Nghiên cứu tính đa dạng thực vật đất ngập nước của sông Nhuệ - Đáy (phần chảy qua tỉnh Hà Nam) và khả năng sử dụng chúng để xử lý ô nhiễm môi trường

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN



NGUYỄN THỊ VIỆT NGA





NGHIÊN CỨU TÍNH ĐA DẠNG THỰC VẬT
ĐẤT NGẬP NƢỚC CỦA SÔNG NHUỆ - ĐÁY
(PHẦN CHẢY QUA TỈNH HÀ NAM) VÀ KHẢ NĂNG
SỬ DỤNG CHÚNG ĐỂ XỬ LÝ Ô NHIỄM MÔI TRƢỜNG





LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC





Hà Nội – 2012
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN


NGUYỄN THỊ VIỆT NGA




NGHIÊN CỨU TÍNH ĐA DẠNG THỰC VẬT
ĐẤT NGẬP NƢỚC CỦA SÔNG NHUỆ - ĐÁY
(PHẦN CHẢY QUA TỈNH HÀ NAM) VÀ KHẢ NĂNG
SỬ DỤNG CHÚNG ĐỂ XỬ LÝ Ô NHIỄM MÔI TRƢỜNG

Chuyên ngành: Khoa học Môi trường
Mã số: 60 85 02



LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS.TS. TRẦN VĂN THỤY


Hà Nội – 2012
Luận văn thạc sĩ khoa học
Nguyễn Thị Việt Nga K18 – Cao học Môi trường

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN
PHẦN MỞ ĐẦU 1
CHƢƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

1.1 Thực vật đất ngập nƣớc 3
1.1.1 Khái niệm thực vật đất ngập nước 3
1.1.2 Các dạng sống của thực vật đất ngập nước 3
1.1.3 Vai trò của thực vật thủy sinh trong xử lý nước thải ở các vùng đất
ngập nước 8
1.2 Khái quát tình hình nghiên cứu thực vật đất ngập nƣớc và việc sử
dụng chúng để xử lý ô nhiễm môi trƣờng nƣớc ở trên thế giới và Việt Nam .11
1.2.1 Trên thế giới 11
1.2.2. Đối với Việt Nam 15
1.3 Khái quát các điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội vùng ven sông Nhuệ,
sông Đáy 16
1.3.1 Đặc điểm điều kiện tự nhiên 16
1.3.2 Tình hình phát triển kinh tế xã hội dải ven sông Nhuệ, sông Đáy 18
1.3.3 Chất lượng môi trường nước sông Nhuệ - Đáy (phần chảy qua tỉnh Hà Nam) 19
1.3.4. Nguyên nhân của tình trạng ô nhiễm môi trường nước sông Nhuệ, sông Đáy 21
CHƢƠNG 2: ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24
2.1. Đối tƣợng nghiên cứu 24
2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu 24
2.2.1. Phương pháp kế thừa 24
2.2.2. Phương pháp phân tích thảm thực vật 24
2.2.3. Phương pháp phân tích đánh giá tính đa dạng hệ thực vật 25
2.2.4. Phương pháp xây dựng các mô hình sử dụng thực vật cho giảm thiểu ô
nhiễm môi trường nước 26
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 29
Luận văn thạc sĩ khoa học
Nguyễn Thị Việt Nga K18 – Cao học Môi trường
3.1. Hiện trạng các loài thực vật bậc cao có mạch trên toàn vùng nghiên cứu 29
3.1.1. Đa dạng các bậc taxon 29
3.1.2. Đa dạng về tài nguyên thực vật 30
3.2. Đánh giá tính đa dạng thực vật ở trong hệ sinh thái thủy vực sông

Đáy, sông Nhuệ và các hệ sinh thái lân cận ảnh hƣởng tƣơng tác lẫn nhau 31
3.2.1. Đa dạng các loài thực vật bậc cao có mạch trong hệ sinh thái chịu ngập
nước ngọt thường xuyên, tạm thời và đất ướt chậm thoát nước ven sông 31
3.2.2. Giá trị sử dụng tài nguyên thực vật thuộc hệ sinh thái thủy vực 45
3.3. Khả năng sử dụng các loài thực vật trong khu vực nghiên cứu cho
mục đích xử lý ô nhiễm môi trƣờng nƣớc sông Nhuệ, sông Đáy 46
3.3.1. Các loài thực vật đất ngập nước trong khu vực nghiên cứu có khả
năng xử lý ô nhiễm môi trường nước sông Nhuệ, sông Đáy 46
3.3.2. Đặc tính sinh thái học của một số loài thực vật thủy sinh điển hình
dùng để xử lý ô nhiễm môi trường nước 47
3.3.3. Định hướng một số mô hình hợp lý sử dụng thực vật đất ngập nước để
xử lý ô nhiễm môi trường nước sông Nhuệ, sông Đáy 54
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 63
TÀI LIỆU THAM KHẢO 65
PHỤ LỤC 69



Luận văn thạc sĩ khoa học
Nguyễn Thị Việt Nga K18 – Cao học Môi trường
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU, HÌNH VẼ
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1: Tóm lược về vai trò của thực vật đất ngập nước trong xử lý 8
Bảng 1.2: Một số loài thực vật đất ngập nước được sử dụng phổ biến trong
các hệ thống xử lý nước thải trên thế giới 14
Bảng 1.3: Giá trị WQI trên sông Nhuệ 19
Bảng 1.4: Giá trị WQI trên sông Đáy 20
Bảng 1.5: Dự báo nguồn nước thải nội tỉnh đến năm 2015 23
Bảng 3.1: Thành phần các loài thực vật bậc cao có mạch thuộc khu vực nghiên cứu . 29
Bảng 3.2: Tỉ lệ của các loài thực vật có công dụng trong khu vực nghiên cứu 31

Bảng 3.3: Các loài thực vật có mạch phân bố trong hệ sinh thái chịu ngập
nước ngọt thường xuyên và tạm thời và đất ướt ven sông 32
Bảng 3.4: Các loài thực vật chịu ngập nước ngọt thường xuyên và tạm thời 39
Bảng 3.5: Giá trị sử dụng tài nguyên thực vật ở khu vực nghiên cứu 45
Bảng 3.6: Danh sách các loài thực vật đất ngập nước trong khu vực nghiên
cứu có khả năng xử lý ô nhiễm môi trường nước 46

DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1: Thực vật nổi 4
Hình 1.2: Thực vật ngập nước 6
Hình 1.3: Thực vật lá nổi có rễ 7
Hình 1.4: Thực vật trôi nổi tự do 8
Hình 1.5: Lưu vực sông Nhuệ, sông Đáy 17
Hình 2.1: Sơ đồ các tuyến khảo sát 28
Hình 3.1: Quần xã Rong đuôi chó Hydrilla verticillata (L.f.) Royle (Tuyến 2) . 37
Hình 3.2: Quần xã rau muống – Ipomoea aquatic Forssk (Tuyến 1). 38
Hình 3.3: Quần xã bèo tây – Eichhornia crassipes (Mares) Solms (Tuyến 3) 38
Hình 3.4: Quần xã cây gỗ ngập nước ngọt (Tuyến 2) 40
Hình 3.5: Quần xã cây bụi ngập nước ngọt (Tuyến 1) 41
Luận văn thạc sĩ khoa học
Nguyễn Thị Việt Nga K18 – Cao học Môi trường
Hình 3.6: Quần xã cây bụi ngập nước ngọt (Tuyến 2) 42
Hình 3.7: Quần xã Sậy – Phragmites australis (Cav.) Trin (Tuyến 3) 43
Hình 3.8: Loài cây xâm lấn – Ma dương Mimosa pigra L (Tuyến 2). 44
Hình 3.9: Bèo tây – Eichhornia crassipes (Mares) Solms 47
Hình 3.10: Bèo Cái – Pistia stratiotes L. 48
Hình 3.11: Bèo Tấm – Lemna perpusilla Torr. 49
Hình 3.12: Rau muống – Ipomoea aquatic Forssk. 50
Hình 3.13: Rau dừa nước – Ludwigia adscendens (L.) Hara 51
Hình 3.14. Rau ngổ trâu – Enydra fluctuans Lour. 51

Hình 3.15: Sậy – Phragmites australis (Cav.) Trin. 52
Hình 3.16: Rong đuôi chó Hydrilla verticillata (L.f.) Royle 53
Hình 3.17: Vị trí xây dựng mô hình trên lưu vực sông Nhuệ 55
Hình 3.18: Mô hình cho dòng nước tĩnh tạm thời 56
Hình 3.19: Hướng đi của dòng nước thải trong hệ thống xử lý 58
Hình 3.20: Mô hình cho dòng nước chảy 60

DANH MỤC BIỂU ĐỒ

Biểu đồ 1.1: Giá trị WQI trên sông Nhuệ 19
Biều đồ 1.2: Giá trị WQI trên sông Đáy 20
Biểu đồ 3.1: Mức độ đa dạng các bậc taxon 30
Luận văn thạc sĩ khoa học
Nguyễn Thị Việt Nga K18 – Cao học Môi trường
1
PHẦN MỞ ĐẦU
Phân giới thực vật là một bộ phận quan trọng cấu thành nên sinh giới. Chúng
rất phong phú và đa dạng về thành phần loài, khu vực phân bố và cả môi trường
sống. Một bộ phận thực vật trong quá trình tiến hóa thích nghi với đời sống ẩm ướt
và chịu ngập được gọi là thực vật đất ngập nước.
Hiện nay, việc tìm hiểu và nghiên cứu nhóm thực vật này đang ngày càng thu
hút sự quan tâm của rất nhiều các nhà khoa học, đặc biệt là nghiên cứu về mức độ
đa dạng, vai trò và khả năng sử dụng chúng để xử lý ô nhiễm môi trường nước.
Phương pháp xử lý này đã và đang được ứng dụng phổ biến ở nhiều quốc gia trên
thế giới với các kết quả mang lại rất khả quan. Đối với Việt Nam, đây là loại hình
công nghệ tương đối mới nhưng sẽ là một hướng đi bền vững vì những lợi ích vượt
trội mà nó mang lại: hiệu quả tốt, tính kinh tế cao và rất thân thiện với môi trường.
Sông Nhuệ, sông Đáy chảy qua địa phận tỉnh Hà Nam là một nguồn tài
nguyên phong phú góp phần vào sự phát triển kinh tế xã hội của khu vực. Hệ thống
sông cung cấp nước sinh hoạt cho người dân, phục vụ tưới tiêu nông nghiệp, sản

xuất công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp… Đây còn là nguồn lợi dồi dào của cư dân
sống hai bên lưu vực sông thông qua việc đánh bắt hay nuôi trồng thủy sản. Ngoài
ra đây còn là hệ thống tiêu thoát nước cho thành phố Hà Nội. Tuy nhiên, sự phát
triển kinh tế xã hội, tốc độ đô thị hóa, dân số tăng nhanh của tỉnh Hà Nam và các
khu vực lân cận đã gây ra những tác động tiêu cực đến môi trường sinh thái, khiến
nó không còn giữ nguyên được trạng thái cân bằng ban đầu. Các nguồn nước thải
ngoại tỉnh và nội tỉnh bao gồm nước thải sinh hoạt, công nghiệp, nông nghiệp và
các làng nghề chưa được xử lý đúng theo tiêu chuẩn quy định mà thải bỏ trực tiếp
vào nguồn nước tiếp nhận là nguyên nhân làm cho môi trường nước sông Nhuệ,
sông Đáy ngày càng ô nhiễm nghiêm trọng, nhất là vào mùa nước kiệt. Hậu quả là
ảnh hưởng đến mức độ đa dạng sinh học của hệ sinh thái lưu vực sông, trong đó có
thực vật đất ngập nước.
Để phục vụ công tác quản lý và sử dụng bền vững hệ sinh thái thủy vực, đề
xuất giải pháp góp phần cải thiện chất lượng nguồn nước sông Nhuệ, sông Đáy,
Luận văn thạc sĩ khoa học
Nguyễn Thị Việt Nga K18 – Cao học Môi trường
2
chúng tôi thực hiện đề tài “ Nghiên cứu tính đa dạng thực vật đất ngập nước của
sông Nhuệ - Đáy (phần chảy qua tỉnh Hà Nam) và khả năng sử dụng chúng để
xử lý ô nhiễm môi trường” với các mục tiêu:
- Đánh giá hiện trạng đa dạng sinh học của thực vật đất ngập nước lưu vực
sông Nhuệ, sông Đáy (phần chảy qua tỉnh Hà Nam) và giá trị sử dụng của chúng.
- Tìm hiểu khả năng sử dụng một số loài thực vật đất ngập nước trong việc
xử lý ô nhiễm môi trường nước.
- Định hướng một số mô hình hợp lý cho việc xử lý ô nhiễm môi trường
nước sông Nhuệ, sông Đáy.

Luận văn thạc sĩ khoa học
Nguyễn Thị Việt Nga K18 – Cao học Môi trường
3
CHƢƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Thực vật đất ngập nƣớc
1.1.1 Khái niệm thực vật đất ngập nước
- Công ước Ramsar định nghĩa: “Đất ngập nước là những vùng đầm lầy, than
bùn hoặc vùng nước bất kể là tự nhiên hay nhân tạo, thường xuyên hay tạm thời, có
nước chảy hay nước tù, là nước ngọt, nước lợ hay nước biển kể cả những vùng nước
biển có độ sâu không quá 6 mét khi triều thấp” [14].
- Thực vật đất ngập nước: là thuật ngữ được sử dụng để định nghĩa cho thực
vật thủy sinh, những loài thích nghi và phát triển trong môi trường ẩm ướt và chịu
ngập hoặc sống trong nước.
1.1.2 Các dạng sống của thực vật đất ngập nước
Theo Arber (1920) [31], dựa trên đặc điểm hình thái, có thể chia các dạng
sống của thực vật đất ngập nước bao gồm:
1) Thực vật nổi
2) Thực vật ngập nước
3) Thực vật lá nổi: a) có rễ và b) nổi tự do
Phân loại này được sử dụng cho thực vật thân thảo, cây thân gỗ và cây bụi.
1.1.2.1 Thực vật nổi
Thực vật nổi là những dạng chiếm ưu thế trong vùng đất ngập nước và đầm

