nghiên cứu ứng dụng giun quế, các chế phẩm vi sinh vật để xử lý bèo nhật bản và đề xuất giải pháp sử dụng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC HUẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC

NGÔ NGUYỄN QUỲNH CHI
NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG GIUN QUẾ, CÁC CHẾ
PHẨM VI SINH VẬT ĐỂ XỬ LÝ BÈO NHẬT BẢN
VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP SỬ DỤNG
CHUYÊN NGÀNH: QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN & MÔI TRƯỜNG
MÃ SỐ: 60.85.01.01
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
KIỂM SOÁT VÀ BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
TS. NGUYỄN MINH TRÍ
Huế, 2014
LỜI CAM ĐOAN
Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi.
Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa
từng được ai công bố trong bất kì công trình nào khác.
Tác giả luận văn
Ngô Nguyễn Quỳnh Chi
Tôi xin chân thành cảm ơn Thầy giáo TS. Nguyễn
Minh Trí đã trực tiếp hướng dẫn về khoa học và giúp đỡ
tận tình trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành
luận văn.
Tôi trân trọng cám ơn đến tất cả quý thầy cô đã
giảng dạy trong chương trình Cao học Quản lý tài nguyên
và môi trường khóa 2012 – 2014, Trường Đại học Khoa
học Huế, những người đã truyền đạt cho tôi những kiến
thức hữu ích về Quản lý tài nguyên và môi trường làm cơ
sở cho tôi thực hiện tốt luận văn này.

Tôi cũng xin gửi lời cám ơn đến tất cả các Thầy Cô
đang giảng dạy tại các Khoa Sinh học, Ban giám hiệu và
phòng đào tạo Sau đại học trường Đại học Khoa học – Đại
học Huế đã nhiệt tình giảng dạy, đã tạo mọi điều kiện
thuận lợi trong suốt thời gian tôi vừa công tác tại trường
vừa tiến hành hoàn thành luận văn.
Sau cùng tôi xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến những
người thân, gia đình, bạn bè đã luôn động viện, tạo điều
kiện tốt nhất cho tôi trong suốt quá trình học cũng như
thực hiện luận văn.
Do thời gian có hạn và kinh nghiệm nghiên cứu khoa
học chưa nhiều nên luận văn còn nhiều thiếu sót, rất
mong nhận được ý kiến góp ý của Thầy Cô và các anh chị
học viên.
Huế, tháng 09 năm 2014
Tác giả luận văn
Ngô Nguyễn Quỳnh Chi
MỤC LỤC
Trang
Trang phụ bìa
Lời cam đoan
Lời cảm ơn
Mục lục
Danh mục viết tắt
Danh mục bảng biểu
Danh mục hình vẽ, đồ thị








 !
"#$%
&'()
*+',-+.,/01(2
345!(2
6(2
(2
2((2
7589:;+<,=>?8!(2
22(2
22(2
7589:;+<,=>@(2
2A(2
A((2
&B4C;+<,DE4'!EF<(2
2G(2
A2(2
H7IJ89:;+<,KL4MD'!(2
2N(2
AA(2
,K5KCOPEQ!R!S!(2
A2(2
A(2
TMDPLU4!6V!$WT(2
AX(2
AX(2
HT89:;+<,C!S!(2

AG(2
AY(2
,K5KC4CZ89:(2
2(2
A[(2
,KP!C4CL\]!Z89:(2
2(2
AG(2
HTBC^;+<,=V>?8!E@(2
Y(2
AN(2
_5F`;+<,aM\VKCV>L<(2
Y(2
A()(2
Hb!BcKL4de6!CBf!gE(2
G(2
*+''h+'?i#jk'l(A
345!(A
6(A
(A
2((A
.!b!m&Z^^8Z8!Ln(A
2((A
22(A
,;+<,m@LLZLn(A
2((A
A((A
,K5KCOPEQ!R!mJ(n(A
A2(A
A2(A

,K5KCOPEQ!R!mJ2n(A
A(A
AA(A
jKVTMDPLU4C!S!6V!$WTDJ((A
AX(A
A(A
jKVTMDPLU4C!S!6V!$WTDJ2(A
AY(A
AX(A
,K5KC4CU89:=>?8!(A
)(A
AY(A
,K5KC4CU89:=>@(A
((A
A[(A
,KP!4CU89:=>?8!(A
A(A
AG(A
,KP!4CU89:=>@(A
(A
AN(A
R89:;+<,EBf!Lo=>m?8!p@n(A
X2(A
qjr1(
(s+'t&'/uv*jwx/(
2/y1+.'/y+z12
A&'{?/+.'/y+z12
|+.'}*v*jwx/A
Xt1~•v*1€+?•+A
M(A

