đánh giá vai trò của thực vật thủy sinh và quần thể vi sinh vật trong việc xử lý nước hồ văn quán

Tiểu luận sinh thái và môi trường đô thị GVHD: ThS. Nguyễn Hồng Vân


Nguyễn Xuân Nhất- 2011M HAU Page - 0 -


TRƢỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI
KHOA ĐÔ THỊ


TIỂU LUẬN:
SINH THÁI VÀ MÔI TRƢỜNG ĐÔ THỊ
Đề tài:
ĐÁNH GIÁ VAI TRÒ CỦA THỰC VẬT THỦY SINH VÀ
QUẦN THỂ VI SINH VẬT TRONG VIỆC XỬ LÝ NƢỚC HỒ
VĂN QUÁN

GVHD: Ths. Nguyễn Hồng Vân
Sinh viên thực hành: Nguyễn Xuân Nhất
Lớp 11M

Tiểu luận sinh thái và môi trường đô thị GVHD: ThS. Nguyễn Hồng Vân


Nguyễn Xuân Nhất- 2011M HAU Page - 1 -




DANH MỤC VIẾT TẮT

ATP Adenosin Triphosphat
BOD Biochemical Oxygen Demand
CFU Clonny Form Unit
COD Chemical Oxygen Demand
N Ni tơ
P Photpho
TSS Total Suspended Solids
TVTS Thực vật thủy sinh
VSV Vi sinh vật
BTNMT Bộ Tài Nguyên Môi Trƣờng.

Tiểu luận sinh thái và môi trường đô thị GVHD: ThS. Nguyễn Hồng Vân


Nguyễn Xuân Nhất- 2011M HAU Page - 2 -



DANH MỤC BẢNG

Bảng 1. Kết quả phân tích các thông số của nƣớc Hồ Văn Quán
Bảng 2. Số lƣợng VSV phân lập đƣợc trong nƣớc đƣợc lấy mẫu ở Hồ Văn Quán
Bảng 3. Số lƣợng VSV phân lập đƣợc trong hộ rễ TVTS đối với mẫn nƣớc trong Hồ Văn
Quán( CFU/g)
Bảng 4. Kết quả phân tích TSS trong mẫu nƣớc theo thời gian(ml/l)
Bảng 5. Kết quả phân tích COD trong mẫu nƣớc theo thời gian(ml/l)
Bảng 6. Kết quả phân tích giá trị N-NH
4
+
trong mẫu nƣớc theo thời gian(mg/l)

Bảng 7. Kết quả phân tích giá trị P-PO
4
3-
trong mẫu

nƣớc theo thời gian
Bảng 8. Hiệu quả khả năng xử lí nƣớc thải của TVTS và quần thể VSV đối với nƣớc Hồ
Văn Quán

Tiểu luận sinh thái và môi trường đô thị GVHD: ThS. Nguyễn Hồng Vân


Nguyễn Xuân Nhất- 2011M HAU Page - 3 -


DANH MỤC HÌNH

Hình 1. Các quá trình biến đổi hóa sinh trong nƣớc
Hình 2. Khát quát khu vực hồ Văn Quán
Hình 3. Cây bèo tây
Hình 4. Cây bèo cái
Hình 5. Cây thủy trúc
Hình 6. Bố trí thí nghiệm
Hình 7. Quy trình pha loãng mẫu
Hình 8. Biểu đồ thể hiện sự biến đổi giá trị TSS của các đối tƣợng nghiên cứu theo thời
gian
Hình 10. Biểu đồ thể hiện sự biến đổi giá trị N-NH
4
+
của các đối tƣợng nghiên cứu theo

thời gian
Hình 11. Biểu đồ thể hiện sự biến đổi giá trị P-PO
4
3-
của các đối tƣợng nghiên cứu theo
thời gian
Hình 12. Biểu đồ thể hiện sự hiệu quả xử lý các thông số của nƣớc Hồ Văn Quán của các
loại thực vật nghiên cứu theo thời gian thí nghiệm.




Tiểu luận sinh thái và môi trường đô thị GVHD: ThS. Nguyễn Hồng Vân


Nguyễn Xuân Nhất- 2011M HAU Page - 4 -


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN
1. Giới thiệu chung về hồ
1.1. Hồ và hệ thống hồ ở Hà Nội
1.2. Bản chất các quá trình xảy ra trong hồ
1.3. Hiện trạng môi trƣờng nƣớc hồ tại Hà Nội
2. Xử lý nƣớc thải bằng VSV
2.1. Vai trò của TVTS trong việc xử lý nƣớc thải
2.2. Cơ chế xử lý ô nhiễm nƣớc thải của TVTS
2.3. Quá trình làm sạch nƣớc thải bằng VSV
2.3.1.1. Sơ lƣợc về VSV

2.3.1.2. Vai trò của VSV trong việc xủ lý và làm sach nƣớc thải
3. Tình hình nghiên cứu về xử lý nƣớc thải bằng vi sinh vật và TVTS
3.1. Tình hình và các kết quả nghiên cứu trên thế giới
3.2. Tình hình và các thành tựu có đƣợc ở Việt Nam
CHƢƠNG 2. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
1. Đối tƣợng nghiên cứu
1.1. Đối tƣợng nƣớc nghiên cứu
1.2. Đối tƣợng thực vật nghiên cứu
1.2.1.1. Cây bèo tây
1.2.1.2. Cây bèo cái
1.2.1.3. Cây thủy trúc
2. Phƣơng pháp nghiên cứu
2.1. Phƣơng pháp bố trí thí nghiệm
2.2. Phƣơng pháp phân lập VSV
2.3. Phƣơng pháp xác định số lƣợng VSV
CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
1. Kết quả đánh giá hiện trạng nƣớc hồ Văn Quán và một số thông số dặc trƣng
2. Xác định số lƣợng quần thể VSV trong nƣớc và hệ rễ TVTS trong mẫu nƣớc Hồ Văn
Quán
2.1. Xác định số lƣợng quần thể VSV trong nƣớc Hồ Văn Quán
2.2. Xác định số lƣợng quần thể VSV trong hệ rễ TVTS đối với mấu nƣớc hồ Văn
Quán
3. Đánh giá sự thay đổi các thông số đặc trƣng của nƣớc hồ Văn Quán sau khi xử lí bằng
TVTS
Tiểu luận sinh thái và môi trường đô thị GVHD: ThS. Nguyễn Hồng Vân


Nguyễn Xuân Nhất- 2011M HAU Page - 5 -

3.1. Kết quả phân tích TSS
3.2. Kết quả phân tích COD
3.3. Kết quả phân tích P-PO
4
3-

4. Sơ bộ đánh giá hiệu quả khả năng sử lý nƣớc của TVTS và quẩn thể VSV đối với
nƣớc hồ Văn Quán
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
TÀI LIỆU THAM KHẢO


Tiểu luận sinh thái và môi trường đô thị GVHD: ThS. Nguyễn Hồng Vân


Nguyễn Xuân Nhất- 2011M HAU Page - 6 -


MỞ ĐẦU

Môi trƣờng – một vấn đề lớn, ngày nay nó đã trở thành vấn đề chung của toàn
nhân loại, đƣợc cả thế giới quan tâm. Bên cạnh nhƣng đột phá mới của các ngành công-
nông nghiệp để phát triển kinh tế, nâng cao chât lƣợng cuộc sống thì kéo theo đó là
những vấn đề môi trƣờng đƣợc nãy sinh và gây ảnh hƣởng rất lớn. Nằm trong vòng quay
chung của thế giới, môi trƣờng ở Việt Nam cũng đang xuống cấp, có nơi môi trƣờng bị
hủy hoại nghiêm trọng gây mất cân bằng sinh thái, cùng với việc khai thác không hợp lí
các nguồn tài nguyên cũng đã làm ảnh hƣởng nghiêm trọng đến chất lƣợng cuộc sống và
sự phát triển bền vững của đất bƣớc. Trong các vấn đề của môi trƣờng thì vấn đề ô nhiễm
nƣớc cũng đang là mối quan tâm của toàn xã hội; đặc biệt, ô nhiễm nƣớc thải sinh hoạt là
vấn đề đáng lo ngại, nó ảnh hƣởng nghiêm trọng và trực tiếp tới sức khỏe con ngƣời.