lầy, phát triển trong một phạm vi mực nước từ 0,5m dưới mặt đất đến độ sâu 1,5m
hoặc sâu hơn nữa (Hình 1.1). Nói chung, chúng có thân và lá cây tiếp xúc với không
khí và hệ thống rễ lớn. Thân và lá của thực vật nổi có nhiều điểm tương đồng với
các loại thực vật trên mặt đất về hình thái học và sinh lý. Các cây một lá mầm,
chẳng hạn như các loài Sậy, Cỏ nến hình thành các lá thẳng đứng từ hệ thống thân
rễ và rễ. Thành cellulose của tế bào dày, tạo độ cứng cần thiết.
Hệ thống rễ và thân rễ của các loại cây này tồn tại vĩnh viễn trong trầm tích
kỵ khí và phải lấy ôxy từ các cơ quan trên không để phát triển. Tương tự, những tán
lá non dưới nước phải có khả năng hô hấp kị khí trong thời gian ngắn cho đến khi
Luận văn thạc sĩ khoa học
Nguyễn Thị Việt Nga K18 – Cao học Môi trường
4
sống được trên mặt nước. Khi lá đã nổi lên môi trường không khí, các kênh khí
trong tế bào và lỗ hổng tăng về kích thước, do đó tạo điều kiện trao đổi khí giữa các
mô rễ và khí quyển (Wetzel, 2001) [55]. Các loại cây này thích nghi để phát triển
trong đất ngập nước nhờ các khoảng trống lớn để vận chuyển ôxy cho rễ và thân rễ.
Một phần của oxy có thể rò rỉ vào vùng rễ xung quanh, tạo điều kiện oxy hóa trong
môi trường thiếu ôxy khác và kích thích phân hủy các chất hữu cơ và vi khuẩn nitrat
phát triển (Brix và Schierup, 1989) [33].

Hình 1.1: Thực vật nổi [54]
Thực vật nổi đồng hóa các chất dinh dưỡng từ trầm tích và hoạt động như
máy bơm chất dinh dưỡng và đóng một vai trò quan trọng trong thay đổi N, P, và K
theo mùa (Atwell và cộng sự, 1980; Agami và Waisel, 1986) [32, 30]. Quá trình này
xảy ra giống các thực vật trên cạn, nhiều chất dinh dưỡng (thường là > 90%) được
sử dụng, tái sử dụng trong quá trình tăng trưởng, và được lưu giữ trong các mô trên
mặt đất của thực vật đất ngập nước được di chuyển trở lại và được lưu trữ trong các
Luận văn thạc sĩ khoa học
Nguyễn Thị Việt Nga K18 – Cao học Môi trường
5

mô rễ dưới nước (DeLucia và Schlesinger, 1995) [39]. Các ion được giải phóng
trong quá trình lão hóa và phân hủy có thể được đưa vào nước hoặc trầm tích nhưng
trong cả hai trường hợp, hệ vi khuẩn độc lập phát triển mạnh mẽ có mặt hầu hết ở
nơi các chất dinh dưỡng được giải phóng. Hiệu quả thực chất của thực vật nổi là
chuyển các chất dinh dưỡng từ đất đến mặt nước qua lọc và vận chuyển mùn bã hữu
cơ, nhất là cuối mùa tăng trưởng (Richardson và Marshall, 1986) [48]. Carbon
dioxide trong khí quyển là nguồn cacbon vô cơ quan trọng của thực vật nổi (Singer
và cộng sự, 1994) [50].
Ví dụ về thực vật nổi bao gồm cây Acorus calamus (thủy xương bồ), Carex
spp. (cây lách), Cyperus papyrus (cây cói), Glyceria maxima (cỏ ngọt), Juncus spp.
(cây bấc), Phragmites australis (sậy), Typha spp. (cây cỏ nến), Zizania aquatica
(lúa dại)…
1.1.2.2 Thực vật ngập nước
Thực vật ngập nước có ở tất cả các độ sâu khác nhau, nhưng thực vật hạt kín
chỉ có ở độ sâu khoảng 10 m (áp suất 1 atm). Các thực vật ngập nước là một nhóm
thực vật có đặc điểm khác nhau (Hình 1.2). Hình thái và sinh lý của các thực vật
ngập nước có mạch thay đổi để tồn tại trong môi trường nước. Thân cây, cuống lá,
và lá thường có chứa ít lignin, thậm chí cả trong các mô mạch. Một lớp biểu bì rất
mỏng, lá chỉ có một vài lớp tế bào dày, số lượng lục lạp trong mô biểu bì tăng thể
hiện mức độ chiếu sáng dưới nước (Wetzel, 2001) [55].
Ví dụ về thực vật ngập nước như Potamogeton crispus L. (Rong mái chèo);
Hydrilla verticillata (L.f.) Royle (Rong đuôi chó), Monochoria hastata (L) Solms
(Rau mác thon), Ottelia alismoides (L.) Pers. (Rau bát), Vallisneria spiralis L. (Tóc
tiên nước)…
Luận văn thạc sĩ khoa học
Nguyễn Thị Việt Nga K18 – Cao học Môi trường
6

Hình 1.2: Thực vật ngập nƣớc [54]
1.1.2.3 Thực vật lá nổi

a. Có rễ:
Thực vật lá nổi có rễ bám dưới đáy chủ yếu là cây hạt kín gắn liền với các
trầm tích ở độ sâu khoảng 0,5 – 3,0m (Hình 1.3). Trong các loài thực vật có lá dị
hình, lá chìm trong nước ở phía trước hoặc đi kèm với lá nổi. Cơ quan sinh sản nổi
trên mặt nước và lá nổi dài, cuống lá linh hoạt, hoặc trên cuống lá ngắn và độ dài
tăng dần tính từ thân cây (Wetzel, 2001) [55].
Mặt nước là môi trường sống giảm thiểu tác động cơ học của gió và nước.
Thực vật lá nổi có xu hướng lá hình mũi mác, dai, hình tròn với cạnh liền để thích
nghi với những áp lực trong tự nhiên. Các lá thường có bề mặt không thấm nước và
cuống lá dài mềm dẻo [8, 16].
Ví dụ về thực vật lá nổi có rễ bao gồm: Nymphaea stellata Willd. (Súng),
Nymphaea tetragona Georgi (Súng bốn góc), Victoria regia (Nong tằm), Nuphar
lutea (súng vàng), Nelumbo nucifera (Hoa sen Ấn Độ), Nelumbo nucifera Gaertn.
(Loài sen ở Việt Nam)…
Luận văn thạc sĩ khoa học
Nguyễn Thị Việt Nga K18 – Cao học Môi trường
7

