Nghiên cứu ứng dụng cây cỏ vetiver để xử lý nước rỉ rác tại bãi rác xuân sơn, sơn tây, hà nội

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP
KHOA QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN RỪNG VÀ MÔI TRƯỜNG

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÂY CỎ VETIVER ĐỂ XỬ LÝ NƯỚC
RỈ RÁC TẠI BÃI RÁC XUÂN SƠN, SƠN TÂY, HÀ NỘI

NGÀNH: QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
MÃ SỐ : 7850101

Giáo viên hướng dẫn

: PGS.TS. Bùi Xuân Dũng

Sinh viên thực hiện

: Ngơ Mạnh Tùng

MSV

: 1753150367

Khố học

: 2017 - 2021

Hà Nội, 2021


LỜI CAM ĐOAN
Em cam đoan đây là bài khóa luận tốt nghiệp, không sao chép do em tự
nghiên cứu, đọc tài liệu, tổng hợp và thực hiện dưới sự hướng dẫn của thầy giáo

PGS.TS.Bùi Xuân Dũng. Nội dung lý thuyết trong đề tài khóa luận em có sử
dụng một số tài liệu tham khảo như đã trình bày trong phần tài liệu tham khảo.
Các số liệu, chương trình phần mềm và những kết quả trong đề tài là trung thực
và chưa được cơng bố trong bất kỳ một cơng trình nào khác. Nếu có bất kỳ sự
gian lận nào, em xin chịu trách nhiệm trước Hội đồng cũng như kết quả nghiên
cứu của mình.

i


LỜI CẢM ƠN
Với lòng biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cảm ơn thầy giáo:
PGS.TS.Bùi Xuân Dũng, giảng viên bộ môn Quản lý môi trường - Trường Đại
học Lâm nghiệp Việt Nam đã định hướng và giúp đỡ em tận tình trong suốt quá
trình làm nghiên cứu.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy, cơ giáo trung tâm thí nghiệm thực
hành trường Đại học Lâm nghiệp Việt Nam, đặc biệt xin được gửi lời cảm ơn tới
cô giáo Th.s.Đỗ Thu Phúc đã hướng dẫn cho em hoàn thành phân tích các chỉ
tiêu đánh giá của đề tài, đồng thời em xin cảm ơn nhà trường đã tạo điều kiện tốt
nhất cho em hồn thành đề tài khóa luận tốt nghiệp này.
Tuy nhiên, do thời gian có hạn cũng như kinh nghiệm và kiến thức bản
thân còn hạn chế nên kết quả thu được cịn rất ít và q trình làm việc khó tránh
khỏi những thiếu sót. Vậy em rất mong nhận được sự chỉ bảo, đóng góp của các
thầy cơ cùng tồn thể bạn bè để em có điều kiện bổ sung và hồn thiện đề tài
khóa luận tốt nghiệp cũng như nâng cao kiến thức của mình để phục vụ tốt hơn
cho công tác thực tế sau này.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày

tháng

năm 2021

Sinh viên
Ngô Mạnh Tùng

ii


MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ................................................................................................ i
LỜI CẢM ƠN ..................................................................................................... ii
MỤC LỤC .......................................................................................................... ii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ................................................................... vi
DANH MỤC CÁC BẢNG ............................................................................... vii
DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ ......................................................................... viii
DANH MỤC CÁC HÌNH ................................................................................. ix
DANH MỤC SƠ ĐỒ .......................................................................................... x
TÓM TẮT ĐỀ CƯƠNG NGHIÊN CỨU KHOA HỌC.................................... xi
ĐẶT VẤN ĐỀ .................................................................................................... 1
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ................................... 3
1.1. Nghiên cứu khả năng xử lý nước rỉ rác bằng thực vật thủy sinh ................ 3
1.1.1. Vai trò của thực vật thủy sinh ................................................................... 3
1.1.1.1. Đặc tính sinh học và khả năng hấp thụ chất ô nhiễm của một số thực
vật thủy sinh ........................................................................................................ 5
1.1.3. Ưu, nhược điểm của phương pháp xử lý nước rỉ rác bằng thực vật thủy
sinh ...................................................................................................................... 5
1.2. Tổng quan về bãi chôn lấp, và nước rỉ rác .................................................. 7
1.2.1. Tổng quan về bãi chôn lấp........................................................................ 7
1.2.2. Tổng quan về nước rỉ rác .......................................................................... 7

1.2.3. Thành phần nước rỉ rác trên thế giới ...................................................... 10
1.2.4. Thành phần nước rỉ rác ở Việt Nam ....................................................... 10
1.2.5. Đặc tính nước rỉ rác tại khu vực nghiên cứu .......................................... 10
1.3. Ảnh hưởng của nước rỉ rác ........................................................................ 15
CHƯƠNG 2. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN - KINH TẾ - XÃ HỘI CỦA KHU
VỰC .................................................................................................................. 19
2.1. Điều kiện tự nhiên của thị xã Sơn Tây ...................................................... 19
2.1.1. Vị trí địa lý .............................................................................................. 19
iii