‚+.S1*+x//ƒ1
((3„…†HuS1-+.'/y+z1?w‡ˆ|,‰Š+'€,-+
(((.\5!P;+<,
((26W!P89:;+<,X
(2‹+.'/y+z1?w?/ƒz+.+.?/3/+'?€~Š+.‡ˆ|'t'-/'Œ1„[
(2(V6W!WaL<89:Of![
(22Wa>L<()
(Ah+''h+'+.'/y+z13ˆ+../1+jtj0‡ˆ|~‹'Œ1„((
(A(89:Vf!=!O6\((
(A2+6W!89:Vf!=!OD?5+(X
(•3Žj•j/0v*./1+jt?x‡ˆ|~‹'Œ1„,•+../1+jt([
((.\5!UVb!VP!S!m&Z^8Z8!Ln(G
(2?QC!S!(N
(2(EWT]#C^]#C^L(N
(22‡9:RM(N
(2A39aEB`2)
M22(
jŽ/…†+.?x&'…„+.&'‹&+.'/y+z12(
2(jŽ/…†+.?x'‘/./*++.'/y+z12(
2((j4MJ6W!2(
2(26W!’“V(2”2)(AV)[”2)(22
22&'…„+.&'‹&+.'/y+z122
22(+E•%22
22((jP!–8BgC;+<,DE4'!EF<’ 22
ZMVVVKP!=L4MJV CEZX<C
,!—,b!Zm(N[2n`e\Vb!^M\ML!’22
22(2,477589:;+<,=>L<22
22(A7589:;+<,=!S!2A
222Q752
222(jVVWTMDC!S!2

2222‡V%5L4LMDC!S!2X
222AHT!^ `WTC!S!2X
222‡V%EMJZ!LZ’=MVC^B2X
222X‡V%5KCOP75’=5UC^B2X
222Y&BcVde6!C˜!Bf!gE2X
22A4U6E89:L45!2Y
MA2[
HuS1-+.'/y+z12[
A(h+''h+',‰Š+'€,-+‡™t+q'x+'&'Ž'1u?x?š+.&'€+2[
A2H'-+•+.‡ˆ|,‰Š+'€,-+v*./1+S1uA(
A2(,KP5KOP75A(
A223•TMDPU4MJC!S!A
A2AHT89:;+<,C!S!A[
AA‡ˆ|,‰Š+'€,-+,•+.‹'u&'›?/3/+'?€AN
AA(,K5KC4C)
AA2,KPP!C4CA
AAAHTBC^;+<,=V>L<X
Aj‹+'./‹'t…†+.‹+.1k+&'™+'Œ1„G
AXjw‡1t‹./-/&'‹&3ˆ+.'†&|X(
AX(RL8!OBf!“;+<,=>?8!p>
@X2
AX239a;+<,EWT!R!S!X
Hu1€+?xjw+.'lXN
/Hu1€+XN
//jw+.'lY)
*+'œ+.~h+'v*‹./-Y(
x//ƒ1'*H'-ŠY2
PHỤ LỤC
DANH MỤC VIẾT TẮT
KHCN : Khoa học Công nghệ

VSV : Vi sinh vật
TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam
TN : Thí nghiệm
ĐC : Đối chứng
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Số hiệu
bảng
Tên bảng Trang
2.1 Thí nghiệm xử lý bèo Nhật Bản bằng chế phẩm Vixura 22
2.2 Thí nghiệm xử lý bèo Nhật Bản bằng chế phẩm EM 23
3.1 Phân bố của bèo Nhật Bản ở thành phố Huế và vùng phụ cận 28
3.2 Kinh phí hỗ trợ xử lý bèo Nhật Bản cho một số phường ở Huế 29
3.3 Biến động nhiệt độ của chất nền và phòng nuôi giun Quế 32
3.4 Tăng trưởng về sinh khối giun trên các nguồn thức ăn 35
3.5 Khả năng xử lý bèo Nhật Bản của giun Quế 38
3.6 Biến động nhiệt độ của đống ủ theo thời gian xử lý 42
3.7
Biến động chiều cao của đống ủ so với ban đầu theo thời
gian xử lý
42
3.8
Khả năng phân hủy bèo Nhật Bản bằng các chế phẩm
Vixura và EM
46
3.9
Tỷ lệ mùn hóa bèo Nhật Bản dưới tác động của các chế phẩm
vi sinh vật
46
3.10 Kết quả phân tích một số chỉ tiêu của phân hữu cơ tạo thành 48
DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

Số hiệu
hình
Tên hình Trang
2.1 Giun quế (Peryonyx excavatus) 21
2.2 Bèo Nhật Bản (Eichhornia crassipes) 21
3.1 Biến động nhiệt độ của chất nền và phòng nuôi giun (đợt 1) 32
3.2 Biến động nhiệt độ của chất nền và phòng nuôi giun (đợt 2) 34
3.3
Động thái tăng trưởng về sinh khối của giun Quế trên các
nguồn thức ăn ở đợt 1
35
3.4
Động thái tăng trưởng về sinh khối của giun Quế trên các
nguồn thức ăn ở đợt 2
36
3.5 Biến động nhiệt độ của đống ủ khi xử lý bằng chế phẩm Vixura 40
3.6 Biến động nhiệt độ của đống ủ khi xử lý bằng chế phẩm EM 41
3.7 Biến động chiều cao đống ủ khi xử lý bằng chế phẩm Vixura 43
3.8 Biến động chiều cao đống ủ khi xử lý bằng chế phẩm EM 44
3.9
Mô hình xử lý bèo Nhật Bản thành phân hữu cơ sinh học bằng
chế phẩm (Vixura hoặc EM)
52
1
MỞ ĐẦU
1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Bèo Nhật Bản (Eichhornia crassipes) hay còn gọi là bèo Tây, Lục
Bình… có nguồn gốc từ Nam Mỹ đã được di nhập vào Việt Nam từ những
năm 1902 với mục đích làm cảnh. Trong điều kiện thuận lợi, loài này có thể
phát triển gấp đôi diện tích trong khoảng 10 ngày, hiện đã phân bố rộng khắp