Hình 1.3: Thực vật lá nổi có rễ [54]
b. Thực vật trôi nổi tự do
Các thực vật trôi nổi tự do (Hình 1.4), đa dạng về hình thức và đặc tính. Ví
dụ, Eichhornia crassipes (lục bình nước) hoặc Pistia stratiotes (rau diếp nước), thực
vật nổi trên bề mặt có ít hoặc không có rễ như Lemnaceae (họ bèo tấm) gồm các
loài Lemna minor , L. gibba, L. trisulca Nhiều loại thực vật, đáng chú ý Lemna,
Pistia, Salvinia hoặc Eichhornia phát triển tốt trên các thuỷ vực. Eichhornia
crassipes (lục bình nước) là một trong những cây phát triển nhanh nhất trên thế
giới. Thông thường, thực vật trôi nổi tự do bị giới hạn phát triển để hệ sinh thái thuỷ
vực và các vùng nước chảy chậm được bảo vệ. Chúng lấy chất dinh dưỡng hoàn
toàn từ nước, và hầu hết các loài thực vật lớn được tìm thấy trong nước giàu muối
hòa tan (Wetzel, 2001) [55]. Một số loài thực vật hạt kín trôi nổi, chẳng hạn như

bèo tấm (Lemna sp), sử dụng cacbon của khí quyển và nước.
Hầu hết thực vật trôi nổi có mô mềm nhỏ. Độ cứng và độ nổi của lá được
duy trì bởi sức căng bề mặt của các tế bào sống và các khoang trống trong mô thịt lá
(thường > 70% khí theo thể tích). Tất cả các thực vật trôi nổi tự do hình thành rễ
chùm, rễ bên, biểu bì có lông. Hệ thống rễ của lục bình nước chiếm 20 – 50% sinh
khối thực vật (Wetzel, 2001) [55].
Luận văn thạc sĩ khoa học
Nguyễn Thị Việt Nga K18 – Cao học Môi trường
8

Hình 1.4: Thực vật trôi nổi tự do [54]
1.1.3 Vai trò của thực vật thủy sinh trong xử lý nước thải ở các vùng đất ngập nước
Bảng 1.1: Tóm lƣợc về vai trò của thực vật đất ngập nƣớc trong xử lý (Nguồn [54])
Đặc điểm thực vật lớn
Vai trò trong xử lý
Mô hiếu khí
Giảm ánh sáng → giảm sự phát triển của sinh vật phù
du
Ảnh hưởng của vi khí hậu → cách nhiệt trong mùa
đông
Giảm tốc độ gió → giảm nguy cơ phân tán
Tạo tính thẩm mỹ cho hệ thống
Dự trữ dinh dưỡng
Mô ngập trong nước
Khả năng lọc → lọc ra các mảnh vụn lớn
Giảm tốc độ dòng chảy → tăng tốc độ lắng, giảm nguy
cơ phân tán
Cung cấp diện tích bề mặt cho màng sinh học
Tạo oxy → phân hủy hiếu khí
Hấp thu chất ô nhiễm

Rễ và thân rễ trong trầm
tích
Ổn định bề mặt trầm tích → giảm xói mòn
Ngăn chặn tắc nghẽn trong hệ thống chảy thẳng đứng
Tạo oxy→ tăng phân hủy và nitrat hóa
Hấp thu chất ô nhiễm
Tiết kháng sinh

Luận văn thạc sĩ khoa học
Nguyễn Thị Việt Nga K18 – Cao học Môi trường
9
Thực vật thủy sinh có khả năng vận chuyển oxy từ không khí vào trong nước
nhờ bộ rễ, cho phép hình thành nhóm sinh vật hiếu khí quanh bộ rễ thực vật. Các vi
sinh vật hiếu khí thích hợp cho việc phân giải sinh học các hợp chất hữu cơ phức
tạp thành các chất đơn giản. Sản phẩm của quá trình phân giải này sẽ được thực vật
sử dụng cho quá trình sinh trưởng, phát triển. Khả năng loại bỏ các chất ô nhiễm vô
cơ và hữu cơ trong nước đã được chứng minh là có sự cộng sinh giữa thực vật thủy
sinh và các dạng vi sinh vật sống trong và xung quanh rễ của chúng. Thực vật và
các vi sinh vật có thể đạt được hiệu quả xử lý cao khi chúng phối hợp với nhau
trong một hệ sinh thái cân bằng. Thân và lá của thực vật nửa ngập nước và rễ của
thực vật nổi làm giảm tốc độ dòng chảy, gây ra sự thay đổi của quá trình lọc và lắng
của các hạt (cặn, vụn hữu cơ) và là nơi sống bám của nhiều loài tảo và vi sinh vật.
Vi sinh vật có khả năng phân hủy, bẻ gãy các đại phân tử hữu cơ thành các hợp chất
đơn giản hơn, đồng thời sử dụng các chất có trong nước thải làm nguồn dinh dưỡng
như cacbon, nito, photpho, kali để xây dựng tế bào đồng thời làm sạch nước thải
[10, 13, 26]. Oxy chuyển từ phần thân và lá khí sinh xuống bộ rễ và giải phóng ra
vùng rễ, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình nitrat và phản nitrat hóa. Bởi vậy, thực
vật thủy sinh đóng vai trò chủ yếu trong việc giảm nồng độ NH
4
+

, NO
2
-
, NO
3
-
, PO
4
3-

cũng như TSS và COD (Greenway, M.2003) [41].
Các vi sinh vật phân hủy các chất hữu cơ thành các chất vô cơ (khoáng hóa)
cung cấp cho các thực vật thủy sinh, trước hết là tảo. Tảo và các thực vật thủy sinh
khác lại cung cấp oxy cho vi khuẩn. Các loài thực vật thủy sinh như rong đuôi chó,
rong xương cá, lau lác, các loại bèo… có rễ và thân tạo điều kiện cho vi sinh vật
bám mà không bị chìm xuống đáy. Chúng cung cấp oxy cho vi khuẩn hiếu khí,
ngoài ra còn cung cấp cho vi sinh vật những hoạt chất sinh học cần thiết khác.
Ngược lại, vi khuẩn cung cấp ngay tại chỗ cho thực vật những sản phẩm trao đổi
chất của mình, đồng thời thực vật giúp cho vi sinh vật khỏi bị chết dưới ánh nắng
mặt trời. Tảo là nguồn thức ăn cho cá và các loài thủy sản khác, khi chết sẽ là nguồn
chất dinh dưỡng cho vi sinh vật [9, 13].
Thực vật thủy sinh cung cấp cho vi sinh vật bề mặt hay giá thể để sinh
Luận văn thạc sĩ khoa học
Nguyễn Thị Việt Nga K18 – Cao học Môi trường
10
trưởng, phát triển và tạo thành các màng sinh học. Màng sinh học này tạo thành bởi
vi sinh vật sống trên rễ và phần thân thực vật, kể cả lá rụng. Hệ thống màng sinh
học này có vai trò chính trong quá trình xử lý nước. Rõ ràng, diện tích bề mặt và số
lượng giá thể càng lớn thì hiệu quả xử lý của hệ thống càng cao [10].
Chức năng quan trọng của hệ thống đất ngập nước dùng để xử lý nước thải là