Xử lý nƣớc thải bằng phƣơng pháp sử dụng các loại thực vật thủy sinh (TVTS) và
vi sinh vật (VSV) đã và đang đƣợc áp dụng tại nhiều nơi trên thế giới với nhiều ƣu điểm.
Xử lý nƣớc bằng thực vật và vi sinh vật là công nghệ xử lý trong môi trƣờng tự nhiên,
thân thiện vơi môi trƣờng, cho phép đạt hiệu suất cao, chi phí thấp và ổn định, đồng thời
bên cạnh đó còn tăng giá trị về đa dạng sinh học, cải tạo cảnh quan môi trƣờng, hệ sinh
thái của địa phƣơng. Sinh khối thực vật, bùn phân hủy, nƣớc thải sau khi xử lí còn gián
tiếp mang lại nhiều giá trị kinh tế. Mặt khác, Việt Nam là nƣớc nhiệt đới, khi hậu nóng
ẩm, rất thích hợp cho sự phát triển của các loài thực vật thủy sinh và vi sinh vật.
Do vậy, em chọn đề tài nghiên cứu: “ Đánh giá vai trò của thực vật thủy sinh và
quần thể vi sinh vật trong việc xử lý nước ở hồ Văn Quán” làm đề tài nghiên cứu của
mình.



Tiểu luận sinh thái và môi trường đô thị GVHD: ThS. Nguyễn Hồng Vân


Nguyễn Xuân Nhất- 2011M HAU Page - 7 -


 Khách thể nghiên cứu:
Hồ Văn Quán – Khu đô thị Văn Quán – Hà Đông – Hà Nội.
 Đối tƣợng nghiên cứu:
Thực vật thủy sinh (cây bèo tây, cây bèo cái, cây thủy trúc ) và quần thể vi sinh vật ở hồ
Văn Quán.
 Phạm vi nghiên cứu:
Hồ Văn và Hồ Võ thuộc hệ thông hồ Văn Quán.
 Thời gian khảo sát:
Bắt đầu từ tháng đầu 8-2013 đến cuối tháng 9- 2013
 Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu:

+) Khảo sát hiện trạng cơ sở, chụp ảnh, thu thập tài liệu,thu thập tài liệu, thông tin.
+) Đánh giá hiệ trạng và các thông số đặc trƣng của nƣớc hồ Văn Quán.
+) Xác định số lƣợng quần thể vi sinh vật trong mẫu nƣớc hồ Văn Quán và có trong hệ
rễ thực vật thủy sinh.
+) Đánh giá sự thay đổi các thông số đặc trƣng của nƣớc sau khi xử lý bằng các loại thực
vật thủy sinh và vi sinh vật.
+) Sơ bộ đánh giá hiệu quả khả năng xử lý nƣớc của thực vật thủy sinh và quần thể vi
sinh vật đối với mẫu nƣớc hồ ở quy mô phòng thí nghiệm.
 Phƣơng pháp nghiên cứu:
 Nghiên cứu các đề tài, công trình nghiên cứu khoa học có sẵn liên quan
đến đề tài
 Thu thập tài liệu từ sách báo, internet
 Tham khảo đề tài cùng nội dụng của kĩ sƣ.Vũ Thị Thương Ngoan
(K54- Đại học KHTN Hà Nội)
 Khảo sát thực địa
 Làm thí nghiệm và phân tích kết quả
Tiểu luận sinh thái và môi trường đô thị GVHD: ThS. Nguyễn Hồng Vân


Nguyễn Xuân Nhất- 2011M HAU Page - 8 -



CHƢƠNG I: TỔNG QUAN

1. Giới thiệu chung về hồ
1.1. Hồ và hệ thống hồ tại Hà Nội
Hồ có mặt hầu hết các đô thị và đóng vai trò quan trọng trong việc tiếp nhận, điều
hòa nƣớc và khí hậu, tạo cảnh quan và là nơi vui nơi giải trí cộng đồng. Thành phố Hà
Nội nằm ở vùng có địa hình thấp của đồng bằng sông Hồng do đó Phần lớn các hồ ở Hà

Nội xuất phát từ các vùng trũng hoặc nhánh sông trên nền đất trẻ. Sự hình thành các hồ
gắn liền với sự phát triển đô thị. Các dòng chảy qua kênh, hồ tạo nên khung sinh thái là
nguông phục vụ cho sinh hoạt, sản xuất và các hoạt động khác của đo thị. Các hồ tạo
thành một hệ thống kết nối với các sông tiêu thoát nƣớc cho thủ đô.
Do các đô thị có địa hình tƣơng đối bằng phẳng nên mật độ các hồ ao và kênh
thoát nƣớc trong thành phố tƣơng đối cao, chiếm khoảng 10-15% diện tích đô thị. Các hồ
nội thành có diện tích từ một vài ha đến hàng trăm ha ( hồ lớn nhất là hệ thống hồ Tây –
hồ Trúc Bạch có diện tích gần 500 ha) . Đây là khung sinh thái đo thị đảm nhận các vai
trò: tiếp nhận, điều hòa nƣớc mƣa, xử lý nƣớc thải thông qua quá trình tự làm sạch, nuôi
cá và là nơi vui chơi giải trí của ngƣời dân. Chức năng chính của các hồ là phục vụ thoát
nƣớc, xử lý nƣớc thải sơ bộ.
Theo khảo sát của Trung tâm nghiên cứu môi truongf và cộng đồng ( CECR) năm
2010, Hà Nội hiện có 120 hồ, ao, đầm, thủy vực lớn nhỏ trong 6 quận nội thành. Trong số
80/120 hồ thì có 76% số hồ có diện tích lớn hơn 1.000m
2
, 17,5% hồ có diện tích dƣới
500m
2
và 6% hồ có diện tích từ 500- 1.000 m
2
. Hầu hết các hồ trong nội thành là nơi tiếp
nhận trục tiếp nƣớc thải, nƣớc mƣa của hệ thống thoát nƣớc quanh đó sau đó tiêu thoát
qua các mƣơng thoát nƣớc chung của thành phố. Trừ Hồ Tây và Hồ Hoàn Kiếm đƣợc sử
dụng cho mục đích tham quan du lịch, điều hòa nƣớc mƣa, tiếp nhận nƣớc thải có hạn
chế thì các hồ còn lại đóng vai trò chứa và thoát nƣớc thải, nƣớc mƣa của khu vực. Các
hồ ngoại thành nhƣ Hồ Yên Sở, Hồ khu đô thị mới Định Công, Linh Đàm đóng vai trò
nhƣ các hồ đầu mối tiếp nhận nƣớc điều hòa nƣớc mƣa.
Tiểu luận sinh thái và môi trường đô thị GVHD: ThS. Nguyễn Hồng Vân