tại các thủy vực nước ngọt ở Việt Nam nói chung và ở địa bàn tỉnh Thừa Thiên
Huế nói riêng. Sự phát triển quá mức của bèo Nhật Bản sẽ gây cản trở dòng
chảy, giảm lưu thông của nước và gây ảnh hưởng đến sinh hoạt của người dân
trong khu vực. Nó cạnh tranh môi trường sống với các loài thủy sinh vật bản
địa và làm giảm đáng kể tính đa dạng sinh học trong các hệ sinh thái thủy
vực. Vì vậy, việc xử lý sinh khối bèo Nhật Bản đang là một vấn đề cần quan
tâm hiện nay.
Giun Quế (Peryonyx excavatus) là một loài động vật đất có khả năng
phân hủy chất hữu cơ rất nhanh, chúng được nuôi phổ biến ở nhiều nơi trên
Thế giới cũng như ở Việt Nam để xử lý phân của gia súc, gia cầm. Hoạt
động nuôi giun Quế mang lại rất nhiều lợi ích như: là nguồn thức ăn giàu
chất đạm cho gia súc, gia cầm; là “nhà máy” chuyển hoá nguồn phân từ dạng
tươi sang dạng hoai, giúp tăng năng suất cây trồng theo từng năm, hạn chế
sự phát triển của sâu bệnh, tăng tính bền vững của hệ sinh thái… Dựa vào
các đặc điểm sinh học của loài giun này, chúng tôi thấy rằng chúng hoàn
toàn có khả năng xử lý chuyển hóa được các chất hữu cơ thành các chất dinh
dưỡng cho cây trồng.
Chế phẩm vi sinh vật cũng được coi là một công cụ hữu hiệu để giải
quyết vấn đề ô nhiễm môi trường. Hiện nay phương pháp sử dụng các chế
2
phẩm vi sinh vật để xử lý chất thải rắn, rác thải sinh hoạt, xử lý bùn ao nuôi
thủy sản, xử lý các phế phẩm từ nông nghiệp để làm phân bón nhằm tạo ra
sản phẩm thân thiện môi trường đã và đang được các nhà khoa học quan
tâm nghiên cứu.
Đứng trước vấn đề cần phải giải quyết một lượng lớn sinh khối bèo
Nhật Bản đang phát triển quá mức và tận dụng loại nguyên liệu này như một
nguồn tài nguyên thiên nhiên. Dựa vào đặc tính sinh học về khả năng chuyển
hóa chất hữu cơ của giun Quế và hiệu quả xử lý của các chế phẩm vi sinh vật,
chúng tôi mạnh dạn đề xuất ý tưởng thực hiện đề tài: “Nghiên cứu ứng
dụng giun Quế, các chế phẩm vi sinh vật để xử lý bèo Nhật Bản và đề

xuất giải pháp sử dụng” nhằm mục đích tạo ra các sản phẩm phục vụ ngành
nông nghiệp và thân thiện với môi trường.
2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
Nghiên cứu sử dụng giun Quế và một số chế phẩm vi sinh để xử lý
sinh khối bèo Nhật Bản đang phát triển mạnh, phá vỡ cảnh quan và gây ô
nhiễm môi trường tại các thủy vực ở thành phố Huế nhằm tạo ra sản phẩm
phân hữu cơ sinh học an toàn và có chất lượng cho ngành nông nghiệp.
3. PHẠM VI NGHIÊN CỨU
Đề tài tập trung nghiên cứu chủ yếu về khả năng chuyển hóa sinh khối
bèo Nhật Bản của giun Quế và chế phẩm vi sinh để tạo phân hữu cơ sinh học,
đồng thời đánh giá chất lượng các nguồn phân tạo thành phục vụ cho ngành
nông nghiệp của địa phương.
3
4. Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI
4.1. Ý nghĩa khoa học
Đóng góp về mặt lý luận cho việc sử dụng giun Quế và chế phẩm vi
sinh vật để xử lý bèo Nhật Bản nhằm tạo nguồn phân hữu cơ giàu dinh dưỡng
cho trồng trọt, đồng thời thu được sinh khối giun là một nguồn thức ăn giàu
đạm phục vụ cho chăn nuôi.
4.2. Ý nghĩa thực tiễn
- Cung cấp những dẫn liệu cơ bản về tình hình xâm hại của Bèo Nhật
Bản ở thành phố Huế và vùng phụ cận.
- Sử dụng bèo Nhật Bản làm thức ăn nuôi giun Quế tạo nguồn thức ăn
giàu đạm cho chăn nuôi và khả năng tạo nguồn phân hữu cơ sinh học bằng
chế phẩm vi sinh để xử lý bèo Nhật Bản.
- Đề xuất một số giải pháp nhằm sử dụng bèo Nhật Bản làm nguyên
liệu để có thể tạo ra sản phẩm phân bón an toàn, hướng tới một nền nông
nghiệp sạch và bền vững.
- Kết quả của đề tài là tài liệu tham khảo cho các cơ quan chức năng
trong việc triển khai ứng dụng vào thực tiễn, góp phần bảo vệ môi trường tại

