Đặt vấn đề 1
2. Tổng quan các công trình nghiên cứu liên quan 3
2.1. Các nghiên cứu trong nước 3

2.2. Các nghiên cứu ngoài nước 5
3. Mục tiêu nghiên cứu 6
4. Tính cấp thiết của đề tài 6
5. Phương pháp nghiên cứu 6
5.1. Phương pháp luận 6
5.2. Phương pháp cụ thể 8
6. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 9
7. Ý nghĩa khoa học, kinh tế, xã hội của đề tài 10
8. Tính mới của đề tài 11
9. Cấu trúc của đồ án 11
CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN 12
1.1. Tổng quan về bùn thải công nghiệp 12
1.1.1. Khái niệm bùn thải 12
1.1.2. Phân loại bùn thải 12
1.1.3. Khái quát bùn thải công nghiệp 12
1.2. Các vấn đề môi trường gây ra bởi bùn thải công nghiệp (tác hại của bùn
thải) 14

1.3. Các biện pháp xử lý bùn thải 15
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ii
1.3.1. Các biện pháp áp dụng trên thế giới 15
1.3.2. Các biện pháp áp dụng tại Việt Nam 17
1.4. Tổng quan về kim loại nặng 19
1.4.1. Khái niệm 19
1.4.2. Nhập lượng kim loại nặng vào môi trường 19
1.4.3. Tổng quan về chì và các phương pháp xử lý chì trong đất 20
1.4.4. Khả năng lan truyền ô nhiễm của kim loại nặng 22
1.4.5. Sự tích lũy kim loại nặng 23
1.4.6. Tính độc của kim loại nặng 23

1.4.7. Mối quan hệ giữa KLN trong đất và cây trồng 24
1.5. Tình hình sản xuất pin – acquy tại Việt Nam và những tác động đến môi
trường 30

1.6. Tổng quan về cỏ veti ver 32
1.6.1. Đặc điểm hình thái 32
1.6.2. Đặc điểm sinh lý 32
1.6.3. Đặc điểm sinh thái 32
1.7. Phương pháp xử lý bùn thải chứa kim loại nặng bằng thực vật 33
1.8. Tổng quan về compost 35
1.9. Các nghiên cứu ứng dụng xử lý KLN trong bùn thải bằng cỏ vetiver 37
CHƯƠNG 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 39
2.1. Vị trí địa lý và vi khí hậu nơi khu vực bố trí thí nghiệm và nơi lấy mẫu đất,
mẫu bùn thải 39

2.1.1. Khu vực bố trí thí nghiệm 39
2.1.2. Nơi lấy mẫu bùn thải và mẫu đất 40
2.2. Đối tượng và vật liệu nghiên cứu 40
2.2.1. Đối tượng nghiên cứu 40
2.2.2. Vật liệu và thực vật nghiên cứu 45
2.3. Bố trí thí nghiệm và quá trình nghiên cứu 47
2.3.1. Quy trình trồng cỏ thí nghiệm 47
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
iii
2.3.2. Nghiên cứu, khảo sát quá trình sinh trưởng của cỏ Vetiver trong môi
trường đất 48

2.3.3. Khảo sát hàm lượng compost tương ứng tỷ lệ phối trộn bùn:đất thích hợp
nhất cho quá trình hút thu chì của cỏ Veti ver: 48

2.4. Đo đạc các thông số và xử lý số liệu 52
2.4.1. Thu và xử lý mẫu cỏ vetiver sau nghiên cứu 52
2.4.2. Đo đạc các chỉ tiêu 52
2.4.3. Xử lý số liệu thống kê 53
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 54
3.1. Ảnh hưởng của Pb và compost đến chiều dài lá 54
3.2. Ảnh hưởng của Pb và compost đến chiều dài rễ 61
3.3. Ảnh hưởng đến khối lượng rễ khô/10 rễ 65
3.4. Hàm lượng chì (Pb) tích lũy trong các bộ phận của cây cỏ veti ver 68
3.5. Ảnh hưởng đến tỉ lệ sống sót của cỏ vetiver 75
KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 78
Kết luận 78
Kiến nghị 79
TÀI LIỆU THAM KHẢO 80
PHỤ LỤC
PHỤ LUC A…………………………………………………………………………1
PHỤ LỤC B……………………………………………………………………… 18
PHỤ LỤC C……………………………………………………………………… 22
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
iv
KÝ HIỆU CHỮ VIẾT TẮT

KLN
Kim loại nặng
ĐB
Đất pha bùn
ĐS
Đất sạch
ĐC
Nghiệm thức đối chứng

ĐH
Đại học
Tp.HCM
Thành phố Hồ Chí Minh
PTN
Phòng thí nghiệm
TCVN
Tiêu chuẩn Việt Nam
BVMT
Bảo vệ môi trường
LSD
Giới hạn sai khác nhỏ nhất (Least Significont Difference)
Pb
Chì tổng số
Cd
Cadimi tổng số
ANOVA
Phân tích phương sai
KPH
Không phát hiện
OECD
Tổ chức hợ tác và phát triển (Organization for Economic
Co-operation and development)
KCN
Khu Công nghiệp