2.1.2. Điều kiện địa hình................................................................................... 19
2.2. Điều kiện kinh tế - xã hội .......................................................................... 19
2.2.1. Thực trạng phát triển kinh tế .................................................................. 19
2.2.2. Dân số ..................................................................................................... 19
2.2.3. Diện tích đất đai ..................................................................................... 20
2.3. Khí hậu...................................................................................................... 20
CHƯƠNG 3. MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG , PHẠM VI, NỘI DUNG, PHƯƠNG
PHÁP NGHIÊN CỨU ...................................................................................... 20
3.1. Mục tiêu nghiên cứu .................................................................................. 20
3.1.1. Mục tiêu chung ....................................................................................... 20
3.1.2. Mục tiêu cụ thể ....................................................................................... 20
3.2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ............................................................. 20
3.2.1. Đối tượng nghiên cứu.............................................................................. 20
3.2.2. Phạm vi nghiên cứu ................................................................................. 21
3.2.3. Nội dung nghiên cứu ............................................................................. 21
3.2.4. Phương pháp nghiên cứu ....................................................................... 22
3.2.4.1. Phương pháp lấy mẫu thực địa…………………………..….………..22
3.2.4.2. Phương pháp kế thừa số liệu ............................................................... 23
3.2.4.3. Phương pháp bố trí thí nghiệm ............................................................ 23

3.3. Phương pháp phân tích trong phịng thí nghiệm ....................................... 26
CHƯƠNG 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ......................... 30
4.1. Thực trạng môi trường nước rỉ rác tại Xuân Sơn , Sơn Tây, Hà Nội........ 30
4.1.1. Đánh giá thực trạng môi trường nước rỉ rác qua ý kiến người dân ........ 30
4.1.2. Đánh giá chất lượng nước rỉ rác qua các thơng số phân tích tại bãi rác
Xn Sơn .......................................................................................................... 34
4.2. Nghiên cứu một số đặc tính sinh học và khả năng xử lý nước rỉ rác của cây
Cỏ Vetiver… ..................................................................................................... 36
4.2.1. Một số đặc tính sinh học của cây cỏ Vetiver .......................................... 36
4.2.2. Khả năng xử lý nước rỉ rác của cây cỏ Vetiver ...................................... 36
4.3. Đánh giá khả năng xử lý nước rỉ rác của cây cỏ Vetiver .......................... 42
iv


4.4. Thảo luận ................................................................................................... 54
4.5. Đề xuất một số biện pháp nhằm nâng cao hiệu quả xử lý nước rỉ rác
.......................................................................................................................... 56
4.5.1. Cơ sở khoa học để sử dụng cỏ Vetiver để xử lý nước rỉ rác tại bãi rác
Xuân Sơn .......................................................................................................... 56
4.6.2. Giải pháp về công nghệ .......................................................................... 56
4.6.3. Giải pháp về quản lý ............................................................................... 58
CHƯƠNG V. KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ ................................. 59
5.1. Kết luận ...................................................................................................... 59
5.2. Tồn tại ........................................................................................................ 60
5.3. Kiến nghị ................................................................................................... 60
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC

v

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
NH4+ :
BCL:
BTNMT:
CV:
CNH - HĐT:
SS:
NO2- :
NO3- :
N:
NTCN:
COD:
BOD:
DO:
P:
QCVN:
Fe3+:
TDS:
TXLNT:
TNHH MTV:
VSV:
XLCT:

Amoni
Bãi chôn lấp
Bộ Tài nguyên môi trường
Cỏ Vetiver
Công nghiệp hóa - Hiện đại hóa
Chất rắn lơ lửng

Nitrit
Nitrat
Nitơ
Nước thải cơng nghiệp
Nhu cầu oxy hóa học
Nhu cầu oxy sinh học
Oxy hịa tan
Photpho
Quy chuẩn Việt Nam
Sắt
Tổng chất rắn hòa tan
Trạm xử lý nước thải
Trách nhiệm hữu hạn một thành viên
Vi sinh vật
Xử lý chất thải

vi


DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1: Đặc tính của nước rỉ rác tại các BCL mới và lâu năm ......................... 9
Bảng 1.2 : Thành phần đặc trưng của nước rỉ rác của một số nước trên thế giới..
............................................................................................................................. 10
Bảng 1.3: Đặc trưng thành phần nước rỉ rác ở một số thành phố của Việt Nam.
............................................................................................................................. 12
Bảng 4.1 : Giá trị kết quả chỉ tiêu nước rỉ rác đầu vào và quy chuẩn ................. 35
Bảng 4.2 : Quá trình sinh trưởng phát triển của cây ........................................... 37
Bảng 4.3 : Sự thay đổi về độ che phủ ............................................................. 4141
Bảng 4.4 : Hiệu suất xử lý TDS của cỏ Vetiver .............................................. 4343