địa phương.
5. CẤU TRÚC CỦA LUẬN VĂN
Luận văn được trình bày trong 67 trang, bố cục như sau:
Mở đầu: 3 trang; Tổng quan tài liệu: 17 trang; Đối tượng và phương
pháp nghiên cứu: 6 trang; Kết quả nghiên cứu: 31 trang; Kết luận và đề nghị:
2 trang; Danh mục công trình của tác giả: 1 trang; Tài liệu tham khảo: 7 trang.
Trong luận văn có 12 bảng, 11 hình vẽ, đồ thị, 53 tài liệu tham khảo
(38 tài liệu tiếng Việt và 15 tài liệu nước ngoài) để minh họa cho kết quả
nghiên cứu.
Chương 1
4
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. SƠ LƯỢT KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VỀ XỬ LÝ BÈO NHẬT BẢN
1.1.1. Giới thiệu về bèo Nhật Bản
Bèo Nhật Bản (Eichhornia crassipes Solms) còn được gọi là Lục bình,
Lộc bình là một loài thực vật thuỷ sinh, thân thảo, sống trôi nổi theo dòng
nước, thuộc về chi Eichhornia của họ bèo Nhật Bản (Pontederiaceae) [48]. Nó
có xuất xứ từ Nam Mỹ, du nhập Việt Nam khoảng năm 1905 với mục đích
trồng làm cảnh.
Bèo Nhật Bản có thân cao khoảng 30 cm với dạng lá hình tròn, màu
xanh lục, láng và nhẵn mặt. Lá cuốn vào nhau như những cánh hoa, cuống lá
nở phình ra như bong bóng xốp ruột giúp cây bèo nổi trên mặt nước. Ba lá đài
giống như ba cánh. Rễ bèo trông như lông vũ sắc đen buông rủ xuống nước,
cos thể dài đến 1 m. Cây bèo Nhật Bản sinh sản rất nhanh nên dễ làm nghẽn
ao hồ, kênh rạch. Một cây mẹ có thể đẻ nhánh ra nhiều cây con, tăng số gấp
đôi số lượng sau 2 tuần [15].
Bèo Nhật Bản sinh sản rất nhanh, chúng sinh trưởng và phát triển tốt
trong điều kiện ao hồ có nhiều chất hữu cơ và dinh dưỡng, ánh sáng nhiều,
nhiệt độ tối ưu 30
0

C, pH khoảng 5,5 - 9. Tốc độ phát triển bèo Nhật Bản rất
cao, một cây mẹ có thể đẻ nhiều cây con, tăng số lượng gấp đôi sau 2 tuần. Ở
những nơi giàu dinh dưỡng, một cây bèo Nhật Bản có thể sinh ra tới 1.000 cá
thể trong hai tháng. Bèo Nhật Bản phát triển mạnh vào mùa nắng, đặc biệt từ
tháng 2 đến tháng 5 hàng năm (dẫn theo Châu Văn Ngọc) [24].
Bèo Nhật Bản thuộc nhóm thức ăn xanh, chứa hầu hết các acid amin
không thay thế, giàu vitamin, khoáng đa lượng và vi lượng nên có thể sử dụng
cho gia súc khi thiếu thức ăn xanh. Lượng chất khô thấp (6-7%), lượng xơ cao
(trên 200 g/kg), khoáng tổng số cũng cao (180 – 190 g/kg chất khô) nên giá trị
5
năng lượng thấp (1800 - 1900 Kcal) ứng với 1 kg chất khô (dẫn theo Châu
Văn Ngọc) [24].
Bèo Nhật Bản là một trong mười loài cây có tốc độ sinh trưởng mạnh
nhất trên thế giới. Theo Reddy và DeBusk (1987): tỷ lệ tăng trưởng của bèo
Nhật Bản khoảng 10,33-19,15 kg/ha/ngày, chúng có khả năng tăng gấp đôi
sinh khối trong vòng 14 ngày, sinh khối trung bình lớn nhất của bèo Nhật Bản
là 49,6 kg/m
2
. Trong điều kiện bình thường, bèo Nhật Bản có thể che phủ mặt
nước với mật độ 10 kg/m
2
, mật độ tối đa có thể đạt được là 50 kg/m
2
(dẫn
theo Phạm Công Minh) [21].
1.1.2. Tình hình nghiên cứu về xử lý bèo Nhật Bản
Theo Wilson và cộng sự (2005), bèo Nhật Bản là một loài thực vật thủy
sinh phát triển lâu năm được tìm thấy đầu tiên ở các vùng đất ngập mặn [53].
Theo Malik (2007), bèo Nhật Bản có thể phá hoại trên diện rộng của mặt
nước và dẫn đến hàng loại những vấn đề như giảm đa dạng sinh học, tắc