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
v
DANH MỤC ĐỒ THỊ
Đồ thị 3.1. Ảnh hưởng của compost đến chiều dài lá ở dãy nồng độ 10 000ppm 57
Đồ thị 3.2. Ảnh hưởng của compost đến chiều dài lá ở dãy nồng độ15 000 ppm 58
Đồ thị 3.3. Ảnh hưởng của compost đến chiều dài lá ở dãy nồng độ 20 000 ppm 59
Đồ thị 3.4. Chiều dài lá ở các dãy nồng độ sau 40 ngày trồng 60
Đồ thị 3.5. Ảnh hưởng của hàm lượng compost đến chiều dài rễ ở dãy nồng độ 10
000 ppm 62

Đồ thị 3.6. Ảnh hưởng của hàm lượng compost đến chiều dài rễ ở dãy nồng độ 15
000 ppm 62

Đồ thị 3.7. Ảnh hưởng của hàm lượng compost đến chiều dài rễ ở dãy nồng độ 20
000 ppm 63

Đồ thị 3.8. Ảnh hưởng của hàm lượng compost đến chiều dài rễ ở các dãy nồng độ
64

Đồ thị 3.9. Ảnh hưởng của hàm lượng compost đến khối lượng rễ ở các dãy nồng
độ 65

Đồ thị 3.10. Ảnh hưởng của hàm lượng compost đến khối lượng rễ ở các dãy nồng
độ
66
Đồ thị 3.11. Mối quan hệ giữa hàm lượng compost và khối lượng rễ ở dãy nồng độ
10 000 ppm 67

Đồ thị 3.12. Mối quan hệ giữa hàm lượng compost và khối lượng rễ ở dãy nồng độ
15 000 ppm 67

Đồ thị 3.13. Mối quan hệ giữa hàm lượng compost và khối lượng rễ ở dãy nồng độ
20 000ppm 68

Đồ thị 3.14. Ảnh hưởng của hàm lượng compost đến sự tích lũy Pb trong rễ ở các
dãy nồng độ 71

Đồ thị 3.15. Ảnh hưởng của compost đến sự tích lũy Pb trong thân-lá ở các dãy
nồng độ 72

Đồ thị 3.16. Mối quan hệ giữa hàm lượng compost và sự tích lũy Pb trong rễ và
thân-lá cỏ vetiver ở dãy nồng độ 10 000 ppm 73

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
vi
Đồ thị 3.17. Mối quan hệ giữa hàm lượng compost và sự tích lũy Pb trong rễ và
thân-lá cỏ vetiver ở dãy nồng độ 15 000 ppm 74

Đồ thị 3.18. Mối quan hệ giữa hàm lượng compost và sự tích lũy Pb trong rễ và
thân-lá cỏ vetiver ở dãy nồng độ 20 000 ppm 74

Đồ thị 3.19. Sự ảnh hưởng của hàm lượng compost đến tỉ lệ sống sót của cỏ vetiver
ở các dãy nồng độ 76

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
vii
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1.Tí nh độc hại của các nguyên tố KLN đối với sinh vật 28
Bảng1.2. Một số loài thực vật có khả năng tích luỹ kim loại nặng cao 34
Bảng 1.3. Một số loài thực vật có sinh khối nhanh, có thể sử dụng để xử lý KLN
trong đất 34

Bảng 1.4. Lượng KLN của bùn thải mỏ vàng điển hình ở Úc 37
Bảng 2.1. Kết quả phân tích mẫu đất xung quanh nhà máy 43
(Xem kết quả phần phụ lục B) 43
Bảng 2.2. Kết quả phân tích bùn thải 44
(Xem kết quả phần phụ lục B) 44
Bảng 2.3. Chất lượng nước tưới cho thực vật nghiên cứu 47
Bảng 2.4. Sơ đồ bố trí thí nghiệm ảnh hưởng của chì đối với cỏ veti ver ở các hàm
lượng compost khác nhau 51

Bảng 3.1. Bảng tổng hợp kết quả đo đạc chiều dài lá cỏ vetiver trong thời gian tiến
hành thí nghiệm 54

Bảng 3.2. Ảnh hưởng của compost đến sự phát triển chiều dài lá cỏ vetiver ở dãy
nồng độ 10 000 ppm Pb trong hỗn hợp đất: bùn ở các thời điểm khảo sát (5, 10, 15,
20, 25, 30, 35, 40 ngày sau khi trồng)
56
Bảng 3.3. Ảnh hưởng của compost đến sự phát triển chiều dài lá cỏ vetiver ở dãy
nồng độ 15 000 ppm Pb trong hỗn hợp đất: bùn ở các thời điểm khảo sát (5, 10, 15,
20, 25, 30, 35 40 ngày sau khi trồng) 57