Bảng 4.5: Khả năng xử lý NH4+ của cỏ Vetiver.................................................. 44
Bảng 4.6: Hiệu suất xử lý của NH4+ của cỏ Vetiver ........................................... 44
Bảng 4.7: Khả năng xử lý NO3- của cỏ vetiver ................................................... 46
Bảng 4.8: Hiệu suất xử lý NO3- của cỏ Vetiver .................................................. 46
Bảng 4.9: Khả năng xử lý NO2- của cỏ Vetiver .................................................. 47
Bảng 4.10: Hiệu suất xử lý NO2- của cỏ Vetiver ................................................. 48
Bảng 4.11: Khả năng xử lý COD của cỏ Vetiver............................................ 4950
Bảng 4.12: Hiệu suất xử lý COD của cỏ Vetiver ............................................ 4950
Bảng 4.13: Khả năng xử lý Fe3+của cỏ Vetiver .............................................. 5151
Bảng 4.14: Hiệu suất xử lý Fe3+ của cỏ Vetiver.............................................. 5152
Bảng 4.15: Khả năng xử lý tổng photpho của cỏ Vetiver ............................... 5253
Bảng 4.16: Hiệu suất xử lý tổng photpho của cỏ Vetiver ............................... 5353

vii


DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ

Biểu đồ 1.1: Biến động bãi chôn lấp qua các năm ................................................ 7
Biểu đồ 4.1: Ý kiến của người dân xã Xuân Sơn về mức độ ô nhiễm của nước rỉ
rác ........................................................................................................................ 32
Biểu đồ 4.2: Ý kiến của người dân xã Xuân Sơn về mức độ ảnh hưởng của nước
rỉ rác đến sức khỏe con người ............................................................................ 32
Biểu đồ 4.3: Ý kiến của người dân xã Xuân Sơn về mức độ ảnh hưởng của nước
rỉ rác đến cây trồng .............................................................................................. 33
Biểu đồ 4.4: Ý kiến của người dân xã Xuân Sơn về mục đích sử dụng nguồn
nước thải chăn ni ............................................................................................. 34
Biểu đồ 4.5: Q trình biến đổi hình thái thân .................................................... 38
Biểu đồ 4.6: Quá trình biến đổi hình thái lá ........................................................ 39
Biểu đồ 4.7: Quá trình biến đổi hình thái rễ........................................................ 40

Biểu đồ 4.8: Đánh giá khả năng làm thay đổi pH trong nước của cỏ Vetiver so
với mẫu đối chứng ........................................................................................... 4242
Biểu đồ 4.9: Khả năng xử lý TDS của cỏ Vetiver .......................................... 4343
Biểu đồ 4.10: Hiệu suất xử lý NH4+ của cỏ Vetiver............................................ 45
Biểu đồ 4.11: Hiệu suất xử lý NO3- của cỏ Vetiver ............................................ 46
Biểu đồ 4.12: Hiệu suất xử lý NO2- của cỏ Vetiver ............................................ 48
Biểu đồ 4.13: Hiệu suất xử lý COD của cỏ Vetiver ........................................ 5050
Biểu đồ 4.14: Hiệu suất xử lý Fe3+ của ỏ Vetiver ........................................... 5152
Biểu đồ 4.15: Hiệu suất xử lý tổng photpho của cỏ Vetiver ........................... 5354
Biểu đồ 4.16: Hiệu suất xử lý COD của cỏ Vetiver ........................................... 54
Biểu đồ 4.17: Hiệu suất xử lý COD cây phát lộc ................................................ 54
Biểu đồ 4.18: Hiệu quả xử lý COD cỏ Vetiver tại bãi rác Xuân Sơn ................. 54
Biểu đồ 4.19: Hiệu quả xử lý COD cỏ Vetiver tại bãi rác Nam Sơn .................. 54

viii


DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 2.1: Ảnh vệ tinh bãi rác Xn Sơn ............................................................. 13
Hình 2.1: Địa giới hành chính thị xã Sơn Tây ................................................ 1921
Hình 3.1: Cỏ Vetiver ........................................................................................... 21
Hình 3.2: Bố trí thí nghiệm cỏ Vetiver ............................................................ 2439
Hình 4.1: Hình thái cỏ Vetiver sau 30 ngày làm thí nghiệm ............................... 39
Hình 4.2: Hình thái cỏ Vetiver sau 45 ngày làm thí nghiệm ............................. 40
Hình 4.3: Hình thái rễ cỏ Vetiver sau 45 ngày làm thí nghiệm .................... 2540

ix


DANH MỤC SƠ ĐỒ

Sơ đồ 3.1: Sơ đồ quanh khu vực lấy mẫu tại bãi rác Xuân Sơn ..................... 2222
Sơ đồ 3.2: Sơ đồ bố trí thí nghiệm mẫu nước rỉ rác ............................................ 24
Sơ đồ 4.1: Mơ hình xử lý nước rỉ rác .................................................................. 57

x


TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM
KHOA QUẢN LÝ TÀI NGUN RỪNG VÀ MƠI TRƯỜNG
TĨM TẮT ĐỀ CƯƠNG KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP
1. Tên đề tài Khóa luận
“ Nghiên cứu ứng dụng cây cỏ Vetiver để xử lý nước rỉ rác tại bãi rác
Xuân Sơn , Sơn Tây , Hà Nội ”
2.