sự loại bỏ Nitơ liên kết. Nước thải đi vào hệ thống thường có lượng oxy hòa tan
thấp hoặc đôi khi bằng không. Do đó, Nitơ trong nước thải chủ yếu tồn tại ở dạng
Nitơ hữu cơ hoặc NH
3
. Sự chuyển hóa từ NH
3
thành NO
3
-
không thể xảy ra trừ khi
nước thải được sục khí, khi đó các vi khuẩn hiếu khí sẽ thực hiện sự chuyển hóa
này. Lượng oxy khuếch tán từ rễ thực vật sẽ tạo ra một vùng hiếu khí, tạo điều kiện
cho sự sinh trưởng của các vi sinh vật hiếu khí, chúng sẽ thực hiện quá trình chuyển
hóa NH
3
thành NO
3
-
. Còn trong vùng kị khí, một số loài sinh vật phản nitrat hóa sử
dụng NO
3
-
như nguồn oxy cho quá trình hô hấp, nó sẽ chuyển NO
3
-
thành N
2
, chất
này sẽ chuyển từ đất hoặc trầm tích vào trong nước và sau đó vào không khí [10].
Các loại thực vật bậc cao đóng vai trò quan trọng trong việc ổn định chất

lượng nước. Chúng sử dụng các muối dinh dưỡng (chủ yếu là N, P) và các nguyên
tố vi lượng để đồng hóa và phát triển sinh khối [12]. Sự hấp thu chất dinh dưỡng
xảy ra ở rễ, cả phần thân và lá chìm trong nước. Thực vật thủy sinh trong vùng đất
ngập nước có năng suất rất cao. Nếu sinh khối được thu hoạch, lượng chất dinh
dưỡng lấy đi có thể đạt từ 30 đến 150 kg P và 200 đến 2500 kg N/ha/năm [10].
Thực vật làm giảm sự xâm nhập ánh sáng vào nước từ đó hạn chế sự phát
triển của sinh vật phù du. Trong trường hợp của thực vật trôi nổi tự do như lục bình
hoặc bèo tấm, có thể che phủ hoàn toàn bề mặt của vùng đất ngập nước, do vậy tảo
phát triển được giới hạn tối thiểu do thiếu ánh sáng. Đây là điều kiện thuận lợi để
loại bỏ bớt các chất rắn lơ lửng trong dòng chảy ra [54].
Một ảnh hưởng quan trọng của các cây ngập nước là hình thành các vật liệu
cách nhiệt trong mùa đông đặc biệt là trong vùng ôn đới và vùng khí hậu lạnh
(Smith và cộng sự, 1996; Mander và Jenssen, 2003) [51, 45]. Khi lớp lá rụng bị
tuyết bao phủ, nó cung cấp một sự cách li hoàn toàn giúp bảo vệ đất không bị đóng
Luận văn thạc sĩ khoa học
Nguyễn Thị Việt Nga K18 – Cao học Môi trường
11
băng trong mùa đông, nhưng cũng giữ cho đất mát trong mùa xuân. Sự cách nhiệt
này đặc biệt quan trọng trong xây dựng vùng đất ngập nước với dòng chảy dưới bề
mặt [54].
Trong đất ngập nước dòng chảy thẳng đứng, nước thải được đưa lên bề mặt
hệ, sự hiện diện của thực vật giúp ngăn ngừa tắc nghẽn. Sự chuyển động của cây
như là một tác động của gió, giữ cho bề mặt mở cho thấm nước bằng cách tạo ra các
lỗ hình khuyên ở bề mặt xung quanh thân cây [54]. Các loài thực vật nổi có hệ
thống rễ và thân rễ lớn, tồn tại vĩnh viễn trong trầm tích kỵ khí góp phần làm giảm
xói mòn, ổn định bề mặt đất trong các vùng đất ngập nước tự nhiên và nhân tạo.
Thực vật thủy sinh còn có khả năng sinh ra các hợp chất chống vi khuẩn của
rễ cây. Một trong những nghiên cứu đầu tiên báo cáo về sự bài tiết các chất chống
vi khuẩn của thực vật lớn đã được xuất bản bởi Drobot'ko và cộng sự (1958) [40].
Kết quả của họ cho thấy một hoạt động chống vi khuẩn của ancaloit chiết xuất từ

Nuphar lutea. Seidel (1976) [49] cho thấy Scirpus lacustris (cỏ nến) tiết kháng sinh
từ gốc rễ của nó và vi khuẩn (dạng vi khuẩn Coli, Salmonella và Enterococci) biến
mất khỏi nước bị ô nhiễm bằng cách đi qua một thảm cây cỏ nến. Vincent và cộng
sự (1994) [53] cho thấy các đặc tính kháng khuẩn của dịch tiết của cây bạc hà,
Phragmites australis và Scirpus lacustris. Một số thực vật cũng có cơ chế thích
nghi và tránh ngộ độc kim loại nặng bằng cách hấp thu, tích lũy và kết tủa các chất
ô nhiễm trong môi trường nước có nồng độ thấp vào trong rễ của thực vật. Quá trình
lọc bằng rễ có thể xử lý một phần các chất thải công nghiệp, nông nghiệp, hoặc
nước thải của các vùng khai thác mỏ có thành phần kim loại nặng như: Pb, Cd, Cu,
Ni, Zn, Cr…
1.2 Khái quát tình hình nghiên cứu thực vật đất ngập nƣớc và việc sử dụng
chúng để xử lý ô nhiễm môi trƣờng nƣớc ở trên thế giới và Việt Nam
1.2.1 Trên thế giới
Trước những năm 1950, hệ sinh thái đất ngập nước chưa được nhiều nhà
nghiên cứu quan tâm đến bởi đây không hoàn toàn là hệ sinh thái trên cạn cũng
không hoàn toàn là hệ sinh thái dưới nước. Tuy nhiên, bắt đầu từ năm 1950, đã có
Luận văn thạc sĩ khoa học
Nguyễn Thị Việt Nga K18 – Cao học Môi trường
12
một sự thay đổi căn bản về sự quan tâm đối với vùng đất ngập nước. Có nhiều lĩnh
vực được nghiên cứu trong đó việc xác định thành phần loài, công dụng của thực
vật đất ngập nước ngày càng đầy đủ hơn. Việc trồng các loại cây lương thực (lúa
nước); thực vật dùng cho chăn nuôi, thức ăn gia súc; làm nguồn phân bón… là các
công dụng phổ biến nhất của thực vật ngập nước. Năm 1952, những nghiên cứu thử
nghiệm đầu tiên về khả năng xử lý nước thải của các loài thực vật đất ngập nước
được thực hiện bởi Kathe Seidel ở Đức [49]. Loại thực vật được bà sử dụng nhiều là
cây cỏ Nến (Scirpus lacustris). Với việc tiến hành nhiều thử nghiệm trồng các loại
thực vật đầm lầy và thực vật thủy sinh trong nước thải và bùn có nguồn gốc khác
nhau, Seidel đã nổ lực cải thiện hiệu suất xử lý nước thải nông thôn từ các bể tự
hoại và ao hồ. Seidel trồng các loài thực vật thủy sinh vào các mương, kè và tạo các