Bảng3.4. Ảnh hưởng của compost đến sự phát triển chiều dài lá cỏ veti ver ở dãy
nồng độ 20 000 ppm Pb trong hỗn hợp đất: bùn ở các thời điểm khảo sát (5, 10, 15,

20, 25, 30, 35 40 ngày sau khi trồng) 59

Bảng 3.5. Bảng tổng hợp kết quả đo đạc chiều dài cỏ vetiver trong thời gian tiến
hành thí nghiệm 61

Bảng 3.6. Bảng tổng hợp kết quả phân tích hàm lượng chì (Pb) tích lũy trong rễ và
thân-lá cỏ vetiver 68

Bảng 3.7. Nồng độ chì tích lũy trong thân-lá và rễ sau khi xử lý LSD 70
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
viii
Bảng 3.8. Ảnh hưởng của compost đến tỉ lệ sống sót của cỏ vetiver ở mỗi dãy nồng
độ thí nghiệm 75



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ix

DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Sơ đồ nghiên cứu của đề tài 8

Hình 2.1. Đất xung quanh nhà máy acquy Đồng Nai 41
Hình 2.2. Bùn thải từ trạm xử lý nước thải nhà máy acquy Đồng Nai 44
Hình 2.3. Chậu sử dụng để trồng cỏ vetiver 46
Hình 2.4. Các chậu đất được chuẩn bị 46
Hình 2.5. Đất sạch 48
Hình 2.6. Tổng hợp bố trí thí nghiệm theo phương pháp hoàn toàn ngẫu nhiên 52

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
1

MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Công nghiệp hóa mang đến một loạt các thành tựu vượt bậc về kinh tế. Song,
những hệ lụy về mặt môi trường cạnh đó không phải là nhỏ. Ngoài những sản phẩm
thiết thực phục vụ đời sống, chất thải từ các nhà máy, xí nghiệp đang gây nên những
tác động xấu đến môi trường. Khí thải, nước thải, chất thải rắn phát sinh từ các khu
vực sản xuất gần đây đã được quan tâm xử lý và quản lý đúng kỹ thuật, quy trình.
Tuy nhiên, được xem như là một loại chất thải nguy hại cần phải được quản lý, xử
lý đúng quy trình và nghiêm ngặt, nhưng bùn thải công nghiệp từ các hoạt động sản
xuất công nghiệp và từ các trạm xử lý chất thải đang là bài toán lớn mà lời giải của
nó đang còn nhiều khúc mắc. Hiện nay, bùn sau khi thu gom được vận chuyển đến
đổ bỏ tại các khu đất trống cách xa khu dân cư hoặc tại các ao nuôi thủy sản cần
được san lấp, thậm chí đổ vào bất cứ khu vực nào có thể. Chính việc đổ bùn tràn lan
và hoàn toàn không được xử lý như hiện nay sẽ gây ảnh hưởng đến môi trường, đặc
biệt là việc tích tụ các kim loại, gây tình trạng mất vệ sinh, mùi hôi thối. Quan trọng
hơn, bùn thải đang gây ra những ảnh hưởng nặng nề do được đổ bỏ, chôn lấp không
có lớp lót chống thấm nên các chất ô nhiễm thấm xuống nguồn nước ngầm và nước
mặt làm cho chất lượng nguồn nước bị suy giảm. Mặt khác, việc xử lý cũng đang
gặp nhiều khó khăn vì thiếu nhà máy, trang thiết bị xử lý. Trong đó, đáng báo động
là các ngành sản xuất được đánh giá là gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng: luyện
kim, thuộc da,…trong đó có ngành công nghiệp sản xu
ất acquy.
Nhu cầu sử dụng pin và acquy của nước ta ngày càng gia tăng – chỉ tính
riêng tình hình các phương tiện giao thông là đã thấy được quy mô và nhu cầu sử
dụng sản phẩm này và cũng ước tính được tình hình phát thải. Quá trình sản xuất
acquy cũng như chất thải sau quá trình sử dụng là một nguồn độc hại. Theo báo cáo

của Tổ chức Tài chính quốc tế IFC (thuộc Ngân hàng Thế giới), năm 2010 Việt
Nam có khoảng 40.000 tấn acquy chì được thải bỏ và dự báo đến năm 2015, con số
này sẽ lên gần 70.000 tấn. Số acquy này phần lớn đang được tái chế gia công tại các
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
2