Sinh viên thực hiện: Ngô Mạnh Tùng

3. Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS.Bùi Xuân Dũng
4. Mục tiêu nghiên cứu :
- Mục tiêu cụ thể đánh giá đặc điểm chất lượng nước rỉ rác của bãi rác
Xuân Sơn
- Xác định khả năng xử lý chất ô nhiễm của nước rỉ rác tại bãi rác Xuân
Sơn bằng cỏ Vetiver
- Đề xuất được một số giải pháp nhằm ứng dụng cỏ Vetiver để xử lý
nước rỉ rác
5. Nội dung nghiên cứu :
(1) Đánh giá đặc điểm chất lượng nước rỉ rác của bãi rác Xuân Sơn
(2) Theo dõi, đánh giá đặc điểm sinh trưởng của cỏ Vetiver
(3) Xác định khả năng xử lý chất ô nhiễm của nước rỉ rác tại bãi rác Xuân

Sơn bằng cỏ Vetiver
(4) Đề xuất được một số giải pháp nhằm ứng dụng cỏ Vetiver để xử lý
nước rỉ rác

xi


6. Những kết quả đạt được
a. Chất lượng nước rỉ rác tại khu vực nghiên cứu

Chỉ tiêu

QCVN25:2009/BTNMT

QCVN
40:2011/BTNMT

(mg/l)

Đơn
vị

1

pH

-

9,3

-

5,5-9

2

Mùi

-

Hôi tanh

-

-

3

TDS

ppm

680

-

-

4

NH4+

(mg/l)

404,44

25

10

5

NO2-

(mg/l)

22,52

-

-

6

NO3-

(mg/l)

28,20

-

-

7

COD

(mg/l)

15360

300

150

8

Fe3+

(mg/l)

52,59

-

5

Tổng
photpho (mg/l)

(P)

34,52

-

6

STT

9

Nước rỉ rác
(cột B2)

(cột B)

 Từ bảng trên cho thấy mẫu nước rỉ rác nghiên cứu bị ô nhiễm cao, nếu
không được xử lý trước khi thải ra môi trường làm giảm chất lượng nước của
nguồn tiếp nhận, gây ảnh hưởng đến, con người, môi trường và sự phát triển của
sinh vật quanh khu vực.

xii


b. Hiệu quả xử lý của cỏ Vetiver
Mẫu
Đơn
vị

STT

Chỉ
tiêu

Mẫu 1
(Độ che
phủ
100%)

Mẫu 2
(Độ che
phủ
100%)

Mẫu 3
(Độ che
phủ
100%)

15
(ngày)

30
(ngày)

45
(ngày)

QCVN25

:2009/BT
NMT
(cột B2)

QCVN
40:2011/
BTNMT
(cột B)

1

pH

-

7,5

7,3

7

-

5,5-9

2

TDS

ppm

267

190

150

-

-

3

COD

(mg/l)

10080

7968

4800

300

150

4

NH4+

(mg/l)

36,65

26,19

11,15

25

10

5

NO2-

(mg/l)

2,53

2

1,76

-

-

6

NO3-

(mg/l)

1,862

1,358

1,253

-

-

7

Fe3+

(mg/l)

9,725

8,46

6,12

-

5

Tổng
(mg/l)
photpho

19,144

16,583

11,9264

-

6

8

Qua bảng số liệu có thể thấy căn bản các chất ô nhiễm đã giảm rất mạnh mặc dù
khi so sánh với quy chuẩn nước thải bãi chôn lấp QCVN 25:2009/BTNMT (cột
B2) và quy chuẩn nước thải cơng nghiệp QCVN 40:2011/BTNMT (cột B) thì
nồng độ chất ơ nhiễm vẫn cịn rất cao.

xiii


c. Đề xuất một số giải phải pháp
- Giải pháp cơng nghệ: Thiết kế mơ hình bán thủy sinh sử dụng cỏ Vetiver
và các vật liệu lọc
- Giải pháp về quản lý tuyên truyền và giáo dục
Hà Nội, ngày tháng năm 2021

Sinh viên thực hiện
Tùng
Ngô Mạnh Tùng

xiv


ĐẶT VẤN ĐỀ
Ngày nay, xã hội ngày càng phát triển do đó nhu cầu của con người cũng
ngày càng tăng cao. Kéo theo đó các loại rác thải cũng có thành phần phức tạp (rác
vô cơ, rác hữu cơ, rác tái chế) để giải quyết vấn đề này các bãi chơn qua các năm
đều tăng và ln trong tình trạng quá tải. Gây ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường,
ước tính mỗi năm có khoảng 20 bãi chơn lấp được hình thành.
Các bãi chơn lấp ln tìm ẩn nguy hiểm cho con người đặc biệt là nước rỉ
rác được sinh ra tại các bãi chơn lấp hay cịn gọi là nước rác hiện là vấn đề "nóng"
tại các đơ thị lớn, và cả những vùng nông thôn ở Việt Nam. Ðây là nguồn nước
thải độc hại do có chứa nhiều chất độc hủy diệt đối với sinh vật và con người như
ni-tơ, a-mô-ni-ắc, kim loại nặng, vi khuẩn gây bệnh đường ruột. Với hàm lượng rất
cao BOD, COD,... khi chúng len lỏi vào đất, nguồn nước ngầm sẽ bị đe dọa, nếu
chúng chảy vào kênh, rạch, sơng ngịi, sẽ làm mơi trường và hệ sinh thái ở khu vực
đó bị hủy hoại. Ngồi ra nước rỉ rác khơng chỉ gây ô nhiễm mùi mà còn ô nhiễm
kim loại nặng như đồng, asen, chì, cadmium, thủy ngân,… và những chất hữu cơ
bán phân giải (chất đơn vòng, đa vòng, mạch vòng, mạch thẳng,… mà trong những
chất này có những nhóm định chất gây độc hại ảnh hưởng đến sức khỏe con người
và cảnh quan môi trường) rất nhiều người dân bị ảnh hưởng đến sức khỏe khi sống
tại bãi chôn lấp. Nước rỉ rác ngấm vào nguồn nước ngầm, hay chảy xuống thủy
vực tích lũy trong (tơm, cá,…) khi người dân sử dụng trong một thời gian dài sẽ
mang đến rất nhiều bệnh tật, điển hình là bệnh ung thư. Ơ nhiễm nước rỉ rác là một
trong những mối đe dọa đối với nguồn nước nói riêng, mơi trường và sức khỏe con
người nói chung. Chính vì thế cần xử lý triệt để nguồn nước rỉ rác trước khi dẫn