Nguyễn Xuân Nhất- 2011M HAU Page - 9 -


Theo số liệu thống kê, hiện nay trong nột thành Hà Nội ( trên địa bàn 9 quận) chỉ
có 17 hồ thuộc ở khu vực nội thành chịu sự quản lý của Công ty Thoát nƣớc Hà Nội.
Theo tổng kết, hiện trạng các hồ nhƣ sau:
- 15 hồ đã xây dựng hệ thống cửa phai hoặc lắp đặt tuyến cống bao để
tách nƣớc thải và 2 hồ ở vƣờn Bách Thảo không nhận nguồn thải.
- 93 hồ đang trong giai đoạn cải tạo, xây dựng tuyến cống bao tách nƣớc
thải (Hồ Văn Chƣơng, Thƣơng Mại, Ba Mẫu, ) trong đó 30 hồ đã xây
dựng hệ thống chặn nƣớc thải.
Ngoài một số hồ, ao ở quận Tây Hồ không nằm giữa khu vực đông dân và một số ao hồ
nằm trong khu vực chùa chiền hoặc cơ quan, trƣờng học, phần lớn ao hồ còn lại đều nằm
trong khu vực dân cƣ đông đúc hoặc bên cạnh chợ cóc, các khu vực kinh doanh. Đây là
một thử thách lớn trong công tác bảo vệ môi trƣờng ao hồ. Cũng nhƣ nhiều nghiên cứu về
ao hồ, áp lực lƣớn nhất hiện nay là các hồ phải tiếp nhận các nguồn nƣớc thải sinh hoạt từ
các hộ gia đình, các hàng quán gây ô nhiễm nƣớc triền miên, làm công tác cải tạo và xử
lý nƣớc trở nên tốn kém, tốn thời gian và không hiệu quả.
1.2. Bản chất các quá trình xảy ra ở hồ
Giới thủy sinh có trong nƣớc là VSV, chủ yếu là vi khuẩn, động vật nguyên sinh, thực vật
phù du (tảo) và cá động vật bậc cao nhƣ cá, tôm, cua, ốc Tùy vào mức độ nhiễm bẩn
hay nồng độ của các chất hữu cơ trong nƣớc, mức độ oxy hòa tan, nồng độ các chất có
độc tính sẽ ảnh hƣởng đến đời sống của các giới này trong nƣớc.
Theo chiều sâu, hồ đƣợc chia thành 3 vùng: vùng kị khí nằm dƣới đáy, vùng tùy
nghi là lớp nƣớc ở giữa và vùng trên mặt là vùng hiếu khí.
Trong hồ sảy ra các quá trình sau:
- Oxi hóa các chất hữu cơ bởi các VSV hiếu khí ở lớp nƣớc phía trên của
hồ
- Quang hợp của tảo ở lớp nƣớc phía trên
- Phân hủy chất hữu cơ của các vi khuẩn yếm khí ở đáy

Vùng hiếu khí sảy ra quá trình quang hợp của tảo và các TVTS kahcs để cung cấp
ooxxi cho vi khuẩn, chúng cũng sử dụng các chất khoáng tróng đó có CO
2
và NH
4
+
do vi
khuẩn tạo thành để phát triển tăng sinh khối và thải oxi.
Tiểu luận sinh thái và môi trường đô thị GVHD: ThS. Nguyễn Hồng Vân


Nguyễn Xuân Nhất- 2011M HAU Page - 10 -


Vùng tùy nghi với hệ VSV khá phong phú với các loại vi khuẩn. Các vi khuẩn này
phân giải các chất hửu cơ thành nhiều chất trung gian khác, cuối cùng là CO
2
va H
2
O
đồng thời tạo ra các tế bào mới, chúng sử dụng O
2
do tảo và các loài thức vật trong nƣớc
sinh ra.
Các VSV phân hủy các chất hữu cơ thành các chất vô cơ, cung cấp cho các TVTS,
trƣớc hết là tảo. Tảo và các TVTS khác lại cung cấp ooxxi cho vi khuẩn. Các loài TVTS
nhƣ tảo, rong, bèo, có rễ, thân tạo điều kiện cho VSV bám vào mà không bị chìm
xuống đáy. Chúng cung cấp oxi cho vi khuẩn hiếu khí, ngoài ra còn cung cấp cho VSV
những hoạt chất sinh học cần thiết, ngƣợc lại vi khuẩn cung cấp ngay tại chỗ cho thực
vật những sản phẩm trao đổi chất của mình, đồng thời thực vật cũng che chở cho vi

khuẩn khỏi bị chết dƣới ánh nắng mặt trời. Tảo khi sống là nguồn thức ăn cho cá và các
loại thủy sản khác, khi chết sẽ là dinh dƣỡng cho VSV.
Vùng kị khí sẽ sảy ra quá trình phân giải các chất hữu cơ ở diểu kiện kị khí có
trong lớp bùn hoặc ở trong nƣớc đáy. Các sản phẩm phân hủy kị khí trƣớc tiên là các axit
hữu cơ, sau đó thành NH
3
, CH
4
, H
2
, CO
2

Nhƣ vậy VSV, tảo và các loài thức vật trong hồ có mối quan hệ oxi và các chất
dinh dƣỡng. Yếu tố chính đảm bảo quá trình chuyển hóa chất hữu cơ trong hồ là oxi và
nhiệt độ. Hàm lƣợng oxi trong hồ phụ thuộc vào chiều sâu hồ, điều kiện khí hậu, thời
tiết, chế động dòng chảy. Ở tầng nƣớc mặt do có oxi khuếch tán vào từ không khí vào
oxi quang hợp, quá trình oxi hóa chất hữu cơ diễn ra rất mạnh. Thế năng oxi hóa khử hồ
giảm dần theo chiều sâu [10].
1.3. Hiện trạng môi trƣờng nƣớc tại các hồ ở Hà Nội
Hồ, ao Hà Nội là một phần rất quan trọng của đô thị Hà Nội.Hệ thống hồ Hà Nội
có bề dày lịch sử văn hóa, mang đến nhiều giá trị quan trong : giá trị cảnh quan tự nhiên,
giá trị lịch sử, văn hóa xã hội, môi trƣờng, vui chơi tinh thần. Tuy nhiên, do quá trình đô
thị hóa nhanh chóng và tăng trƣởng dân số đã tạo ra những tác động không nhỏ lên hồ Hà
Nội.
Theo báo cáo cuat Trung tâm nghiên cứu môi trƣờng và cộng đồng (CECR) năm
2010. Trên cơ sở đánh giá hiện trạng ô nhiễm chất lƣợng nƣớc của hồ, hiện trạng bờ hành
lang của 120 hồ, ao, đầm thì phần lớn các hồ có giá trị pH và nhiệt độ trong giới hạn cho
phép, tuy nhiên phần lớn các hồ có giá trị các chỉ tiêu còn lại không đạt yêu cầu.
Tiểu luận sinh thái và môi trường đô thị GVHD: ThS. Nguyễn Hồng Vân