khay mương nhân tạo để thực vật phát triển. Các công trình nghiên cứu của Seidel
đã đặt nền móng đầu tiên cho một hướng đi mới trong việc xử lý nước thải bằng các
loài thực vật thủy sinh.
Vào năm 1967, hệ thống đất ngập nước dòng chảy tự nhiên (Free Water
Surface Constructed Wetland – FWS CW) đầu tiên được xây dựng tại Flevoland,
Hà Lan [54]. Khu vực Bắc Mỹ mới là nơi hệ thống FWS CW được xây dựng nhiều
nhất. Trong khi đó, hệ thống đất ngập nước nhân tạo với dòng chảy dưới
(Subsurface Flow Constructed Wetland) đã được xây dựng nhiều hơn ở châu Âu,
năm 1980 đánh dấu sự xuất hiện của hệ thống đất ngập nước nhân tạo dòng chảy
nằm ngang (Horizontal Subsurface Flow Constructed Wetland) và năm 1990 là hệ
thống đất ngập nước nhân tạo dòng chảy thẳng đứng (Vertical Flow Constructed
Wetland) và sự kết hợp của hai hệ thống này (Vymazal và cộng sự, 1998) [54]. Các
hệ thống đất ngập nước nhân tạo là các hệ thống được thiết kế và xây dựng tận dụng
các quá trình tự nhiên có sự tham gia của khu hệ thực vật đất ngập nước, đất, và các
vi sinh vật để xử lý nước thải. Các hệ thống này được thiết kế nhằm tận dụng các
quá trình xảy ra trong vùng đất ngập nước tự nhiên nhưng các quá trình này lại xảy
ra trong một môi trường có thể kiểm soát. Chúng chủ yếu được thiết kế và hoạt
động với vai trò như hệ thống xử lý nước thải.
Luận văn thạc sĩ khoa học
Nguyễn Thị Việt Nga K18 – Cao học Môi trường
13
Ở Bắc Mỹ, hệ thống đất ngập nước nhân tạo dòng chảy tự nhiên đã được sử
dụng để xử lý các loại nước thải gồm nước thải đô thị, nước thải công nghiệp và
nước thải nông nghiệp. Đầu thập niên 1970, công nghệ xử lý nước thải bằng hệ
thống đất ngập nước nhân tạo dòng chảy dưới đã được bắt đầu áp dụng tại
đây. Hiện nay, ước tính có khoảng 8.000 hệ thống đất ngập nước nhân tạo dòng
chảy dưới được sử dụng (Kadlec và Knight, 1996) [43].
Theo Tanner và cộng sự (2000) [52], có hơn 80 hệ thống đất ngập nước nhân
tạo đã được xây dựng để xử lý nước thải tại New Zealand, trong đó phổ biến nhất là hệ
thống đất ngập nước nhân tạo dòng chảy bề mặt (45%) tiếp đến là hệ thống đất ngập

nước nhân tạo dòng chảy ngầm (35%) và hệ thống đất ngập nước nhân tạo kết hợp
dòng chảy bề mặt và dòng chảy ngầm (14%). Hiện nay, tại New Zealand, hệ thống đất
ngập nước nhân tạo được sử dụng rất phổ biến để xử lý nước thải nông nghiệp.
Từ giữa thập niên 1980, khái niệm sử dụng đất ngập nước nhân tạo trong xử
lý nước thải đã trở nên phổ biến Nam Phi. Các hệ thống đất ngập nước nhân tạo
được xây dựng tại đây là các hệ thống đất ngập nước dòng chảy bề mặt và dòng
chảy thẳng đứng. Hiện nay, đã có nhiều nghiên cứu điển hình về khả năng xử lý
nước thải đô thị, nước thải công nghiệp và nước thải mỏ của đất ngập nước đạt hiệu
quả cao [54].
Trong những năm 1970 và 1980, hàng loạt các thí nghiệm về cây lục bình để
xử lý các loại nước thải như nước thải nhà máy sữa, nước thải nhà máy sản xuất dầu
cọ, nước thải nhà máy sản xuất cao su, nước thải ngành thuộc da, nước thải ngành
dệt may, nước thải mạ điện, nước thải sản xuất giấy và bột giấy, nước thải nhà máy
sản xuất thuốc trừ sâu đã được tiến hành khắp châu Á [54]. Tuy nhiên, thông tin
đầu tiên về việc sử dụng đất ngập nước nhân tạo bằng hệ thực vật nổi xuất hiện vào
đầu những năm 1990 (Juwarkar cộng sự, 1992) [42]. Hiện nay, hệ thống đất ngập
nước nhân tạo đã được áp dụng rộng rãi để xử lý các loại nước thải ở Ấn Độ, Trung
Quốc, Hàn Quốc, Đài Loan, Nhật Bản, Nepal, Malaysia, Thái Lan…
Như vậy, công nghệ thực vật xử lý ô nhiễm môi trường nước ngày càng được
chú trọng, phát triển ở quy mô lớn và được áp dụng ở rất nhiều quốc gia. Đây là
Luận văn thạc sĩ khoa học
Nguyễn Thị Việt Nga K18 – Cao học Môi trường
14
hướng nghiên cứu đang được tiếp tục phát triển mạnh ở các nước châu Âu, châu
Mỹ, các nước châu Á (đặc biệt là Trung Quốc và Thái Lan) và một số nước khác.
Trong những năm qua, số loài thực vật có khả năng xử lý ô nhiễm môi trường nước
được phát hiện ngày một nhiều. Các nghiên cứu được thực hiện một cách toàn diện
từ lý thuyết đến thực tiễn.
Bảng 1.2 : Một số loài thực vật đất ngập nƣớc đƣợc sử dụng phổ biến trong các
hệ thống xử lý nƣớc thải trên thế giới (Nguồn [54])

TT
Tên khoa học
Tên thƣờng
1.
Eichhornia crassipes (Mart.) Solms
Bèo Lục Bình
2.
Lemaceae (Lemna minor L., Lemna trisulca L)
Bèo tấm
3.
Pistia stratiotes L.
Bèo cái
4.
Ipomoea aquatica Forsh.
Rau muống
5.
Hydrocotyle umbellata L.
Rau má
6.
Nymphaea spp.
Hoa súng
7.
Nuphar lutea (L.) Sibth.
Súng vàng
8.
Nelumbo nucifera
Hoa sen Ấn Độ
9.
Elodea nuttallii
Cỏ nước Nuttall

10.
Vallisneria americana
Cần Tây dại
11.
Typha spp.
Cỏ nến
12.
Phragmites australis (Cav.) Trin.
Sậy
13.
Cyperus papyrus
Cây cói giấy
14.
Alternanthera philoxeroides
Cây cá sấu
15.
Phalaris arundinacea L.
Cỏ hoàng yến
16.
Glyceria maxima (Hartm.) Holmb.
Cỏ ngọt cỡ lớn
17.
Cyperus papyrus
Cây cói
18.
Thysanolaena maxima
Cỏ sú
19.
Canna sp.
Cây chuối hoa