chúng ra ngồi mơi trường.
Có nhiều cách để xử lý nước rỉ rác trong đó cách “sử dụng cỏ Vetiver” là 1
cách đem lại hiệu quả xử lý tốt, thân thiện với mơi trường và chi phí đầu tư khá tiết
kiệm. Thực vật thuỷ sinh là những lồi có khả năng thích nghi cao với môi trường
sống ngập trong nước và một số trong các lồi đó có khả năng xử lý các chất ô
nhiễm trong nguồn nước với hiệu quả rất cao. Dựa trên cơ sở đó đề tài “ Nghiên
cứu ứng dụng cây cỏ Vetiver để xử lý nước rỉ rác tại bãi rác Xuân Sơn, Sơn Tây,
1


Hà Nội ” đã được thực hiện với mong muốn có một giải pháp thân thiện với mơi
trường và đem lại hiệu quả xử lý tốt.

2


CHƯƠNG I
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Nghiên cứu khả năng xử lý nước rỉ rác bằng thực vật thủy sinh
Hiện nay, cùng với trình độ khoa học kỹ thuật ngày càng phát triển đã có
nhiều biện pháp xử lý nguồn nước bị ơ nhiễm. Trong đó nổi bật là công nghệ xử lý
nước bằng thực vật. Công nghệ này đã được nhiều nơi áp dụng và bước đầu thu
được những kết quả đáng mừng. Tuy nhiên, đến nay vẫn chưa có một khái niệm
thống nhất về cơng nghệ xử lý ô nhiễm bằng thực vật.
Trong một số tài liệu, các nhà khoa học đã bước đầu đưa ra quan điểm của
mình về vấn đề này.
Theo Salt và cộng sự, công nghệ xử lý ô nhiễm bằng thực vật được hiểu là
việc sử dụng các loài thực vật để loại bỏ chất ô nhiễm trong môi trường hoặc làm
cho các chất ơ nhiễm đó ít độc hơn (I.D.pulford và C.Wastson).
Theo quan điểm của một số tác giả được trình bày trên website

Arabidopsis.info công nghệ xứ lý ô nhiễm bằng thực vật là việc tận dụng quá trình
sinh trưởng của thực vật để làm giảm hoặc loại bỏ chất ô nhiễm có trong đất, nước,
trầm tích và khơng khí bị ơ nhiễm.
Theo từ điển bách khoa tồn thư, xử lý ơ nhiễm bằng thực vật được hiểu là
biện pháp xử lý các vấn đề môi trường thông qua việc sử dụng các loài thực vật.
Mặc dù cách diễn đạt của các quan điểm này là khác nhau nhưng chúng ta có thể
hiểu công nghệ xử lý ô nhiễm bằng thực vật là việc sử dụng các lồi thực vật thích
hợp để giải quyết vấn đề ơ nhiễm mơi trường.
1.1.1. Vai trị của thực vật thủy sinh
Thực vật thủy sinh là các loại thực vật sinh trưởng trong mơi trường nước.
Nó có thể gây nên một số bất lợi cho con người do việc phát triển nhanh và phân
bố của chúng. Tuy nhiên trong việc xử lý nước rỉ rác, đặc biệt là nước thải ơ nhiễm
thì nó lại có vai trị quan trọng mà chúng ta cần quan tâm. Nghiên cứu nhiều hơn
để tận dụng khả năng này của chúng một cách hiệu quả nhất.
Thực vật thủy sinh có thể là những cây khơng có hiệu quả kinh tế như: lau
sậy, cỏ lác, bèo cái,... đến những cây ít nhiều mang lại giá trị kinh tế như: rau
3


muống, cải xoong, cỏ Vetiver,... vì chúng có thể làm thức ăn cho người và động
vật.
Trong các vùng đất ngập nước, xử lý nước rỉ rác có trồng các thực vật thủy
sinh thì những thực vật này sẽ làm giảm hàm lượng các chất ô nhiễm thông qua
các tác động trực tiếp hay tác động gián tiếp. Tác động trực tiếp của các thực vật
thủy sinh trong xử lý nước rỉ rác là khả năng hấp thu chất dinh dưỡng từ mơi
trường để cung cấp dinh dưỡng cho q trình sinh trưởng và phát triển của chúng,
từ đó làm giảm các chất ơ nhiễm trong nước. Ngồi ra chúng cịn có khả năng hấp
thu và tích lũy trong cơ thể một lượng nhất định các nguyên tố như N, P, kim loại
nặng,... Tùy theo từng loài cây mà mức độ xử lý nước của chúng khác nhau nhưng
nhìn chung tốc độ xử lý tỷ lệ thuận với tốc độ sinh trưởng của cây.