Nguyễn Xuân Nhất- 2011M HAU Page - 11 -


Phần lớn các hồ bị ô nhiễm chất hữu cơ, có tới 71% hồ có giá trị BOD
5
vƣợt quá
mức tiêu chuẩn cho phép (>15mg/L); trong đó 14% hồ bị nhiễm nặng (>100mg/L);25%
hồ bị nhiễm nặng (BOD
5
từ 50-100mg/L) và 32% có dấu hiệu ô nhiễm. 70% số lƣợng có
nồng độ oxy hòa tan (DO) dƣới mức tiêu chuẩn cho phép (<4mg/L); 6 hồ có nồng độ DO
dƣới 1mg/L, nghĩa là hầu nhƣ không có sự sống của VSV.
Nguyên nhân gây ô nhiễm chình là do nƣớc thải sinh hoạt từ các hộ gia đình, khu
dân cƣ, nhà hàng, quán ăn, cơ quan, Ngoài ra còn có nƣớc thải của các khu công
nghiệp, bệnh viên, Phần lớn các nguồn nƣớc thải này đều chƣa qua xử lí đổ ra sông và
hồ, gây ô nhiễm cho hồ ngày càng nặng.
Theo Sở Tài Nguyên – Môi Trƣờng Hà Nội, tổng lƣợng nƣớc thải sinh hoạt và
nƣớc thải sản xuất công nghiệp ở khu vực nội thành khoảng 500,00m
3
/ngày, đều tiêu
thoát qua hệ thống cống và 4 sông tiêu chính là Tô Lịch, Lừ, Sét, Kim Ngƣu. Nƣớc thải
từ hoạt động sản xuất, bệnh viện và cơ sở dịch vụ chứa nhiều chất gây ô nhiễm chƣa
đƣợc sử lí chiếm tới 90% tổng lƣợng nƣớc thải công nghiệp, dịch vụ xả thẳng vào vào
nguồn nƣớc mặt. Hiện Hà Nội chỉ mới có 40 cơ sở sản xuất công nghiệp, 29 cơ sở sản
xuất dịch vụ và 5 bệnh viện có trạm sử lí nƣớc thải.
Hiện tƣợng đổ phế thải dựng, đổ đất, lấn chiếm ao hồ, làm giảm đáng kể diện
tích ao hồ, nhiều hồ đang dần dần biến mất. Các hồ chƣa kè đều đứng trƣớc nguy cơ bị
lấn chiếm, việc kè hồ giúp chấm dứt việc lấn chiếm. Tuy nhiên, nhiều hồ đã kè những

cũng rất ô nhiễm, nƣớc đục đen, làm nất đi nền tảng sinh thái và thảm động , thực vật tự
nhiên ven bờ rất quan trọng đối với nhiều hồ. Nhiều ao, hồ đã bị san lấp để lấy đất xây
dựng, diện tích mặt ao, hồ đã giảm đi rất nhiều, có nhiều ao, hồ đã hoàn toàn biến mất,
nhiều nới trƣớc kia là hồ thì bây giờ đƣợc thay thế bẳng những khu đô thị hay những nhà
chung cƣ. Theo thống kê sơ bộ của Sở Xây dựng Hà Nội, giai đoạn 1986 – 1994 diện tích
mặt hồ bị giảm hơn 16 ha. Một năm sau, năm 1995 đã có thêm 23 mặt hồ bị biến mất.
Trong đó, Hồ Tây với diện tích khoảng hơn 500 ha, chiếm gần 50% diện tích ao, hồ toàn
thành phố nay chỉ còn 446 ha. Cũng rơi vào tình trạng nhƣ vậy, hồ Linh Quang (Đống
Đa) cũng từ diện tích 6 ha giờ đã giảm xuống, còn 5,2 ha.
Ngoài việc hồ bị lấn chiếm do đổ đất, phế thải xuống bờ hồ và rác thải vào hồ, các
hồ còn bị lắng rất nhiều do không đƣợc nạo vét thƣờng xuyên, mặt hồ phủ kín đầy rau
muống, bèo các loại gây mất mĩ quan, không phát huy đƣợc vai trò điều hòa nƣớc mƣa.
Diện tích các hồ ao đang ngày càng thu hẹp, làm giảm khả năng điều hòa. Bên cạnh đó,
Tiểu luận sinh thái và môi trường đô thị GVHD: ThS. Nguyễn Hồng Vân


Nguyễn Xuân Nhất- 2011M HAU Page - 12 -


do tốc độ đô thị hóa rất nhanh và ý thức của bộ phân dân cƣ còn thấp nên các hồ nằm
trong khu vực dân cƣ thƣờng xuyên bị đổ phế thải xây dựng, dổ đất nhƣ hồ Rẻ Quạt, Tai
Châu, Tứ Liên, Đầm Ấu Một số hồ còn đƣợc lắp đặt các đăng đó, cửa phai để dâng
nƣớc nuôi cá cũng làm ảnh hƣởng đến dòng chảy thoát nƣớc nhƣ hồ Tam Trinh, hồ
Phƣơng Liệt
Một số hồ có lƣợn nƣớc thải lớn chảy vào nhƣ hồ Đền Lừ, hồ Nghĩa Tân, hồ Thiền
Qang. Nhiều hồ có mật độ tảo lớn nhƣ hồ : Hữu Tiệp, Trúc Bạch, Văn Chƣơng, Công
Viên, Phƣơng Liệt Nƣớc thải xả thằng vào hồ không qua sử lí làm cho chất lƣợng nƣớc
hồ suy giảm. Do hàng ngày phải tiếp nhận một lƣợng nƣớc thải chƣa qua sử lí với nồng
độ các chất hữu cơ, các chất lơ lửng, các muối dinh dƣỡng cao và do không đƣợc thƣờng
xuyên nạo vét nên lƣợng bùn tích đọng ở đấy hồ, chiều sâu cột nƣớc trong hồ thấp đã làm

ảnh hƣởng đến khả nẳng tự làm sạch của hồ và gây ảnh hƣởng tới môi trƣờng và sức
khỏe cộng đồng. Đặc biệt, một số hồ còn tổ chức nuôi cá, đƣa nƣớc thải và bã bia và hồ
đến nuôi cá đã làm gia tăng mức độ ô nhiễm của nƣớc hồ.
Nhƣ vậy trong tƣơng lai nguy cơ ô nhiễm nguồn nƣớc sông, hồ ở thành phố Hà
Nội không những không giảm mà còn gia tăng nhanh chóng, đặc biệt là ô nhiễm chất thải
công nghiệp, sinh hoạt. Đây là cảnh báo khẩn cấp cho công tác bảo vệ và phục hồi chất
lƣợng nƣớc ở thành phố Hà Nội phụ vụ cấp nƣớc an toàn cho sinh hoạt, thủy sản, du lịch
và nông nghiệp.
2. Xử lý nƣớc thải bẳng thực vật thủy sinh và quá trình làm sạch nƣớc thải
bằng vi sinh vật

2.1. Xử lý nƣớc thải bằng phƣơng pháp thủy sinh
Thực vật thủy sinh (TVTS) là loại thực vật sinh trƣởng trong môi trƣờng nƣớc, nó
có vai trò quan trọng trong việc xử lý ô nhiễm nƣớc thải. Hiện nay, TVTS đang là
đối tƣợng đƣợc quan tâm đến trong cử lý nƣớc thải vì những ƣu điểm của chúng:
- Tăng trƣởng nhanh nên hấp thu mạnh chất ô nhiễm.
- Sử dụng thực vật thủy sinh là phƣơng pháp thân thiện với môi trƣờng.
- Chi phí xử lý thấp
- Sinh khối sau khi xử lý có thể tận dụng cho các mục đích khác nhƣ chăn
nuôi, làm phân bón, sản xuất protein, khi metan
Một số vai trò chủ yếu của TVTS:
Tiểu luận sinh thái và môi trường đô thị GVHD: ThS. Nguyễn Hồng Vân