làng nghề thủ công, phần còn lại thì được sản xuất, tái chế tại các nhà máy tập
trung.
Ngoài sự phát tán ra môi trường đất, tích lũy trong thực vật, cơ thể động vật
qua chuỗi, lưới thức ăn…thì sự tồn tại chì (Pb) với nồng độ cao, trong đó có bùn
thải từ hệ thống xử lý cũng là một vấn đề lớn cần quan tâm khi mà hiện nay nguồn
thải này được quản lý bằng cách nén, thu gom an toàn và đóng rắn và chuyển giao
cho các cơ sở thu gom. Xử lý nguồn thải này bằng cách nào, đã thật sự khoa học và
thân thiện với môi trường chưa…là những câu hỏi đã và đang đặt ra mà lời giải của
nó được các nhà khoa học tìm ra bằng cách này, cách khác.
Cũng như xử lý ô nhiễm đất bởi kim loại nặng (KLN), với bùn thải, có nhiều
phương pháp xử lý khác nhau: phương pháp nhiệt, oxi hóa bằng các hóa chất có
tính oxi hóa cao, điện hóa… hay sử dụng hệ vi sinh vật trong hấp thu các chất ô
nhiễm đã được triển khai đến nay. Hiện nay, bùn thải phát sinh từ nhà máy acquy
chủ yếu được xử lý bằng phương pháp thiêu đốt, phương pháp này vẫn chưa xử lý
triệt để được lượng KLN tồn tại trong bùn, thêm vào đó đây cũng là phương pháp
tốn kém chi phí và không có khả năng thu hồi lượng KLN, gây lãng phí một nguồn
“tài nguyên”. Từ những năm 1990 phương pháp xử lý ô nhiễm đất, bùn thải bằng
thực vật được nhắc đến như một công nghệ mới dùng để xử lý môi trường đất và
nước bị ô nhiễm bởi các kim loại, các hợp chất hữu cơ, thuốc súng và các chất
phóng xạ. Các khoa học phát hiện ra khoảng 400 loài thực vật có khả năng sử dụng
làm nguyên liệu cho công nghệ trích thực vật (phytoremediation) và kèm theo đó là
30.000 chất ô nhiễm có thể xử lý, trong đó có cỏ vetiverVetiveria zizanioides (L.)
Nash
– một loại thực vật được đánh giá là có khả năng chịu đựng cao với kim loại

nặng, tốc độ tăng sinh khối nhanh, khả năng tích lũy lớn và có giá trị kinh tế thông
qua nguồn tinh dầu được chưng cất từ rễ. Ở Việt Nam hiện nay, đã có nhiều nghiên
cứu sử dụng cỏ veti ver để xử lý đất chứa KLN nhưng có rấtít đề tài nghiên cứu sử
dụng cỏ veti ver để xử lý bùn thải. Nghiên cứu xử lý bùn mới chỉ được áp dụng trên
bùn đáy kênh rạch chứa 2656 mg/kg Cr, 1551 mg/kg Cu và 2463 mg/kg Zn bằng
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
3

các loài thực vật: cây bắp, cỏ nến, cây sậy, cây so đũa và cỏ voi của tác giả Đồng
Thị Minh Hậu, Hoàng Thị Thanh Thủy, Đào Phú Quốc.
Khả năng tích lũy chì (Pb) trong cỏ vetiver phụ thuộc vào nhiều yếu tố: cấp
hạt của đất, lượng chì và hàm lượng dinh dưỡng trong đất, chế độ thời tiết, chăm
sóc…Ngoài ra, theo nghiên cứu của các nhà khoa học đất và cây trồng, hiệu quả
hấp thu chì của cỏ vetiver còn có thể được tăng cường khi bổ sung vào đất một số
sản phẩm, hợp chất có khả năng tạo phức với kim loại nặng như compost… (KK.
Chiu, ZH. Ye, MH. Wong, 2005). Sử dụng với liều lượng vừa đủ compost có thể
tăng cường khả năng hút thu chì của cây. Tuy nhiên, nếu sử dụng một lượng không
phù hợp lại gây những ức chế sinh trưởng của rễ, hạn chế ra lá và nảy nhánh. (V. R.
Angelova, University of Agriculture, Plovdiv, Bulgaria)
Từ những cơ sở khoa học và thực tiễn như trên, đề tài: “Khảo sát ảnh hưởng
của chì (Pb) trong bùn thải phát sinh từ trạm xử lý nước thải nhà máy acquy
Đồng Nai đến khả năng sinh trưởng và phát triển của cỏ Vetiver Vetiveria
zizanioides (L.) Nash khi thay đổi hàm lượng phân compost” ra đời với mong
muốn tối ưu hóa các yếu tố có liên quan như: tỉ lệ bùn/đất, liều lượng phân compost
thuận lợi nhất cho quá trình sinh trưởng, phát triển của cỏ Vetiver, đồng thời xử lý
được bùn thải từ hệ thống xử lý nước thải ngành sản xuất acquy chì.
2. Tổng quan các công trình nghiên cứu liên quan
2.1. Các nghiên cứu trong nước
- Lê Huy Bá và Thái Văn Nam nghiên cứu đề tài Khả năng hấp thu Kim
loại nặng (Cd, Ni, Cu, Al) của bùn đáy.