Trong xử lý nước rỉ rác người ta đã sử dụng thực vật thủy sinh như bèo cái,
cải xoong, cỏ Vetiver do có bộ rễ phát triển rộng trong nước có khả năng hấp thu
các chất lơ lửng trên bề mặt bộ rễ làm giảm độ đục, SS, qua đó cũng giảm BOD.
Tác động gián tiếp của nó là: thực vật thủy sinh giống như một nơi trú ngụ
của các vi sinh vật (VSV). Rễ càng dài, càng rộng và xốp thì VSV cư trú càng
nhiều. Đây sẽ là nơi cho các VSV sinh trưởng và phát triển. Đồng thời cũng bảo vệ
chúng khỏi những tác động có từ các bức xạ mặt trời.
Các thực vật thủy sinh mọc đứng trong nước có tác dụng làm giảm tốc độ
của nước, tạo điều kiện cho các chất lơ lửng lắng xuống đáy, làm tăng thời gian
tiếp xúc của các chất trong nước với các VSV và bề mặt thực vật. Do đó sẽ làm
tăng hiệu quả xử lý.
Ngồi ra, thực vật thủy sinh cịn có khả năng hấp thu O2 từ những bộ phận
phía trên và vận chuyển qua các mơ khí xuống bộ phận phía dưới. Do vậy mà ngay
phía dưới rễ cây, DO trong nước cũng cao hơn ở ngoài rễ cây, tạo điều kiện cho
các VSV hiểu khí sống bám trên rễ cây oxi hóa các chất hữu cơ (BOD) và làm tăng
quá trình phản nitrat hóa. Điều này cùng có nghĩa cây nào rễ chùm, rộng thì khả
năng xử lý càng tốt vì VSV hiếu khí bám trên đó càng nhiều.
Nhờ có khả năng làm giảm đáng kế hàm lượng các chất SS, BOD, N, P và
một số kim loại nặng nên ngoài việc tận dụng các vùng đất tự nhiên với hệ thực vật
sẵn có, người ta cịn xây dựng những vùng đất ngập nước với việc lựa chọn một số
4


lồi thực vật có khả năng hấp thụ cao các chất ô nhiễm vào xử lý nhiều loại nước rỉ
rác khác nhau như: nước rỉ rác lâu năm, nước rỉ rác tạm thời,... Ngoài ra việc sử
dụng các thực vật trong xử lý rỉ rác cịn giảm nguy cơ xói mịn do làm giảm tác
động của gió, sóng và nước chảy, góp phần cài thiện chất lượng mơi trường thêm
trong lành. Đặc biệt khi ngân sách nhà nước dành cho cơng tác quản lý mơi trường
cịn hạn hẹp, áp dụng các phương pháp xử lý nước rỉ rác khác tuy hiệu quả nhưng
chỉ phí cao thì đây là một giải pháp hết sức tiết kiệm đơn giản và có ý nghĩa sinh

thái cao.
1.1.1.1 Đặc tính sinh học và khả năng hấp thụ chất ô nhiễm của một số thực
vật thủy sinh
Xử lý nước rỉ rác bằng thực vật thủy sinh đã và đang áp dụng tại nhiều nơi
trên thế giới với ưu điểm là rẻ tiền, dễ vận hành đồng thời mức độ xử lý ô nhiễm
cao. Đây là công nghệ xử lý nước rỉ rác trong điều kiện tự nhiên, thân thiện với
môi trường, cho phép đạt hiệu suất cao, chi phí thấp và ổn định, đồng thời làm tăng
giá trị đa dạng sinh học, cải tạo cảnh quan môi trường, hệ sinh thái của địa phương.
1.1.3. Ưu, nhược điểm của phương pháp xử lý nước rỉ rác bằng thực vật thủy
sinh
Xử lý chất thải đô thị bằng phương pháp chơn lấp vẫn là hình thức phổ biến
được áp dụng ở nước ta bởi ưu điểm chi phí thấp so với các phương pháp xử lý
khác như đốt, hóa rắn,…Tuy nhiên, kéo theo đó là vấn đề ơ nhiễm môi trường do
bãi chôn lấp không hợp vệ sinh, không đạt tiêu chuẩn gây ra nhiều bất cập làm ảnh
hưởng tới môi trường xung quanh và cuộc sống con người. Đặc biệt, hầu hết nước
rỉ rác tại bãi chôn lấp đều phát thải trực tiếp vào môi trường, khuếch tán mầm bệnh
gây tác động xấu đến môi trường và sức khỏe con người.
Đến nay đã có nhiều cơng nghệ xử lý nước rỉ rác đắt tiền được nhập khẩu
vào Việt Nam, tuy nhiên đều chưa triển khai được hoặc phải ngừng hoạt động do
công nghệ không phù hợp với đặc tính nước rỉ rác ở nước ta: rác thải khơng được
phân loại tại nguồn. Trong đó, phương pháp xử lý nước rỉ rác bằng thực vật thủy
sinh đã và đang được thực hiện khơng chỉ ở Việt Nam mà cịn ở một số quốc gia
trên thế giới.
5