Nguyễn Xuân Nhất- 2011M HAU Page - 13 -


a. Làm giá thể cho VSV sống
Quần thể VSv thực hiện các giai đoạn khác nhau trong quá trình xử lý. TVTS cung cấp
cho VSV bề mặt hay giá thể để sinh trƣởng, phát triển và tạo ra màng sinh học, lớp màng

này tạo bởi VSV sống trên rễ và phần thân thực vật kể cả á rụng. Hệ thống màng sinh học
do VSV tạo thành có vai trò chính trong quá trình xủ lý. Diện tích bề mặt và số lƣợng cá
thể cang lớn thì hiệu quả xử lý càng cao.
b. Tạo điểu kiện cho quá trình nitrat hóa và phản nitrat hóa
Chức năng quan trọng của hệ thống đất ngập nƣớc dùng để xử lý nƣớc thải là loại
bỏ nito trong liên kết. Nƣớc thải đi vào hệ thống thƣờng có lƣợng Õi hòa tan rất thấp có
đôi khi bằng 0. Do đó nito trong nƣớc thải chử yếu tồn tại ở dạng ni tơ hữu cơ hoặc NH
3
.
Sự chuyển hóa NH
3
thành NO
3
-
không thể xảy ra trừ khi chất thải đƣợc sục khí, khi đố
các vi khuẩn hiếu khí sẽ thực hiện quá trình này. Nếu nhƣ ở điều kiện kị khí thì sẽ tạo ra
sự ức chế quá trình oxi hóa NH
3
thành NO
3
-
. Do đó 1 lƣợng õi khuếch tán sẽ đẩy nhanh
quá trình nitrat hóa và phản nitrat hóa để xử lý nƣớc thải.
2.2 Cơ chế xử lý nƣớc ô nhiểm bằng VSV

a. Sự truyền oxi
TVTS giải phóng oxi từ rễ vào trong vùng rễ ảnh hƣớng đến chu trình
địa hóa sinh trong trầm tích thông qua ánh hƣởng lên trạng thái oxi hóa
khử của trầm tích. Oxi cũng có ý nghĩa cho hoạt động cua nhóm vi sinh
hiếu khí trong việc phân hủy chất ô nhiễm hữu cơ cũng nhƣ vi khuẩn nitrat

hóa. Tốc độ thải oxi từ rễ cây phụ thuộc vào nồng độ oxi bên trong, nhu cầu
oxi của môi trƣờng xung quanh và tính thấm của lớp tế bào vách. Tốc độ
thoát oxi cao nhất ở vùng dƣới đỉnh rễ và giảm tỉ lệ với khoảng cách từ đỉnh
rễ.
b. Chuyên chở nƣớc và chất ô nhiễm
Khi thực vật hút nƣớc theo nhu cầu của cây đồng thời cũng đƣa nƣớc
vào đất và mang theo các chất ô nhiễm khác nhau đã đƣợc ion hóa vào
trong đất. Trong quá trình xử lý, các chất có tiềm năng gây ô nhiễm có thè
ơ trạng thái khỏng hoạt động qua sự trao dổi, kết tủa, bám dính, tích tụ, oxi
hoa và sự biến đổi các ion. Nếu không có thực vật hoạt động nhƣ là các
Tiểu luận sinh thái và môi trường đô thị GVHD: ThS. Nguyễn Hồng Vân


Nguyễn Xuân Nhất- 2011M HAU Page - 14 -


máy bơm hút nƣớc thải vào trong đất, các phản ứng trên đây không thế xảy
ra đƣợc.
c. Sử dung chất dinh dƣỡng
TVTS sử dụng nitơ, photpho và các nguyên tố vi lƣợng khác trong quá
trình sinh trƣởng. Sự hấp thu chất dinh dƣỡng xảy ra ở rễ và cả phần thân,
lá chìm trong nƣớc. TVTS trong vùng đất ngập nƣớc có năng suất rất cao.
Nơi sinh khối đƣợc thu hoạch thì lƣợng chất dinh dƣỡng đƣợc lấy di rất
cao. Tuy nhiên phần lớn các chất dinh dƣỡng đƣợc hấp thu bởi thực vật sẽ
quay trả lại hệ thống khi các phần thân và lá bị chết và thối rữa trong quá
trình già hóa của cây. Do vậy việc thu hái thƣờng xuyên sinh khối thực vật
là hết sức quan trọng để loại bỏ các chất dinh dƣỡng ra khói hệ thống.
d. Lọc
Thân và lá của thực vật ngập nƣớc và rễ của thực vật nổi giống nhƣ là một lớp ngăn
chất lơ lƣng đi vảo hệ thống. Nó cũng làm chậm dòng nƣớc chảy qua hẹ thống nên các

chất rắn sẽ bị lắng xuống. Bởi vậy, thực vật tạo điều kiện cho việc phát huy việc xử lý các
chất hữu cơ bằng cách kéo dài thời gian cho quá trình biến đổi sinh hóa.
e. Nguồn che sáng
Với sự che mát cho nƣớc, TVTS đã giúp điều hòa nhiệt độ của nƣớc và làm giảm
quần thể tảo, qua đó hạn chế đƣợc sự dao dộng lớn của pH và lƣợng oxi hòa tan giữa ban
ngày và ban đêm. Điều đó cũng làm giảm lƣợng chất rắn lơ lửng trong nƣớc.
f. Cung cấp lớp đất và trầm tích mới
Theo thời gian, một lớp giống nhƣ bùn đƣợc tích tụ dần trên mặt nên đáy. Các chất
này đôi khi tạo ra một lớp đất hoặc trẩm tích lắng đọng mới, chứa cặn bã thực vật, sản
phẩm trao đổi chất của VSV và chất rắn phân giải chậm hoặc không phân giải đƣợc sẽ
đƣợc thực vật giữ lại. Nếu tính toán đƣợc sự tích tụ này sẽ cho phép thiết kế độ sâu của
bể hay ao xử lý có hiệu quả và ổn định.
g. Ảnh hƣởng về vật lý
Sự có mặt của thực vật làm giảm vận tốc nƣớc, tạo điều kiện tốt hơn cho các chất rắn
lơ lửng lắng đọng, giảm xói mòn và tăng thời gian tiếp xúc giữa nƣớc và vùng bề mặt của
Tiểu luận sinh thái và môi trường đô thị GVHD: ThS. Nguyễn Hồng Vân