20.
Pennisetum purpureum
Cỏ Napier
21.
Acorus calamus
Thủy xương bồ
22.
Asclepsis incarnate
Giống bông tai đầm lầy
23.
Festuca arundinacea
Cỏ đuôi trâu
24.
Mentha spicata
Cây bạc hà lục
25.
Colocasia esculenta
Khoai dại, tai voi
26.
Sorghum halapense
Cỏ Johnson
27.
Carex acutiformis
Cây lách
28.
Carex gracilis
Cây lách
29.
Gynerium sagittatum
Cây mía dại

30.
Scirpus lacustris
Cỏ nến
Luận văn thạc sĩ khoa học
Nguyễn Thị Việt Nga K18 – Cao học Môi trường
15
1.2.2. Đối với Việt Nam
Các loài thực vật sống ở các khu vực ẩm ướt, sông suối, ngập nước, trong
rừng ngập mặn đã được định dạng và liệt kê trong danh lục các loài thực vật ở Việt
Nam [2, 4, 5, 6, 8, 16, 17, 47]. Tuy nhiên, việc tìm hiểu và nghiên cứu vai trò của
chúng trong môi trường nước cũng như khả năng sử dụng trong xử lý ô nhiễm môi
trường nước còn đang hạn chế. Đã có một số kết quả của các nhà khoa học được
công bố trong thời gian qua: Nguyễn Nghĩa Thìn (2006) [25] đã giới thiệu một danh
sách gồm 34 loài thực vật dự kiến để làm sạch môi trường nước; Trần Văn Tựa và
cs (2007) [28] đã tiến hành điều tra về các loài thực vật thủy sinh phổ biến ở Việt
Nam và đưa ra danh sách gồm 32 loài có ý nghĩa trong làm sạch môi trường.
Bên cạnh đó, các công trình nghiên cứu sử dụng thực vật thủy sinh xử lý ô
nhiễm nước bước đầu đã mang lại các kết quả khả quan và có thể ứng dụng rỗng rãi:
- Nguyễn Việt Anh và cộng sự (2006) [1] đã lắp đặt và vận hành mô hình bãi
lọc ngầm trồng cây dòng chảy thẳng đứng để xử lý nước thải từ bể tự hoại. Các cây
thử nghiệm là cỏ Nến (Typha orientalis), Sậy (Phragmites communis), Thủy trúc
(Cyberus involucratus), Phát lộc (Dracaena fragrans). Hệ thống hoạt động ổn định,
cho kết quả tốt. Công nghệ này tỏ ra phù hợp với quy mô hộ hay nhóm hộ gia đình,
các điểm du lịch, dịch vụ, trang trại… ở nước ta.
- Trần Văn Tựa và cộng sự (2007) [29] đã sử dụng hệ thống thực vật nổi (bèo
Tây và bèo Cái) để xử lý nước thải chế biến thủy sản ở quy mô pilôt. Mô hình bước
đầu đã thu được kết quả khả quan. Tuy nhiên, cần các thử nghiệm tiếp theo ở quy
mô lớn hơn để có thể ứng dụng trong thực tiễn.
- Trần Văn Tựa và cộng sự (2007) [29] đã nghiên cứu mô hình xử lý nước
thải chứa Cr và Ni quy mô pilôt sử dụng thực vật thủy sinh (Cỏ Vetiver và Sậy). Số

liệu phân tích đã chỉ ra rằng cây không chỉ cộng tác với hệ vi sinh vật rễ, tạo điều
kiện thuận lợi cho vi sinh vật phát triển mà còn hấp thu và tích tụ các kim loại này
trong sinh khối.
- Võ Mai Hương, Trần Thanh Tùng (2008) [7] nghiên cứu khả năng xử lý
nước thải lò mổ của rau dừa nước Jussiaea repens L. đã có kết luận rau dừa nước có
Luận văn thạc sĩ khoa học
Nguyễn Thị Việt Nga K18 – Cao học Môi trường
16
khả năng sinh trưởng tốt trong nước thải lò mổ. Nó có khả năng hấp thụ các hợp
chất hữu cơ cũng như loại bỏ một số thành phần gây ô nhiễm với hiệu quả cao.
1.3 Khái quát các điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội vùng ven sông Nhuệ, sông Đáy
1.3.1 Đặc điểm điều kiện tự nhiên
1.3.1.1 Sông Nhuệ
Sông Nhuệ nay thuộc thành phố Hà Nội và tỉnh Hà Nam với chiều dài
khoảng 74km, chảy gần như theo hướng Bắc Tây Bắc – Nam Đông Nam. Trong
phạm vi thành phố Hà Nội, vùng sông Nhuệ thuộc các huyện Thanh Oai, Thường
Tín, Phú Xuyên và quận Hà Đông với chiều dài gần 65km. Trong phạm vi của tỉnh
Hà Nam, sông Nhuệ chảy qua vùng tiếp giáp huyện Duy Tiên và huyện Kim Bảng
và đổ vào sông Đáy tại thành phố Phủ Lý.
Sông Nhuệ nằm giữa đồng bằng Bắc Bộ và là một phần của châu thổ sông
Hồng. Địa hình khu vực thấp dần từ Tây Bắc về Đông Nam có độ dốc rất nhỏ nên
nước sông chảy rất chậm. Riêng đoạn giữa của sông ở khu vực Thanh Thùy, Hiền
Giang, Tiền Phong (huyện Thường Tín) thấp hơn hẳn nên thường xuyên bị ngập
úng. Toàn bộ diện tích lưu vực khoảng 107.000ha, diện tích đất canh tác trong lưu
vực là 81.790 ha, đất màu mỡ nên thuận lợi cho phát triển nông nghiệp và thâm
canh sản xuất [18]. Trên diện tích đó, khu vực chịu ảnh hưởng thuộc thành phố Hà
Nội chiếm diện tích trên 20km
2
, bao gồm một phần diện tích thuộc hai huyện Thanh
Trì và Từ Liêm.