 Ưu điểm của thực vật thủy sinh trong xử lý nước rỉ rác
-

Hiệu quả xử lý chậm nhưng ổn định đối với các loại nước rỉ rác có nồng

độ COD, BOD thấp
-

Chi phí xử lý khơng cao

-

Q trình xử lý khơng địi hỏi cơng nghệ phức tạp

-

Sinh khối tạo ra sau quá trình xử lý được sử dụng vào nhiều mục đích

khác nhau: làm ngun liệu cho thủ cơng mỹ nghệ, làm thực phẩm cho người và
gia súc, làm phân bón,…
-

Bộ rễ thân cây ngập nước là giá thể rất tốt đối với vi sinh vật, sự vận

chuyển của cây đưa vi sinh vật đi theo.
-

Sử dụng thực vật xử lý nước trong nhiều trường hợp không cần cung cấp

năng lượng, do vậy có thể ứng dụng ở những vùng hạn chế năng lượng.
 Nhược điểm của thực vật thủy sinh trong xử lý nước rỉ rác
-

Diện tích cần dùng để xử lý nước rỉ rác phải lớn, đòi hỏi phải có đủ ánh

sáng. Trong trường hợp khơng có thực vật, vi sinh vật khơng có nơi bám vào.
Chúng dễ dàng trơi theo dịng nước và lắng xuống đáy. Rễ thực vật là nơi cho vi
sinh vật có hại sinh sống, chúng là tác nhân sinh học gây ô nhiễm môi trường
mạnh.

6


1.2. Tổng quan về bãi chôn lấp, và nước rỉ rác
1.2.1. Tổng quan về bãi chôn lấp

Nguồn: Theo thống kê của Tổng cục Môi trường
(Bộ Tài nguyên và Môi trường – TN&MT)
Biểu đồ 1.1: Biến động bãi chôn lấp qua các năm
 Hiện nay có khoảng 904 bãi chơn lấp tuy nhiên vẫn chưa đủ đáp ứng nhu
cầu của con người và ln trong tình trạng q tải, các tác động từ các bãi chôn lấp
là vô cùng lớn, trong đó điều đáng lo ngại nhất là nước rỉ rác với thành phần chất ô
nhiễm rất cao, và vô số các vi sinh vật gây bệnh.
1.2.2. Tổng quan về nước rỉ rác
 Khái niệm nước rỉ rác
Nước rỉ rác hay nước rò rỉ trong bãi rác là loại chất lỏng thấm qua các lớp
rác của các ô chôn lấp và kéo theo các chất bẩn dạng lơ lửng, keo và tan từ chất
thải rắn vào tầng đất ở dưới đáy bãi chôn lấp (BCL). Trong giai đoạn hoạt động
của BCL, nước rỉ rác hình thành chủ yếu do nước mưa và nước “ép” ra từ các lỗ
rỗng của chất thải do thiết bị đầm nén.
Hay nước rỉ rác là một loại chất lỏng được sinh ra từ quá trình phân hủy vi
sinh đối với các chất hữu cơ có trong rác, thấm qua các lớp rác của ô chôn lấp và
kéo theo các chất bẩn dạng lơ lửng, keo và hịa tan từ các chất thải rắn.
 Sự hình thành nước rỉ rác

Nước rỉ rác được hình thành khi nước thấm vào ơ chơn lấp. Nước có thể
thấm vào rác theo một trong số các cách sau đây:
- Nước sẵn có và tự hình thành khi phân hủy rác hữu cơ có trong BCL
- Mực nước ngầm có thể dâng lên vào các ô chôn rác
7


- Nước có thể rỉ vào qua các cạnh (vách) của ô rác
- Nước từ các khu vực khác chảy qua có thể thấm xuống các ơ chơn rác
- Nước mưa rơi xuống khu vực BCL rác trước khi được phủ đất và trước khi
ơ rác đóng lại
- Nước mưa rơi xuống khu vực bãi chôn lấp rác sau khi ô rác đầy (ô rác sau
khi được đóng lại)
 Thành phần và tính chất của nước rỉ rác
Thành phần và tính chất của nước rỉ rác hết sức phức tạp. Để tổng hợp và
đặc trưng hóa thành phần nước rỉ rác là rất khó vì một loạt điều kiện tác động lên
sự hình thành nước rỉ rác. Thời gian chơn lấp (tuổi của bãi chơn lấp), thời tiết, khí
hậu, các mùa trong năm, độ ẩm của BCL, công nghệ chôn lấp, mức độ pha loãng
với nước mặt, nước ngầm và thành phần chất thải rắn, tất cả đều tác động lên thành
phần và lượng nước rỉ rác sinh ra. Mặt khác, chiều sâu bãi chôn lấp, độ dày, độ nén
và loại của lớp nguyên liệu phủ trên cùng, sự có mặt của các chất ức chế, các chất
dinh dưỡng đa lượng và vi lượng, việc thiết kế và hoạt động của BCL, việc chôn
chất thải rắn, chất thải nguy hại, bùn từ trạm xử lý nước thải,… cũng tác động lên
thành phần của nước rỉ rác. Thành phần và tính chất nước rỉ rác còn phụ thuộc vào
phản ứng lý, hóa sinh xảy ra trong BCL. Các q trình sinh hóa xảy ra trong BCL
chủ yếu do hoạt động của các vi sinh vật sử dụng các chất hữu cơ từ chất thải rắn
làm nguồn dinh dưỡng cho hoạt động của chúng.
Trong đa số các trường hợp nước rác bao gồm dịch lỏng tạo thành từ quá
trình phân hủy chất thải rắn và thành phần từ bên ngoài thấm vào như nước mặt,
nước mưa và nước ngầm. Phần dịch lỏng qua các lớp chất rắn dạng bị phân hủy