nghẽn các con sông và hệ thống thoát nước, thay đổi thành phần hóa học
nước, ô nhiễm môi trường Vì vậy, nhiều nghiên cứu đã sử dụng phương
pháp sinh học, hóa học và cơ học để ngăn ngừa sự lây lan và thậm chí là tiêu
diệt bèo Nhật Bản [46].
Theo Gunnarsson và Petersen (2007) bèo Nhật Bản đã được đề xuất
như một chất nền cho sản xuất phân hữu cơ hoặc sản xuất khí sinh học. Bùn
từ quá trình khí sinh học có chứa hầu hết các chất dinh dưỡng bề mặt và có
thể được sử dụng như một loại phân bón cho cây trồng [42].
Aboud và cộng sự (2005) cho rằng bèo Nhật Bản có thể cung cấp một
lượng lớn thức ăn bổ dưỡng và là một nguồn tiềm năng về dinh dưỡng cho
động vật nhai lại [39]. Gần đây năm 2010, Bhattacharya và Kumar đã chỉ ra
rằng bèo Nhật Bản có thể là một cây trồng nhiên liệu sinh học tiềm năng và
được sử dụng trong sản xuất nhiên liệu sinh học [40].
6
Hàng năm, nhiều tỉnh thành trên cả nước tốn nhiều chi phí cho việc giải
quyết vấn nạn bèo Nhật Bản. Ngày 6/6/2014, Sở Khoa học & Công nghệ tỉnh
Tây Ninh tổ chức Hội thảo khoa học “Giải pháp xử lý bèo Lục Bình trên sông
Vàm Cỏ Đông”. Một số tác giả đã trình bày tham luận về tình trạng phát triển
của bèo Lục Bình trên hệ thống các kênh rạch của Việt Nam nói chung và trên
sông Vàm Cỏ Đông nói riêng cùng một số giải pháp xử lý đã có ở các địa
phương để đưa ra đề xuất các giải pháp xử lý đối với bèo Lục Bình trên sông,
kênh rạch [38].
Trên địa bàn các huyện/thị thuộc tỉnh Thừa Thiên Huế bèo Nhật Bản
cũng phát triển rất mạnh trên các ao hồ, sông nhỏ ở các huyện. Trong những
năm qua các huyện/thị phải tiêu tốn hàng trăm triệu đồng cho việc vớt bèo để
khơi thông dòng chảy trước mùa mưa lũ. Chỉ riêng năm 2008, tỉnh đã chi
ngân sách khoảng 1,2 tỷ đồng cho các huyện Phú Vang, Hương Thủy và
thành phố Huế để vớt bèo trên các sông, rạch nhằm khơi thông dòng chảy
trước mùa mưa lũ, hạn chế việc sập cầu cống do bèo vướng chân cầu (dẫn
theo Châu Văn Ngọc) [24].

Tại các địa phương như Quảng Điền, Phong Điền, Hương Trà, Hương
Thủy, Phú Vang, Phú Lộc bèo Nhật Bản phát triển và sinh sản rất nhanh.
Ngoài ra, do mật độ quá nhiều nên dẫn đến tình trạng cây bị chết với số lượng
lớn gây ô nhiễm môi trường nước, ảnh hưởng đến hệ sinh thái trên sông. Với
sự phát triển mạnh của bèo Nhật Bản đã gây ảnh hưởng lớn đến sinh hoạt và
cuộc sống của người dân trong khu vực.
Năm 2009, Trung tâm Chuyển giao công nghệ tỉnh Thừa Thiên Huế
(nay là Trung tâm Ứng dụng tiến bộ Khoa học và Công nghệ) phối hợp với
Viện Công nghệ sinh học đã xây dựng mô hình sản xuất phân hữu cơ sinh học
từ nguyên liệu bèo Nhật Bản, rơm rạ và các phụ phẩm nông nghiệp khác bằng
7
chế phẩm sinh học tại thị xã Hương Thủy và thử nghiệm sản phẩm cho trồng
hoa cảnh tại Thủy Vân, trồng lúa tại Thủy Thanh [18].
Tháng 5/2013, Trung tâm Ứng dụng Tiến bộ Khoa học & Công nghệ
đã thực hiện dự án "Nhân rộng mô hình xử lý bèo Nhật Bản bằng chế
phẩm sinh học Micromix-3 thành phân hữu cơ sinh học tại 5 huyện/thị,
tỉnh Thừa Thiên Huế” nhằm tận dụng nguồn nguyên liệu này, giải quyết vấn
nạn bèo Nhật Bản gây tắc nghẽn dòng chảy, làm ô nhiễm môi trường, cảnh
quan du lịch và có được sản phẩm phân hữu cơ sinh học phục vụ cho sản xuất
nông nghiệp một cách bền vững, góp phần để bảo vệ môi trường [18].
1.2. CÁC NGHIÊN CỨU VỀ VIỆC ỨNG DỤNG VI SINH VẬT TRONG
XỬ LÝ CHẤT THẢI HỮU CƠ
1.2.1. Các nghiên cứu ứng dụng vi sinh vật trong xử lý chất thải hữu cơ
Trước tình trạng ô nhiễm rác thải và phế thải nông nghiệp ngày càng
trầm trọng và nhu cầu nguyên liệu để sản xuất phân hữu cơ cho sản xuất nông
nghiệp ngày càng lớn, nhiều nhà khoa học đã bắt tay vào nghiên cứu, khai
thác các nguồn hữu cơ tự nhiên có từ hoạt động sản xuất nông nghiệp (trồng
trọt, chăn nuôi) và từ sinh hoạt con người hàng ngày (ăn uống, chế biến ) để
tái chế thành phân bón hữu cơ. Cùng với sự góp mặt của công nghệ sinh học,
hàng vạn tấn phế thải hữu cơ đã được xử lý tạo ra sản phẩm cuối cùng là phân