Nguyễn Xuân Nhất- 2011M HAU Page - 15 -


cây. TVTS cũng làm ổn định bề mặt đất trong hệ thống xử lý khi hệ thống rễ làm giảm
xói mòn.
2.3 Các loại vi sinh vật và vai trò của chúng trong việc xử lý nƣớc thải
Xạ khuẩn là nhóm VSV phân bố rộng rãi trong đất, chúng tham gia vào các quá
trình phân giải các hợp chất hữu cơ trong đất nhƣ xenluloza, tinh bột… góp phần làm
tăng độ phì của đất.
Nấm men: Là tên chung chỉ nhóm vi nấm thƣờng có cấu tạo đơn bào và thƣờng sinh
sôi nảy nở bằng phƣơng pháp nảy chồi. Nấm men thƣờng có hình cầu hoặc hình bầu dục,
một số loại có hình que và một số hình dạng khác. Kích thƣớc trung bình của nấm men

là 3-5 x 5-10mm. Khác với vi khuẩn và xạ khuẩn, nấm men có cấu tạo tế bào khá phức
tạp, gần giống nhƣ tế bào thực vật. Có đầy đủ các cấu tạo thành tế bào, màng tế bào chất,
tế bào chất, ty thể, ryboxom, nhân, không bào và các hạt dự trữ.Ở 3 nấm men có 3 hình
thức sinh sản:
-Sinh sản sinh dƣỡng: là hình thức sinh sản đơn giản nhất của nấm men. Có 2 hình
thức sinh sản sinh dƣỡng: nảy chồi và hình thức ngang phân đôi tế bào nhƣ vi khuẩn.
-Sinh sản hữu tính: do hai tế bào nấm men kết hợp với nhau hình thành hợp tử. Hợp
tử phân chia thành các bào tử nằm trong nang, nang chin tế bào tử đƣợc phân tán ra
ngoài. Trong chu trình sống của nhiều loại nấm men, có sự kết hợp với các hình thức sinh
sản khác nhau.
Vai trò của nấm men là rât quan trọng trong tự nhiên vì chúng là nhân tố tham gia
các quá trình lên men (lên men lactic, men rƣợu, men methanol…)
Nấm mốc: Nấm mốc có cấu tạo hình sợi dạng phân nhánh, tạo thành một hệ sợi
chằng chịt phát triển rất nhanh gọi là khuẩn ty thể hay sợi nấm. Chiều ngang của khuẩn tit
hay đổi từ 3-10mm. Khuẩn lạc của nấm mốc cũng có nhiều màu sắc nhƣ khuẩn lạc xạ
khuẩn. Khuẩn lạc nấm mốc khác với xạ khuẩn ở chỗ nó phát triển nhanh hơn, thƣờng to
hơn khuẩn lạc xạ khuẩn nhiều lần. Dạng xốp hơn do kích thƣớc khuẩn ti to hơn. Nấm
mốc có cấu tạo tế bào điển hình nhƣ ở sinh vật bậc cao. Đa số nấm mốc có câu tạo đa
bào, tạo thành những tổ chức khác nhau nhƣ sợi khí sinh, sợi cơ chất.
Tiểu luận sinh thái và môi trường đô thị GVHD: ThS. Nguyễn Hồng Vân


Nguyễn Xuân Nhất- 2011M HAU Page - 16 -


Nấm mốc giữ vai trò quan trọng trong quá trình trao đổi chất trong tự nhiên, bởi vì
nấm mốc có hệ enzyme rất phong phú. Nhiều loại enzym công nghiệp vẫn đƣợc sản xuất
từ nấm mốc.
Vi khuẩn đóng vai trò quan trọng (có thể nói là chủ yếu) trong quá trình phân hủy
chất hữu cơ, làm sạch nƣớc thải, trong vòng tuần hoàn vật chất. Các nhóm VSV khác nhƣ

nấm men, nấm mốc, xạ khuẩn có trong nƣớc thải nhƣng ít hơn vi khuẩn. Những nhóm
này phát triển mạnh trong vùng nƣớc tù và chũng cũng có khả năng phân hủy các chất
hữu cơ, làm sạch nƣớc thải.
Quá trình sinh trƣởng và phát triển của VSV đƣợc chia thành 5 giai đoạn:
-Giai đoạn làm quen (pha tiềm phát): VSV vào môi trƣờng chƣa sinh sản mà còn
cần một thời gian làm quen với môi trƣờng, cần cảm ứng sinh tổng hợp các enzyme thích
hợp với cơ chất.
-Giai đoạn sinh sản theo cách phân đôi tế bào hay pha theo logarit(hàm số mũ):
Trong giai đoạn này, VSV đã hoàn toàn thích hợp với điêu kiện sống, các tế bào sinh sản
theo cách phân đôi tế bào đạt đến mức độ cao nhất với nồng độ cơ chất không hạn chế.
-Giai đoạn chậm dần(pha sinh trƣởng chậm dần): Trong giai đoạn này, cơ chất dinh
dƣỡng trong môi trƣờng đã cạn gần hết cùng với sự biến mất một hay vài thành phần cần
thiết cho sự sinh trƣởng của VSV. Trong một số trƣờng hợp, phát triển chậm dần là do
môi trƣờng tích tụ các sản phẩm ức chế đƣợc sinh ra trong quá trình chuyển hóa chất
trong tế bào VSV.
-Giai đoạn ổn định(pha ổn định): Mật độ tế bào đạt tới trị số cực đại. Sự sinh trƣởng
dừng lại ngay khi các tế bào vẫn còn hoạt động chuyển hóa nào đó.
-Giai đoạn suy giảm(pha suy vong hay nội sinh): Ở giai đoạn này, các chất dinh
dƣỡng đã hết. Mật độ tế bào giảm do các tế bào già bị chết và tỷ lệ chết cứ thế tăng lên.
Tế bào bị phân hủy nội sinh hoặc hô hấp nội bào và bị tự phân.
Vai trò của vi sinh vật trong làm sạch nƣớc thải
VSV đóng vai trò vô cùng quan trọng trong thiên nhiên cũng nhƣ trong cuộc sống
con ngƣời. Nó biến đá mẹ thành đất trồng, nó làm giàu chất hữu có trong đất, nó tham gia
vào tất cả các vòng tuần hoàn vật chất trong tự nhiên. Nó là các khâu quan trọng trong
Tiểu luận sinh thái và môi trường đô thị GVHD: ThS. Nguyễn Hồng Vân


Nguyễn Xuân Nhất- 2011M HAU Page - 17 -

chuỗi thức ăn của các hệ sinh thái. Nó đóng vai trò quyết định trong quá trình tự làm sạch
các môi trƣờng tự nhiên.
Từ xa xƣa, con ngƣời đã biết sử dụng VSV trong đời sống hằng ngày. Các quá trình
làm rƣợu, làm dấm, làm tƣơng, muối chua thực phẩm… đều ứng dụng đặc tính sinh học
của các nhóm VSV. Khi khoa học phát triển, biết rõ vai trò của VSV, thì việc ứng dụng
nó trong đời sống sản xuất ngày càng rộng rãi và có hiệu quả. Ví dụ nhƣ việc chế vắc xin
phòng bệnh, sản xuất chất kháng sinh và các dƣợc phẩm khác quan trọng khác… Đặc biệt
trong bảo vệ môi trƣờng, ngƣời ta đã sử dụng VSV làm sạch môi trƣờng, xử lý các chất
thải độc hại. Sử dụng VSV trong việc chế tạo phân bón sinh học, thuốc bảo vệ thực vật
không gây độc hại cho môi trƣờng, bảo vệ mối cân bằng sinh thái.
Trong thiên nhiên ngoài những nhóm VSV có ích nhƣ trên, còn có những nhóm
VSV gây hại. Ví dụ nhƣ các nhóm VSV gây bệnh cho ngƣời, động vật và thực vật, các
nhóm VSV gây ô nhiễm thực phẩm, gây ô nhiễm các nguồn nƣớc, đất và không khí…
Trong nƣớc thải các chất nhiễm bẩn chủ yếu là các chất hữu cơ hòa tan, ngoài ra
còn có các chất hữu cơ ở dạng keo và phân tán nhỏ ở dạng lơ lửng. Các dạng này tiếp xúc
với tế bào vi khuẩn bằng cách hấp thụ hay keo tụ sinh học, sau đó sẽ xảy ra quá trình dị
hóa và đồng hóa.
Nhƣ vậy, quá trình làm sạch nƣớc thải gồm 3 giai đoạn sau:
- Các hợp chất hữu cơ tiếp xúc với bề mặt tế bào VSV.
- Khuếch tán và hấp thụ các chất ô nhiễm với nƣớc qua màng bán thấm vào trong tế
bào VSV.
- Chuyển hóa các chất này trong nội bào để sinh ra năng lƣợng và tổng hợp các vật
liệu mới cho tê bào VSV.
Các giai đoạn này có mối lien hệ rất chặt chẽ. Kết quả là nồng độ các chất nhiễm
bẩn nƣớc giảm dần, đặc biệt là vùng gần tế bào VSV nồng độ chất hữu cơ ô nhiễm thấp
hơn vùng ở xa. Đối với sản phẩm do tế bào VSV tiết ra thì ngƣợc lại. Phân hủy các chất
hữu cơ chủ yếu xảy ra trong tế bào VSV.
Cơ chế quá trình phân hủy các chất trong tế bào VSV:
Tiểu luận sinh thái và môi trường đô thị GVHD: ThS. Nguyễn Hồng Vân