bao gồm tất cả những sản phẩm phân hủy sinh học và hóa học. Những sản phẩm
này bị cuốn trơi bởi dịng nước thấm từ ngoài vào. Xong nước rỉ rác gồm 2 thành
phần chính đó là các hợp chất hữu cơ và các hợp chất vô cơ.
- Các hợp chất hữu cơ: Axit humic, axit fulvic, các hợp chất tan, các loại
hợp chất hữu cơ có nguồn gốc nhân tạo.
- Các chất vô cơ: Là các hợp chất của Nitơ, Photpho, lưu huỳnh
Tính chất tiêu biểu của nước rỉ rác từ bãi chơn lấp mới và lâu năm được
trình bày ở bảng 1.1.
8


Bảng 1.1: Đặc tính của nước rỉ rác tại các BCL mới và lâu năm
Thành phần

Đơn vị

Bãi mới (dưới 2 năm)
Khoảng

Trung bình

Bãi lâu năm
(trên 10
năm)

BOD5

mg/l

2000 - 20000

10000

100 - 200

TOD

mg/l

1500 - 20000

6000

80 -160

COD

mg/l

3000 - 60000

18000

100 - 500

Chất rắn hòa tan

mg/l

10000 - 55000

10000

1200

TSS

mg/l

200 - 2000

500

100 - 400

Nito hữu cơ

mg/l

10 - 800

200

80 - 120

Ammoniac

mg/l

10 - 800

200

20 - 40

Nitrate

mg/l

5 - 40

25

5 - 10

Tổng lượng P

mg/l

5 - 100

30

5 - 10

Ortho phospho

mg/l

4 - 80

20

4-8

1000 - 10000

3000

200 - 1000

Độ kiềm theo
CaCO3
pH

mg/l

4,5 - 7,5

6,0

6,6 -7,5

Canxi

mg/l

50 - 1500

250

50 - 200

Magie

mg/l

50 - 1500

250

50 - 200

Chlorua

mg/l

200 - 3000

500

100 - 400

Tổng lượng sắt

mg/l

50 - 1200

60

20 - 200

Sulfate

mg/l

50 - 1000

300

20 - 50

(Nguồn: Intergrated Soil Waste Management)

Từ bảng 1.1 có thể thấy rằng tính chất của nước rỉ rác với những BCL có
thời gian hoạt động khác nhau là khác nhau. BCL mới có nồng độ và các chất hữu
cơ như BOD5, COD, TOD,… trong nước rỉ rác đều ở mức cao hơn vài trăm lần so
với BCL lâu năm. Điều này được lý giải là do trong lịng BCL cũng chính là cỗ
máy phân hủy sinh học.
9


1.2.3. Thành phần nước rỉ rác trên thế giới
Bảng 1.2: Thành phần đặc trưng của nước rỉ rác của một số nước trên
thế giới
Colombia

Canada

Đức

Pereria (5

Clover Bar

BCl CTR đô

năm vận

(vận hành từ

thị

hành)

năm 1975)

-

7,2 – 8,3

8,3

-

COD

mg/l

4350 - 65000

1090

2500

BOD

mgO2/l

1560 - 48000

39

230

NH4+

mg/l

200 - 3800

455

1100

TKN

mg/l

-

-

920

7990 – 89100

-

-

Thành phần

pH

Chất rắn tổng cộng mg/l
Chất răn lơ lửng

mg/l

190 - 27800

-

-

Tổng chất rắn hòa

mg/l

7800 – 61300

-

-

-

-

tan
Tổng phosphate
(PO4)

mg/l

2 - 35

mgCaCO3/l

3050 - 8540

4030

-

Ca

mg/l

-

-

200

Mg

mg/l

-

-

150

Na

mg/l

-

-

1150

Độ kiềm tổng

Nguồn: (i): lee & Jone, 1993, (ii) Diego Paredes, 2003

(iii): F. Wang et al. 2014, (iv): KRUSE 1994
Nhận xét: Qua bảng kết quả có thể cho chúng ta thấy được mặc dù nồng độ
các chất ô nhiễm trong nước rỉ rác ở các nước là khác nhau có thể do quy trình xử
lý tại các bãi chơn lấp khác nhau. Nhưng nhìn chung nước rỉ rác có đặc điểm là
nồng độ ô nhiễm rất cao với các chất ơ nhiễm điển hình điển hình như (BOD,
COD, NH4 ,…) Các chất ơ nhiễm này có thể lên tới hàng nghìn đến hàng trăm
nghìn mgO2/l .
10