ủ. Đã có rất nhiều nghiên cứu cơ bản và chuyên sâu của các nhà khoa học thế
giới, từ đó giúp hoàn thiện và rút ngắn quá trình ủ phân đồng thời tạo ra sản
phẩm với chất lượng tốt nhất.
Đào Thị Lương và Phạm Văn Ty (1998) đã phân lập được các chủng vi
sinh vật có khả năng phân giải cellulose, lignin và hemicellulose. Các tác giả
cũng xây dựng được quy trình sản xuất chế phẩm phân giải các chất hữu cơ.
Kết quả thử nghiệm xử lý phế thải hữu cơ bằng chế phẩm này đã rút ngắn thời
gian ủ xuống còn 45 - 60 ngày, so với cách ủ tự nhiên từ 6 - 12 tháng [20].
8
Đề tài cấp nhà nước KHCN 02 - 06A đã nghiên cứu và áp dụng công
nghệ sinh học trong sản xuất phân bón hữu cơ vi sinh từ nguồn phế thải hữu
cơ rắn. Đề tài đã phân lập từ các mẫu đất và mẫu rác ở một số tỉnh phía bắc,
tuyển chọn được hai chủng xạ khuẩn X
50
thuộc loài Streptomyces gougero và
chủng xạ khuẩn Streptomyces macrosporrus X
20
; 2 chủng vi khuẩn là V40
thuộc loài Cellulona sp và V
31
thuộc loài Corynebacoerium sp; 2 chủng nấm
là N11 thuộc loài A. japonicus và N
3
thuộc loài A. unilateralis. Các có khả
năng phân hủy các hợp chất hữu cơ khó phân giải như cellulose,
hemicellulose cao. Khi nghiên cứu tác động của chúng vào quá trình phân hủy
rác, các tác giả nhận thấy khi chúng tác động đồng thời theo tỷ lệ phối trộn
1:1:1 giữa xạ khuẩn, vi khuẩn và nấm sợi sẽ cho hiệu quả cao hơn khi sử dụng
riêng rẽ [35].
Đề tài cấp nhà nước KHCN 02 - 04 của Lê Văn Nhương và cộng sự

đã phân lập và tuyển chọn được hai chủng xạ khuẩn là S59 và S116 có hoạt
tính phân giải tinh bột, cellulose cao. Khi thử nghiệm mức độ chuyển hóa
cellulose của các xạ khuẩn trên môi trường rơm, vở lạc đã qua xử lý kiềm
thì chủng S59 đã làm giảm hàm lượng xenlulose là 43,03% (rơm) và
39,37% (vỏ lạc); chủng S116 giảm 40,7% (rơm) và giảm 37,34% (vỏ lạc)
so với đối chứng [27].
Năm 2003, Tăng Thị Chính và cộng sự đã nghiên cứu hiệu quả sử dụng
chế phẩm Micromix 3 trong xử lý rác thải bằng phương pháp ủ hiếu khí tại
nhà máy chế biến phế thải Việt Trì, Phú Thọ. Thí nghiệm được các tác giả bố
trí như sau: rác được cho vào các bể lên men có dung dịch 150 m
3
, bể đối
chứng và bể thí nghiệm được bổ sung 8 kg đạm ure, 16 kg rỉ đường, riêng bể
thí nghiệm có bổ sung 30 kg chế phẩm Micromix 3 đã thúc đẩy nhanh quá
trình phân hủy triệt để hơn, thời gian ủ rút ngắn từ 50 ngày xuống 40 ngày,
9
hàm lượng mùn thu được tăng hơn 22%, đặc biệt hàm lượng mùn tinh tăng
hơn 50% so với đối chứng và thời gian xử lý được rút ngắn hơn [10].
Lý Kim Bảng và Tăng Thị Chính (2005) đã xây dựng công nghệ xử lý
rơm rạ ngay tại đồng ruộng tại tỉnh Nam Định với việc bổ sung các chủng vi
sinh vật phân giải nhanh cellulose và các chất phụ gia cần thiết. Kết quả tạo
được một nguồn phân hữu cơ lớn để cải tạo đất trồng lúa, hạn chế đốt rơm rạ
nên không có khói gây ô nhiễm môi trường [5].
Trong thời gian qua đã có một số đề tài khoa học nghiên cứu xử phế
thải giàu chất hữu cơ như đề tài B001-32-09 của Nguyễn Xuân Thành chủ trì
về “xử lý phế thải mùn mía, bùn mía bằng công nghệ vi sinh thành phân hữu
cơ bón cho cây mía đường” [29]. Đào Châu Thu (2006) chủ trì Đề tài hợp tác
Khoa học và Công nghệ của Đại học Nông nghiệp I Hà Nội với Cộng hòa
Italia: “Sản xuất phân hữu cơ sinh học từ rác thải hữu cơ sinh hoạt và phế thải
nông nghiệp để dùng làm phân bón cho rau sạch vùng ngoại vi thành phố Hà