- Lâm Minh Triết với đề tài Nghiên cứu các biện pháp bảo vệ môi trường
trong hoạt động nạo vét, vận chuyển và đổ bùn lắng Thành phố Hồ Chí
Minh, Viện Môi trường và Tài nguyên –Đại học Quốc gia Thành phố Hồ
Chí Minh (2000).
- Hoàng Thị Thanh Thủy và Đồng Thị Minh Hậu (IER) đã triển khai đề tài
Nghiên cứu và lựa chọn một số thực vật có khả năng hấp thu các kim
loại nặng (Cu, Zn, Cr) trong bùn nạo vét kênh Tân Hoá - Lò Gốm.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
4

- Hoàng Thị Thanh Thủy và Đinh Hải Hà nghiên cứu đề tài Nghiên cứu
khả năng áp dụng cỏ Vetiver trong xử lý bùn lắng kênh rạch.
- Đồng Thị Minh Hậu, Hoàng Thị Thanh Thủy, Đào Phú Quốc đã triển
khai đề tài Nghiên cứu và lựa chọn một số loại thực vật có khả năng
hấp thu kim loại nặng trong bùn nạo vét kênh Tân Hóa – Lò Gốm, dựa
vào các loại cây: cây bắp (Zea mays L.), cỏ nến (Typha angustifolia L.),
cây sậy (Phragmites vallatoria), cây so đũa (Sesbania grandiflora L.) và
cỏ voi (Pennisetum purpureum).
- Thái Văn Nam cũng có khảo sát quá trình sinh trưởng và phát triển của
một số loài thực vật trên đất xám phù sa cổ dưới ảnh hưởng của độc chất
Pb, Cd, Hg gây ra trong đề tài Ảnh hưởng của một số độc chất Kim loại
nặng đến quá trình sinh trưởng của cây lúa, rau muống và cải xanh
trên đất xám phù sa cổ miền Đông Nam Bộ.
- Diệp Thị Mỹ Hạnh triển khai Khảo sát một số loài thực vật có khả năng
tích lũy chì (Pb) và Cadmium (Cd) từ môi trường đất, Tr ường Đại học
Khoa học tự nhiên Tp. HCM, đạt nhiều kết quả khả quan về lượng KLN
tích lũy trong một số loài thực vật.
- Võ Văn Minh và Võ Châu Tuấn – ĐH Sư phạm, ĐH Đà Nẵng đã triển
khai đề tài Ảnh hưởng của nồng độ chì trong đất đến khả năng sinh
trưởng, phát triển và hấp thu chì của cỏ vetiver, đã đưa ra nhiều kết

quả về khả năng tích lũy Pb trong các bộ phận của cỏ vetiver. Theo đó, cỏ
vetiver vẫn có khả năng sinh trưởng và phát triển tốt ở các nồng độ Pb
trong đất từ 500-1500 ppm. Hàm lượng Pb tích lũy trong rễ cao hơn trong
thân và lá; nồng độ Pb trong đất càng cao thì sự tích lũy Pb trong cỏ càng
lớn. Sau 70 ngày xử lý, hàm lượng chì tích lũy trong thân và lá cao nhất
đạt 54,33ppm; trong rễ cao nhất đạt 68,44ppm.
- Đề tài Khả năng hấp thụ Cadimi, Chì và Crôm trong đất của cỏ
Hương bài Vetiver (Vetiveria zizanioides (L.) Nash) của Võ Văn
Minh, Trường ĐH Sư phạm, ĐH Đà Nẵng, đã đưa ra một số kết quả về
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
5

hàm lượng Pb, Cd và Cr tích lũy trong rễ cao hơn thân và lá, hàm lượng
KLN tích lũy trong cỏ có tỷ lệ thuận với nồng độ KLN trong đất và thời
gian xử lý.
- Ngoài ra, còn có các công trình nghiên cứu của NCV.ThS Nguyễn Văn
Đệ - Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam về kỹ thuật áp dụng công nghệ
Phytoremediation trong xử lý ô nhiễm đất.
Hầu hết những đề tài tiếp cận hướng xử lý ô nhiễm KLN trong đất, bùn thải
từ các hệ thống tự nhiên, chưa tiếp cận đến bùn thải nguy hại từ các nhà máy sản
xuất. Các loài thực vật đều có thể làm thức ăn cho người, gia súc và chưa quan tâm
đến tính mỹ quan, kinh tế của các loài thực vật dùng xử lý.
2.2. Các nghiên cứu ngoài nước
- Denaix L, Austraylia nghiên cứu sử dụng cây bắp ngô để khử Cu, Pb, Cd,
trong đất tầng dưới bị ô nhiễm KLN trong đề tài Contribution of
contaminated depth soil layers on the Cd, Cu, Pb and Zn uptake by
maize.
- KK. Chiu, ZH. Ye và MH. Wong đã nghiên cứu khả năng tăng trưởng
của cỏ vetiver và cây lau sậy trên chất thải khai thác mỏ chứa Pb/Zn và
Cu khi bổ sung compost và bùn thải trong đề tài Growth of