Sông Nhuệ khi đi vào tỉnh Hà Nam đảm bảo tưới tiêu cho các xã của huyện
Duy Tiên như Duy Hải, Duy Minh, Hoàng Đông, Tiên Tân, Lam Hạ và các xã của
huyện Kim Bảng gồm Nhật Tựu, Hoàng Tây, Văn Xá, Kim Bình và thị trấn Quế.
1.3.1.2 Sông Đáy
Sông Đáy có chiều dài khoảng 240km, bắt nguồn từ sông Hồng tại thôn Vân
Cốc tỉnh Hà Tây, gặp sông Bùi ở đoạn Mỹ Đức – Chương Mỹ, rồi tiếp tục chảy
xuống phía Nam (chùa Hương) đến Hữu Vinh – Hồng Quang của tỉnh Hà Tây (cũ).
Sông Đáy chảy vào địa phận tỉnh Hà Nam từ xã Tượng Lĩnh và chảy tiếp qua các xã
Khả Phong, Thụy Lôi, thị trấn Kim Bảng, Thi Sơn, Kim Bình, Phù Vân, thành phố
Phủ Lý, Thanh Sơn, Châu Sơn và đi qua các xã của huyện Thanh Liêm như xã
Luận văn thạc sĩ khoa học
Nguyễn Thị Việt Nga K18 – Cao học Môi trường
17
Thanh Châu, thị trấn Kiện Khê, Thanh Tuyền, Thanh Thủy, Thanh Tân, Thanh
Nghị, Thanh Nguyên, Thanh Hải và đổ vào địa phận tỉnh Ninh Bình và Nam Định.
Chiều dài của sông Đáy chảy qua tỉnh Hà Nam khoảng 47km, lưu lượng của
sông bất thường nên mùa mưa thì lũ quét, dễ tạo ra những ghềnh nước lớn, mùa khô
thì lòng sông cạn nên thượng lưu sông Đáy thuyền bè đôi khi không qua được [15].
Mùa lũ trên sông Đáy từ tháng VI đến tháng X. Lượng dòng chảy mùa lũ khoảng
75% – 90% tổng lượng nước [21, 22]. Dòng chảy ba tháng nhỏ nhất thường xuất
hiện vào tháng I, II, III. Lưu lượng nước các tháng của sông Đáy tại trạm Ba Thá
dao động trong khoảng từ 10m
3
/s đến 170m
3
/s [15].
Đến tỉnh Hà Nam khi sông chảy vào thành phố Phủ Lý được dòng sông
Nhuệ góp nước từ phía tả ngạn. Sông Đáy tiếp tục hành trình về ngã ba Gián Khẩu
rồi đổ ra vịnh Bắc Bộ ở Cửa Đáy huyện Kim Sơn [15].
Sông Đáy đóng vai trò quan trọng trong việc phân lũ cho sông Hồng và tưới

nước cho hàng vạn hecta lúa và hoa màu thuộc thành phố Hà Nội, Hà Nam, Ninh
Bình và có vị trí quan trọng trong phát triển kinh tế xã hội của các tỉnh thuộc đồng
bằng sông Hồng. Tuy nhiên hiện nay, sông Đáy đang đứng trước tình trạng bị suy
thoái do các hoạt động địa chất và tình trạng ô nhiễm nước của dòng sông.










Sông Nhuệ
Sông Đáy
Hình 1.5: Lƣu vực sông Nhuệ, sông Đáy (Nguồn Internet)

Luận văn thạc sĩ khoa học
Nguyễn Thị Việt Nga K18 – Cao học Môi trường
18
1.3.2 Tình hình phát triển kinh tế xã hội dải ven sông Nhuệ, sông Đáy
1.3.2.1 Sông Nhuệ
Tại các dải đất ven sông Nhuệ, các hộ nông dân trồng rau; tại khu vực sông, một
số hộ nuôi cá bè trên sông. Diện tích còn lại, chủ yếu bao gồm các xã làm nghề
trồng lúa. Trong phạm vi lưu vực sông có khu công nghiệp Hoàng Đông, quy mô
vừa và nhỏ, chủ yếu thu hút các doanh nghiệp đầu tư trên lĩnh vực sản xuất và kinh
doanh hàng tiêu dùng, xuất khẩu như may, thêu ren, giầy da, hóa mỹ phẩm, đồ gỗ
gia dụng nội thất, công nghiệp cơ khí, công nghiệp chế biến nông lâm – thủy sản, và
công nghiệp lắp ráp điện tử, điện lạnh

1.3.2.2 Sông Đáy
- Đoạn sông từ xã Tượng Lĩnh đến Phủ Lý: Phía Tây từ xã Khả Phong đến
xã Thanh Sơn, nguồn nước sông Đáy chịu tác động của khu vực khai thác đá xã
Tượng Lĩnh, mỏ sét Khả Phong, chất thải khu dân cư thị trấn Quế, nhà máy gạch
Kim Bảng, bến xuất nhập vật liệu của nhà máy, công ty xi măng 77 và bến xuất
nhập nguyên nhiên liệu, xí nghiệp bột đá, nhà máy nước, các nhà hàng, khách sạn,
các công sở là cơ quan tỉnh
- Đoạn sông từ Phủ Lý tới cầu Gián Khẩu: Tại đây đã hình thành cụm công
nghiệp gồm xí nghiệp tái chế giấy, công ty dệt Hà Nam, kho xăng dầu, trạm trộn bê
tông, cảng khu vực cầu Đọ. Phía Đông là vùng đồng bằng, không có nhà máy, xí
nghiệp. Phía Tây có khu công nghiệp sản xuất đá và vôi Kiện Khê gồm hàng chục
xí nghiệp sản xuất, hàng chục lò vôi liên hoàn của hợp tác xã và tư nhân. Tại khu
vực Kiện Khê, có cảng Bút Sơn là cảng chính xuất nhập nguyên liệu, chuyên chở
clinker và xi măng của công ty xi măng Bút Sơn. Từ Thanh Thủy đến Thanh Nghị
là khu vực khai thác đá của một số công ty và các cơ sở tư nhân. Hàng chục máng
rót đá xuống tàu, thuyền, xà lan ngay cạnh mép sông. Trên sông, hàng ngày có hàng
trăm thuyền, xà lan nhận đá chuyên chở đi khắp các nơi.
Nhận xét chung: Hiện nay, dọc lưu vực sông Đáy, sông Nhuệ, tình hình phát
triển kinh tế xã hội đang diễn ra nhanh và mạnh. Tuy nhiên, các nguồn thải phát
sinh từ quá trình này chưa được xử lý đúng yêu cầu đã gây ảnh hưởng nghiêm trọng
đến môi trường nước lưu vực sông Nhuệ, sông Đáy.
Luận văn thạc sĩ khoa học
Nguyễn Thị Việt Nga K18 – Cao học Môi trường
19
1.3.3 Chất lượng môi trường nước sông Nhuệ - Đáy (phần chảy qua tỉnh Hà Nam)
Chất lượng môi trường nước sông Nhuệ - Đáy tuân theo chỉ số chất lượng
nước (WQI) của “Quyết định số 879/QĐ-TCMT ngày 1 tháng 7 năm 2011 - Tổng
cục Môi trường về việc ban hành sổ tay hướng dẫn tính toán chỉ số chất lượng
nước” [23].
1.3.3.1 Chất lượng nước sông Nhuệ

Giá trị WQI tại các điểm quan trắc trên sông Nhuệ được biểu diễn trong bảng sau:
Bảng 1.3: Giá trị WQI trên sông Nhuệ
Thời gian
Địa điểm
Tháng 7/2010
Tháng 7/2011
Tháng 7/2012
Cống Thần
15
46
46
Cống Nhật Tựu
14
50
71
Đò Kiều
15
65
71
Cầu Hồng Phú
17
50
51

0
10
20
30
40
50

60
70
80
WQI
Cống Thần Cống Nhật
Tựu
Đò Kiều Cầu Hồng
Phú
Tháng 7/2010
Tháng 7/2011
Tháng 7/2012

Biểu đồ 1.1: Giá trị WQI trên sông Nhuệ
Nguồn: Tổng cục Môi trường, 2012 [24]