Nội”. Kết quả nghiên cứu của các đề tài này đã tạo ra được những sản phẩm
phân hữu cơ giàu dinh dưỡng, góp phần cải tạo đất và giảm thiểu tác động của
các loại phế phẩm đến môi trường [32].
Phan Bá Học (2007) trong nghiên cứu “Ứng dụng chế phẩm vi sinh vật
xử lý tàn dư thực vật trên đồng ruộng thành phân hữu cơ tại chỗ bón cho cây
trồng trên đất phù sa sông Hồng” đã có kết luận: cứ 1 tấn rơm rạ ủ thì cho ra
0,2 - 0,25 tấn phân hữu cơ; 1 tấn thân ngô sau khi ủ cho ra 0,3 - 0,33 tấn phân
hữu cơ; 1 tấn thân và lá khoai tây thu được 0,2 tấn phân ủ, 1 tấn các loại rau
màu khác cho 0,15 - 0,3 tấn phân ủ [17].
Lưu Hồng Mẫn và cộng sự ở Viện lúa đồng bằng sông Cửu Long đã
khai thác nấm Tricoderma là nguồn vi sinh vật có khả năng phân hủy rơm rạ
nhanh, hạn chế được sự phát triển nấm bệnh khô vằn lưu tồn trong rơm rạ, tạo
nguồn phân hữu cơ cho đất. Nếu sử dụng 10 kg chế phẩm cho 1 ha rơm rạ sau
10
thu hoạch thì trong khoảng thời gian 4 - 6 tuần sẽ tạo được khoảng 6 tấn phân
hữu cơ tại chỗ. Chế phẩm vi sinh vật phân hủy rơm được nghiên cứu và sản
xuất thành 2 dạng: dạng xử lý trực tiếp vào rơm và dạng hòa tan trong nước
tưới hoặc phun trực tiếp vào rơm. Thời gian để chế phẩm sinh học phân hủy
rơm rạ là 5 - 6 tuần sau khi xử lý [44].
Như vậy, áp dụng các biện pháp sinh học trong xử lý chất thải hữu cơ
đã được các nhà khoa học trong nước và thế giới quan tâm, tập trung nghiên
cứu. Trong tình hình hiện nay, lượng rác thải hữu cơ ngày càng nhiều, các
biện pháp xử lý khác không thể đảm bảo xử lý hiệu quả thì biện pháp xử lý
bằng vi sinh vật không những góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường mà
còn tạo ra một nguồn phân hữu cơ sinh học rất lớn dùng để bón cho cây trồng,
giảm bớt chi phí về phân bón cho sản xuất nông nghiệp.
1.2.2. Tình hình ứng dụng chế phẩm vi sinh vật
Để xử lý ô nhiễm môi trường người ta có rất nhiều biện pháp, nhưng
tùy theo điều kiện cụ thể mà áp dụng phương pháp nào cho hiệu quả. Hiện
nay biện pháp sinh học trong xử lý ô nhiễm môi trường đang rất phổ biến và