Vetiveriazizanioidesand Phragmities australis on Pb/Zn and Cu mine
tailings amended with manure compost and sewage slude: A
greenhouse study
- Nualchavee Roongtanakiat đã đưa ra một số kết luận về ứng dụng cỏ
vetiver trong xử lý đất bị ô nhiễm KLN bằng phương pháp trích thực vật
(phytoremediation): hệ thống rễ dài và rậm rạp của cỏ vetiver có thể hấp
thụ KLN từ các lớp đất sâu, và do đó làm giảm nồng độ kim loại trong
đất; đồng thời, rễ cỏ vetiver có thể ngăn chặn các dòng chảy KLN đến các
khu vực lân cận và tránh KLN xâm nhập xuống tầng nước ngầm trong đề
tài Vetiver Phytoremediation for Heavy Metal Decontamination
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
6

- Ngoài ra, những đề tài mang tính định hướng công nghệ, đề ra các
nguyên lý chung cũng được các nhà khoa học M. Pogrzeba, Roger D.
Reeves and Alan J. M. Baker, Majeti Narasimha Vara Prasad and Helena
Maria de Oliveira Freitas đề cập đến.
3. Mục tiêu nghiên cứu
Khảo sát mức độ ảnh hưởng của Pb trong bùn thài phát sinh từ nhà máy
acquy đến quá trình sinh trưởng và phát triển của cỏ vetiver.
Xác định được tỷ lệ bùn thải/đất phối trộn tối ưu
Xác định được hàm lượng phân compost phù thợp cho quá trình sinh trưởng,
phát triển của cỏ venti ver mà vẫn xử lý được Pb trong mẫu khảo sát.
4. Tính cấp thiết của đề tài
- Chất lượng đất ở Việt Nam ở một số vùng bị ô nhiễm kim loại nặng nhưng
chưa có giải pháp.
- Lượng bùn nhiễm kim loại nặng phát sinh từ ngành công nghiệp hiên nay
chưa có giái pháp xử lý triệt để.
5. Phương pháp nghiên cứu
5.1. Phương pháp luận

Ô nhiễm đất do KLN được đánh giá là nghiêm trọng nhất vì tính tích
lũy và khả năng khuếch đại sinh học của nó qua lưới, chuỗi thức ăn trong hệ
sinh thái (Lê Huy Bá, Sinh Thái Môi trường đất, 2006). Singh et al (2000)
cũng cho rằng, sau một thời gian dài sự rò rỉ kim loại nặng và di chuyển của
kim loại nặng trong đất và trầm tích sẽ ảnh hưởng lớn đến sự tích lũy kim
lọai nặng trong nước mặt và nước ngầm. Như vậy, bùn thải từ trạm xử lý
nước thải sản xuất acquy cũng là một nguồn nguy hại cần quan tâm xử lý,
bảo vệ cộng đồng vì sự tồn tại KLN với hàm lượng lớn trong nó, theo phân
tích có thể đạt đến trên 430.000 ppm.
Theo Alkorta I, Hernándze – Allica Becerri JM, Amezaga I, Albizu I
và Garbisu C. (2004), để xử lý đất ô nhiễm nói chung, ô nhiễm KLN nói
riêng có hai kỹ thuật chính: in-situ (phục hồi, xử lý tại chỗ) và ex-situ (phục
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
7

hồi, xử lý bằng cách di dời đất nhiễm đến vị trí xử lý khác). Theo đó, thường
sử dụng các phương pháp truyền thống như: rửa đất; cố định các chất ô
nhiễm bằng hoá học hoặc vật lý; xử lý nhiệt; trao đổi ion, ôxi hoá hoặc khử
các chất ô nhiễm; đào đất bị ô nhiễm để chuyển đi đến những nơi chôn lấp
thích hợp, có thể dùng vi sinh vật để xử lý, Hầu hết các phương pháp đó rất
tốn kém về kinh phí, giới hạn về kỹ thuật và hạn chế về diện tích, Gần đây,
nhờ những hiểu biết về cơ chế hấp thụ, chuyển hoá, chống chịu và loại bỏ
kim loại nặng của một số loài thực vật, người ta đã bắt đầu chú ý đến khả
năng sử dụng thực vật để xử lý môi trường như một công nghệ môi trường
đặc biệt có thể xử lý bằng vật lý, hóa học (đốt, dung chất có tính oxi hóa cao,
dùng tác nhân điện - điện hóa ), và cũng có thể dùng thực vật – đây cũng là
hướng mới, đảm bảo tính bền vững về môi trường (Lê Huy Bá, Độc học Môi
trường, 2000). Công nghệ sử dụng thực vật để hấp thu ô nhiễm trong đất
(Phytoremediation) bao gồm 6 công nghệ nhỏ, trong đó, trích thực vật
(phytoextraction)- trong đó cơ chế hoạt động được dựa vào việc sử dụng thực