Nguyễn Xuân Nhất- 2011M HAU Page - 18 -


- Hợp chất bị ôxy hóa trƣớc tiên là các hidrocacbon và một số chất hữu
cơ khác. Quá trình này đƣợc thực hiện trên bề mặt tế bào vi khuẩn nhờ
xúc tác của men ngoại bào. Các sản phẩm là đƣờng, rƣợu và một số chất
hữu cơ bị ooxxy hóa trong tế bào nhờ hệ enzyme oxi hóa- khử
dehidrogerana. Các enzym này tách H
+
ra khỏi phân tử enzym kết hợp
với oxi tạo thành nƣớc. Nhờ có hidro và oxi ở trong nƣớc mà các phản
ứng oxi hóa khử giữa các nguyên tử cacbon mới xảy ra đƣợc.
Đƣờng, rƣợu và một số chất hữu cơ khác là sản phẩm đặc trƣng của quá trình oxi
hóa nhờ VSV hiếu khí. Các chất này khi phân hủy sẽ tạo ra CO
2
và H
2
O. Đây là quá trình
hô hấp hiếu khí diễn ra trong môi trƣờng đủ oxi tự do.
Quá trình phân hủy hay quá trình oxi hóa khử không phải là tất cả đều bị oxi hóa
hoàn toàn thành sản phẩm cuối cùng là CO
2
và H
2
O, một số sản phẩm trung gian của quá
trình này đƣợc tham gia vào quá trình đồng hóa hay là quá trình sinh tổng hợp vật chất tế
bào để hình thành tế bào mới phục vụ cho sinh trƣởng. đồng thời với quá trình đồng hóa
là quá trình dị hóa(tự oxi hóa) các chất liệu tế bào khi đã già tạo ra vật liệu và năng lƣợng
phục vụ cho quá trình đồng hóa.

3. Tình hình nghiên cứu về xử lý nƣớc thải bằng thực vật thủy sinh và VSV

3.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới
Trên thế giới việc sử dụng TVTS đƣợc biết đến từ lâu và đã ứng dụng rộng rãi trên
các nƣớc nhƣ Thái Lan, Malaysia, Ấn Độ, New Zeland, Châu Âu và Bắc Mỹ.
Các loại thực vật nổi đã đƣợc nghiê cứu để xử lý nƣớc thải sinh hoạt(Ran và cộng
sự-2004), xử lý nƣớc thải đô thị(Greenway và Woolley-1999; Daulu và Ndamba-2003)
cũng nhƣ nƣớc thải công nghiệp(Miretzky et al 2004).
TVTS đang phát triển tự nhiên có thể đƣợc sử dụng để loại bỏ nitrat, photphat và
các kim loại nặng, bằng cách tiêu thụ chúng ở dạng dinh dƣỡng thực vật.
Các thực vật nhƣ bèo tây và bèo cái đã đƣợc sử dụng rộng rãi để nân cao chất lƣợng
nƣớc thải. Hệ thống xử lý nƣớc thải sử dụng bèo tây đã đƣợc tiến hành ở các bang
California, Florida, Massachusetts và Texas. Hiệu suất xử lý nói chung là tốt. BOD hiệu
quả loại bỏ dao động khoảng 37-91% trong khi đó TSS dao động từ 21-92% .
Tiểu luận sinh thái và môi trường đô thị GVHD: ThS. Nguyễn Hồng Vân


Nguyễn Xuân Nhất- 2011M HAU Page - 19 -


Kutty, Ngatenah, Isa, Malakahmad của trƣờng đại học Teknologi PETRONAS,
Malaysia năm 2009 đã nghiên cứu hiệu quả xử lý của bèo tây trong việc xử lý nƣớc và
nhận ra rằng bèo tây là loại TVTS có khả năng loại bỏ chất hữu cơ, chất dinh dƣỡng và
kim loại nặng cao trong xử lý nƣớc. Bèo tây cho hiệu quả xử lý COD khoảng 94%, N-
NH
4
+
là 81%, photpho là 67% và nitrat là 92% đồng thời có tốc độ sinh trƣởng, khả năng
tồn tại cao ở nồng độ cao các chất dinh dƣỡng .
Năm 2008, Y.Zimmels, F.Kihner, A.Malkovskaja của viện công nghệ Israel đã tiến

hành thí nghiệm trong phòng thí nghiệm, so sánh hiệu quả xử lý nƣớc thải sinh hoạt của
bèo cái và bèo tây ở cùng điều kiện. Kết quả cho thấy hiệu quả loại bỏ chất ô nhiễm trong
hệ thống: TSS, độ đục, amoni, COD sử dụng bèo tây gần nhƣ hoàn toàn. Hệ thống sử
dụng bèo cái thì thấp hơn chút ít so với bèo tây. Bèo tây loại bỏ đƣợc 94,7-99,2% amoni,
còn bèo cái thấp hơn chút ít là 84,8-99,5% tùy thuộc vào thời gian xử lý. Về loại bỏ
photpho, hệ thống bèo tây loại bỏ 51,6-71,9%; hệ thống bèo cái từ 47,9-49,7%. Hiệu quả
loại bỏ của cả hai loại bèo đều đạt trên 90% ở những ngày đầu xử lý(2-5 ngày đối với
BOD và 7-9 ngày đối với COD)
Những năm gần đây cũng có rất nhiều nghiên cứu lien quan đến sử dụng VSV để xử
lý nƣớc thải sinh hoạt. Năm 2011, ở Mexico nghiên cứu khả năng sử dụng VSV trong hệ
thống lọc sinh học để xử lý nƣớc thải sinh hoạt của thành phố Mexico tại thung lũng
Tula, mục đích để tƣới tiêu nông nghiệp; một nghiên cứu từ bộ môn vi sinh vật, đại học
Nijmegen-Hà Lan về VSV và ứng dụng của quá trình oxi hóa amoni kỵ khí để xử lý nƣớc
thải sinh hoạt; ngoài ra, tại Canada cũng có nghiên cứu về hệ thống đất ngập nƣớc và khả
năng xử lý chất ô nhiễm từ VSV vùng rễ, đồng thời tính toán hiệu quả xử lý N và P trong
hệ thống.
1.3.2. Tình hình nghiên cứu tại Việt Nam
Năm 2010, nhóm tác giả trƣờng đại học khoa học tự nhiên, đại học quốc gia Hà Nội
đã nghiên cứu khả năng xử lý các hợp chất Nito trong nƣớc sông Tô Lịch của hệ thống
đất ngập nƣớc nhân tạo với các loài TVTS khác nhau nhƣ bèo tây, ngổ, sậy, thủy trúc.
Kết quả cho thấy TVTS làm tăng hiệu suất xử lý các hợp chất Nito lên khoảng 10 lần so
với mẫu đối chứng, hiệu suất xử lý của tất cả các loại thực vật ở thời gian 12 ngày đạt cao
nhất, dao động từ 50% đến trên 98%. Khả năng xử lý nito của ngổ tốt hơn một chút so
với bèo cái và thủy trúc tốt hơn sậy.
Tiểu luận sinh thái và môi trường đô thị GVHD: ThS. Nguyễn Hồng Vân