được triển khai mạnh mẽ. Vi sinh vật môi trường đang là phương pháp tiếp
cận nghiên cứu tốt nhất của thế giới, tập trung vào việc phân lập vi sinh vật từ
tự nhiên hay tạo ra các chủng vi sinh vật môi trường được coi là biện pháp
hữu hiệu nhằm giải quyết triệt để vấn đề ô nhiễm nước thải, rác thải mà các
công nghệ trước đây như kỹ thuật kị khí, hiếu khí chưa làm được.
Nước ta là nước nông nông nghiệp có nguồn phế thải sau thu hoạch rất
lớn, đa dạng, một số ngành công nghiệp cũng tạo ra một khối lượng rác hữu
cơ rất lớn từ quá trình sản xuất và các nguồn rác phế thải cũng từ sinh hoạt.
Nguồn rác thải và phế thải này là một cản trở lớn cho sự phát triển mạnh mẽ
của xã hội và chỉ một phần phế thải đó được xử lý đúng quy cách và tận dụng
11
được những lợi ích từ những nguồn rác thải và phế thải này. Biện pháp sinh
học để xử lý phế thải là biện pháp tối ưu nhất và hiệu quả nhất [31].
Hiện nay, ở Việt Nam trong công tác xử lý chất thải đã tồn tại và được
sử dụng phổ biến ở một số chủng loại vi sinh vật hữu hiệu như: vi sinh vật
phân giải celulose, protein, lignin, tinh bột Cụ thể, một số loại chế phẩm vi
sinh vật sử dụng trong xử lý ô nhiễm môi trường:
- Chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu EM (Effective Microoganisms) có
nguồn gốc từ Nhật Bản do Trung tâm chuyển giao công nghệ Việt - Nhật, Bộ
Khoa học và Công nghệ đưa vào thử nghiệm ở Việt Nam
- Chế phẩm vi sinh vật Emuni và vi sinh vật cellulose: là chế phẩm của
Trung tâm Ứng dụng Vi sinh vật thuộc Đại học Quốc Gia Hà Nội.
- Chế phẩm vi sinh vật Micromic 3: là chế phẩm vi sinh vật của Viện
Công nghệ sinh học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
- Chủng loại vi sinh vật của Trung tâm Ứng dụng Vi sinh vật thuộc
trường Đại học Quốc gia Hà Nội.
Ở thành phố Huế, hiện nay các chế phẩm vi sinh vật được ứng dụng
rộng rãi để xử lý chất thải và mang lại hiệu quả trong công tác giảm thiểu ô
nhiễm môi trường,ví dụ như công ty Xử lý chất thải rắn đã sử dụng chế phẩm
EM thứ cấp trong xử lý rác thải, đặc biệt việc sử dụng chế phẩm Micromix 3

để xử lý bèo Nhật Bản của Trung tâm Ứng dụng tiến bộ Khoa học và Công
nghệ thuộc Sở Khoa học và Công nghệ Thừa Thiên Huế.
1.3. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG GIUN ĐẤT ĐỂ XỬ LÝ
RÁC HỮU CƠ
1.3.1. Tình hình xử lý rác hữu cơ bằng giun đất trên thế giới
Từ rất lâu người ta đã nghiên cứu giun đất và vai trò của nó trong tự
nhiên vào những năm 1950 thuộc thế kỷ 20. Tracey (1951) đã chứng minh sự
12
hiện diện của các enzyne cellulase và kitinase phân hủy cellulose và kitin có
trong hệ tiêu hóa của giun đất [51].
Các nghiên cứu của Parcel và Kalpachevski năm 1968 đã chứng minh
rằng đất và các chất hữu cơ được chuyển qua ống tiêu hóa của giun đất biến
thành các dạng viên giàu mùn, giàu các yếu tố khoáng như Ca
+
, K
+
có khả
năng giữ nước cao, đồng thời cũng giàu các chất N, P, K làm tăng độ phì của
đất (dẫn theo Đỗ Văn Nhượng) [26].
Mitchell và cộng sự (1977) nghiên cứu khả năng mùn hóa chất hữu cơ
của giun đất. Barley và Jenning (1959) khi nghiên cứu phân giun và nhận thấy
phân có lượng nitơ hữu dụng cho cây trồng tăng cao hơn. Theo Jacobson và
Graaf (1971) trong phân giun có các nguyên tố trao đổi Ca, Mg, P, K … với
hàm lượng khá cao (dẫn theo Trình Nghiên) [23].
Bonche (1972), Pussard và Fayolle (1983) đã nghiên cứu về phân loại,
khả năng tăng trưởng sinh sản của giun đất và môi trường sinh sống của
chúng. Từ việc nuôi giun đất để nghiên cứu, các nhà khoa học đã phát hiện ra
những loài giun dễ nuôi trong điều kiện nhân tạo. Từ đó họ bắt đầu nghiên
cứu nuôi giun vì mục đích kinh tế và cải tạo môi trường. Công việc nuôi giun
đất đơn giản, không cần những kỷ năng và trình độ văn hóa cao. Người ta đã

nuôi giun ở nhiều nước trên thế giới như Mỹ, Canada, Pháp, Ý, Úc, Nhật, Hàn
Quốc, Trung Quốc… ở những nước này giun được nuôi để làm thức ăn cho
gia súc, các loài thủy sản đặc sản, làm thức ăn cho người (cháo giun, lương
khô) và thuốc trị bệnh cho người (dẫn theo Trình Nghiên) [23].
Tại Pháp, hội tư nhân Sovadec thành lập năm 1986 đã tổ chức xử lý rác
thải sinh hoạt ở quy mô công nghiệp và năm 1991 xí nghiệp này đã xây dựng
nhà máy đầu tiên xử lý rác thải bằng giun đất ở La Voulte thuộc tỉnh Ardeche
với hiệu suất 30 tấn rác/ngày. Sản phẩm cuối cùng của ủ rác hữu cơ với giun
đất là một sản phẩm tơi xốp và giàu chất dinh dưỡng. Tất cả những người sử
dụng sản phẩm này làm phân bón đều nhận thấy cây trái trồng trên đất được