vật bậc cao để hấp thụ các chất ô nhiễm từ môi trường và tích luỹ chúng
trong các tế bào thân và lá cây là hướng nghiên cứu được nhiều người quan
tâm. Cỏ là loại thực vật có khả
năng tích lũy KLN, đặc biệt là phóng xạ,
Pb
2+
, Cd
2+
trong các bộ phận của cây – nên ở một số nước có chế độ nắng
hợp lý, khô và không ngập úng thì đây là loại cây được chọn để thiết kế hệ
thống kiểm soát ô nhiễm KLN xung quanh các khu vực có nguy cơ nhiễm
cao, trong đó có khu vực quanh nhà máy sản xuất acquy (EPA, 2000 và
Elkatib et al., 2001). Theo đó, một số dung dịch có khả năng loại bỏ KLN
trong đất nhờ khả năng tạo phức của nó với các KLN (Nguyễn Thị Lan
Hương, tạp chí Khoa học đất, số 28/2007). Ngoài ra, theo Susana M.
Gallego, Marcelo J. Kogan, Claudia E. Azpilicueta, Clara Pena và Maria L.
Tomaro Ethylene Diamino tetra acid (EDTA) cũng có tác dụng loại bỏ KLN
khá rõ rệt bằng nhiều cơ chế hóa học, sinh học, sinh hóa…theo V.R.
Angelova, R .V. Ivanova, K .I. Ivanov, M. N. Perifanova-Nemska, G. I.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
8

Uzunova, compost cũng có một số ảnh hưởng nhất định đến việc làm sạch
KLN trong đất.
Như vậy, phương pháp luận khi tiếp cận nghiên cứu ở đây là xuất phát
từ tình đặc tính của chì trong bùn thải trạm xử lý nước thải acquy và các cơ
hội xử lý với hiệu quả cao nhất.Đất là môi trường thành phần trong hệ thống
môi trường, cách tiếp cận vấn đề còn dựa vào phương pháp luận hệ thống –
đây là phương pháp luận làm định hướng của nghiên cứu.
Sơ đồ hệ thống phương pháp nghiên cứu

Hình 1.1. Sơ đồ nghiên cứu của đề tài

5.2. Phương pháp cụ thể
− Phương pháp kế thừa: biên hội, tổng hợp các tài liệu lý thuyết làm cơ sở lý
luận của đề tài; các nghiên cứu cơ bản trong và ngoài nước trong lĩnh vực
khoa học đất, khoa học cây trồng và kỹ thuật kiểm soát và xử lý ô nhiễm đất.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
9

− Phương pháp thực nghiệm: bố trí các lô thí nghiệm nhằm khảo sát hiệu quả
xử lý chì trong đất của cỏ ventiver ở các điều kiện khác nhau nhằm khảo sát
khả năng xử lý của cỏ ve nti ver trong đất nhiễm từ nhà máy acquy Đồng Nai.
− Phương pháp phân tích mẫu: áp dụng các kỹ thuật phân tích đất, thực vật
để kết luận hiệu quả hấp thu cũng như hiệu quả xử lý chì trong đất.
− Phương pháp phân tích – tổng hợp: đối chiếu, so sánh kết quả nghiên cứu
với các công trình nghiên cứu tiền đề. Kết luận tính khả thi và đề xuất các
thông số kỹ thuật hợp lý, tin cậy làm cơ sở triển khai thực tế.
− Phương pháp toán học: tính toán, đối chiếu, xử lý số liệu bằng mô hình
thống kê Stagraphic. Áp dụng công cụ toán học tính toán quy mô, mật độ,
thời gian xử lý tối ưu cho một diện tích ô nhiễm cụ thể xác định.
Cụ thể các phương pháp này sẽ được trình bày ở chương 2.
6. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
− Đối tượng công nghệ: Công nghệ Phytoremediation trong xử lý ô nhiễm đất,
bùn.
− Nghiên cứu tiến hành trên các đối tượng cụ thể như sau:
+ Thực vật: cỏ Ventiver Ventiveria zizanioides (L.) Nash
+ Kim loại nặng: nghiên cứu Chì (Pb
2+
) trong bùn thải nhà máy acquy