Nguyễn Xuân Nhất- 2011M HAU Page - 20 -

Lê Thị Hiền Thảo(2005) nghiên cứu khả năng làm sạch nƣớc thải hồ Bảy Mẫu của
một số loài thực vật nƣớc. Kết quả cho thấy một số loài thực vật bậc cao nhƣ bèo tấm và
rong đuôi chó có khả năng làm sạch nƣớc, giảm hàm lƣợng các chất bẩn và một số kim
loại nặng trong nƣớc hồ. Hiệu quả xử lý đối với các kim loại nặng của rong đuôi chó cao
hơn bèo tấm .
Nguyễn Việt Anh(2005) nghiên cứu xử lý nƣớc thải sinh hoạt bằng bãi lọc ngầm
một bậc trồng cây, nƣớc đầu ra đạt tiêu chuẩn cột B về các chỉ tiêu COD, SS, TP. Với hệ
thống xử lý 2 bậc nối tiếp nhau, nƣớc đầu ra đạt tiêu chuẩn cột A của TCVN 5945- 1995.
Và còn nhiều nghiên cứu lớn nhỏ khác.



Tiểu luận sinh thái và môi trường đô thị GVHD: ThS. Nguyễn Hồng Vân


Nguyễn Xuân Nhất- 2011M HAU Page - 21 -


CHƢƠNG 2. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

1. ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU
1.1. Đối tƣợng nƣớc nghiên cứu
Nguồn nƣớc đƣợc lựa chọn để xử lý là nƣớc hồ Văn Quán (Hình 2). Hồ rộng
khoảng 2000m
2
nằm giữa khu đô thị Văn Quán thuộc địa phận quận Hà Đông - Thành
phố Hà Nội. Nguồn nƣớc này chủ yếu là từ các nhà hàng, cơ sở kinh doanh dịch vụ khác
ở gần hồ và từ các khu dân xung quanh chảy vào hồ theo 2 đƣờng cống:
- Một cống ở phía trƣớc của nhà hàng O
2

Garden
- Một cống nằm thông với hồ Văn Yên
Nƣớc thải chảy vào hồ chủ yếu là nƣớc phát sinh từ quá trình ăn uống, tắm rửa,
giặt với thành phần ô nhiễm chính là BOD
5
, COD, N, P trong đó hàm ỉƣợng N, P cao.
Trƣớc xử lý nƣớc hồ có màu xanh, nhiều váng tảo chết nổi trên mặt hồ, bốc mùi hôi tanh
do quá trình phân hủy của tảo.
Tiểu luận sinh thái và môi trường đô thị GVHD: ThS. Nguyễn Hồng Vân


Nguyễn Xuân Nhất- 2011M HAU Page - 22 -



Hình 2. Khái quát khu vực hồ Văn Quán
Tiểu luận sinh thái và môi trường đô thị GVHD: ThS. Nguyễn Hồng Vân


Nguyễn Xuân Nhất- 2011M HAU Page - 23 -


1.2. Đối tƣợng thực vật nghiên cứu
Các loại thực vật nghiên cứu là: cây bèo tây, cây bèo cái, cây thủy trúc.
1.2.1. Cây bèo tây

Hình 3. Cây bèo tây
Tên khoa học: Eichhornia crassipes
Bèo tây( còn gọi là lục bình hay bèo Nhật Bản) là 1 loại TVTS, thân thảo, sống
trôi nổi theo dòng nƣớc( hình 3). Nó có nguồn gốc tứ nƣớc ngoài và nhập vào Việt Nam

vào năm 1905.
Cây bèo tây mọc cao khoảng 30 cm với dạng lá hình tròn, màu xanh lục, láng và
nhẵn mặt. Lá cuốn vào nhau nhƣ những cánh hoa. Cuống lá nở phình ra nhƣ bong bóng
xốp ruột giúp cây bèo nổi trên mặt nƣớc. Ba lá đài giống nhƣ ba cánh. Rễ bèo trông nhƣ
lông vũ sắc đen buông rủ xuống nƣớc, dài đến 1m.Sang hè cây bèo nở hoa sắc tím nhạt,
điểm chấm màu lam, cánh hoa trên có 1 đốt vàng. Có 6 nhuỵ gồm 3 dài 3 ngắn. Bầu
thƣợng 3 ô đựng nhiều noãn, quả nang. Dò hoa đứng thẳng đƣa hoa vƣơn cao lên khỏi
túm lá. Cây bèo tây sinh sản rất nhanh nên dễ làm nghẽn ao hồ, kênh rạch. Một cây mẹ có
thể đẻ cây con, tăng số gấp đôi mỗi 2 tuần. Tuy nhiên chính tốc độ sinh trƣởng này lại là
lợi thế của bèo tây trong việc xử lý nƣớc thải. Ở Việt Nam, bèo tây thƣờng phát triển
mạnh ở hồ ao, ven sông, sống thành quần thể sát bên sông hoặc kênh rạch.
Tiểu luận sinh thái và môi trường đô thị GVHD: ThS. Nguyễn Hồng Vân


Nguyễn Xuân Nhất- 2011M HAU Page - 24 -



1.2.2. Cây bèo cái

Hình 4. Cây bèo cái
Tên khoa học: pistia stratiotes
Bèo cái là một loài TVTS trong họ Ráy, sống nổi trên mặt nƣớc trong khi rễ chìm
dƣới nƣớc gần các đám lá trôi nổi. Bèo cái là loại cây một ỉá mầm với các lá dầy, mềm
tạo ra hình dáng giống một cái nơ. Các lá xếp hình hoa thị và khồng cỏ cuống, có màu
xanh lục nhạt với các gân lá song song, các mép lá gợn sóng và bề mặt lá có lớp lông
mịn(Hình 4). Loài bèo này là một loài thực vật đơn tính, có các hoa nhỏ ẩn ở đoạn giữa
của cây trong các đám lá, có thể sinh sản vô tính. Các cây mẹ và cây con liên kết với
nhau bằng một thân bò ngắn, tạo ra các cụm bèo cái dầy đặc. Điều này làm cản trở sự
trao đổi khí trong mặt phân giới nƣớc - không khí dẫn đến làm giảm lƣợng oxi trong

nƣớc và giết chết nhiều loại cá, chúng cũng ngăn cản sự chiếu sáng và giết chết nhiều loại
thực vật sống ngầm dƣới nƣớc, làm thay đổi cộng đồng thực vật sổng nổi trên mặt nƣớc
bằng cách chèn ép chúng.
Bẻo cái thông thƣờng đƣợc sử dụng trong các ao nuôi cá ở các vùng nhiệt đới để
tạo nơi trú ẩn cho cá bột và cá nhỏ. Bèo cái canh tranh thức ăn với tảo trong nƣớc vì thế
nó có ích trong việc ngăn ngừa sự bùng nổ của loài cây này.