Đồng Nai – KCN Biên Hòa.
+ Compost: được sản xuất từ nguyên liệu hữu cơ, đặc biệt: bột cá, bánh
dầu, acid humic, acid amin và những chất cần thiết và cân đối cho
cây.
Nitơ tổng: 3%
P
2
O
5
: 2%
K
2
O: 2%
CaO: 0.5%
MgO: 0.5%
B: 150 ppm
Cu: 50 ppm
Zn: 50 ppm
Chất hữu cơ > 23%
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
10

+ Đất sạch: Giá thể trồng được xử lý sạch, loại bỏ tạp chất và các vi
khuẩn gây hại, bổ sung chất dinh dưỡng đa vi lượng từ nguồn hữu cơ
vi sinh nhằm tăng ưu thế những vi sinh vật có lợi cho cây trồng.
Calcium: 0.05%
Độ xốp: 20% - 30%
N: 0.35%
P
2

O
5
: 0.17%
K
2
O: 0.22%
− Địa điểm nghiên cứu:
+ Vị trí đặt mô hình nghiên cứu: số nhà H24, Đường D3, Phường 25,
Quận Bình Thạnh, TP.HCM.
+ Nơi phân tích các chỉ tiêu đất và thực vật: Trung Tâm thí nghiệm Môi
trường và Công nghệ Sinh học, ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ TP HCM.
144/24 Điện Biên Phủ, Phường 25, Quận Bình Thạnh, TP.HCM.
Phòng Thí nghiệm Viện Môi trường và Tài nguyên, ĐHQG TPHCM.
− Thời gian nghiên cứu: từ ngày 8/4 đến ngày 17/7/2013.
− Đề tài có tham khảo một số công trình nghiên cứu của các tác giả nước ngoài
trong việc chọn nồng độ chì, lượng compost bổ sung vào các nghiệm thức
nghiên cứu.
7. Ý nghĩa khoa học, kinh tế, xã hội của đề tài
Là nghiên cứu tiền đề để triển khai các công nghệ xử lý đất nhiễm KLN nói
chung, Pb nói riêng ở quy mô thực tế, trên diện rộng đối với các loại đất và chất
thải, bùn thải ô nhiễm bằng thực vật, vừa đạt mục tiêu xử lý chất thải theo hướng
thân thiện với môi trường, vừa đảm bảo các giá trị về mỹ quan, kinh tế…góp phần
bảo vệ cộng đồng
Nghiên cứu công nghệ xử lý ô nhiễm KLN bằng loại thực vật dễ trồng, sinh
khối cao, có khả năng tái sinh, giá trị kinh tế và thẩm mỹ thông qua nhiều chế độ và
điều kiện nghiên cứu khác nhau.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
11

Thực tiễn kết quả nghiên cứu sẽ được ứng dụng trong tính toán (mật độ, thời

gian xử lý, số vụ trồng…) và thi công mảng xanh bằng cỏ vetiver xung quanh nhà
máy acquy Đồng Nai. Đây cũng là một trong các hướng nghiên cứu khoa học và
công nghệ được nhà nước chú trọng đầu tư, phát triển.
8. Tính mới của đề tài
Nghiên cứu đánh giá sự hấp thu độc chất ion kim loại nặng là hướng đi đã có
nhiều nghiên cứu tiền đề. Song, đối tượng chọn lựa là cỏ Veti ver Ventiveria
zizanioides (L.) Nash trồng trên môi trường bùn thải là mới mẻ ở điều kiện Việt
Nam (đây là loại cây có khả năng hấp thu KLN và khá phù hợp với thổ nhưỡng, chế
độ sáng và khí hậu Việt Nam nói chung và Đông Nam Bộ nói riêng).
Theo đó, đề tài còn đánh giá hiệu quả hấp thu KLN trong đất bùn dưới tác
động của việc bổ sung compost vào đất nhiễm với các tỷ lệ nồng độ khác nhau
nhằm đề xuất bổ sung lượng compost cần thiết khi áp dụng thực tiễn.
Đề xuất hệ thống các phương pháp quản lý và kỹ thuật xử lý sinh khối sau
hấp thu KLN nhằm mục tiêu BVMT, kinh tế, nhân văn.
9. Cấu trúc của đồ án
Đồ án được chia thành 3 phần và 3 chương:
Mở đầu
Chương 1: Cơ sở lý luận
Chương 2: Nội dung và phương pháp nghiên cứu
Chương 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận
Kết luận – Kiến nghị
Phần phụ lục
Đồ án bao gồm 80 trang nội dung chính và 29 trang phụ lục, 19 đồ thị, 16 bảng và 7
hình ảnh kèm theo. Tất cả được in trên khổ giấy A4.