Xử lý nước thải chăn nuôi bằng cây rau dừa nước

ĐẶT VẤN ĐỀ
Chất lượng môi trường sống nói chung, môi trường nước nói
riêng đang được cả thế giới quan tâm. Trong hội nghị Thượng đỉnh
thế giới về Phát triển bền vững (Johannesburg, 2002), nước đã được xếp là
tài nguyên quan trọng thứ 2 sau tài nguyên con người, là yếu tố không thể
thiếu được cho mọi hoạt động sống trên trái đất.
Tuy nhiên, song song với lượng nước được sử dụng thì lượng nước thải
ra cũng đang là vấn đề nan giải của Việt Nam nói riêng và trên toàn Thế giới
nói chung. Việt Nam là một nước có nền nông nghiệp phát triển, trong đó
chăn nuôi là một lĩnh vực quan trọng. Nó không những đáp ứng nhu cầu thực
phẩm cho tiêu dùng hằng ngày, mà còn là thu nhập của hàng triệu người dân
hiện nay. Bên cạnh những mặt tích cực, vấn đề môi trường do ngành chăn
nuôi gây ra đang được dư luận và các nhà làm công tác môi trường quan tâm.
Trên Thế giới môi trường chăn nuôi đã được đánh giá một cách khá toàn diện,
một trong số đó là nghiên cứu về xử lý nước thải chăn nuôi. Tại Việt Nam,
phần nào đã nhìn thấy được tác hại về môi trường do chăn nuôi gây ra xong
gần như chưa có một nghiên cứu đầy đủ nào về quản lý và xử lý nước thải
chăn nuôi. Khi lượng chất thải do chăn nuôi đưa vào môi trường thì ngày
càng nhiều, đe dọa đến chất lượng môi trường đất, nước, không khí xung
quanh. Đang là một vấn đề đáng báo động.
Xã Hải Lựu - Sông Lô - Vĩnh Phúc là một xã có hoạt động chăn nuôi
phát triển rất mạnh với một số loại hình chăn nuôi chủ yếu là chăn nuôi gà,
chăn nuôi lợn, chăn nuôi bò, và chăn nuôi trâu. Hiện nay toàn xã có khoảng
28000 con gà, 6250 con lợn, và đàn trâu bò hiện có 1720 con. Nó đem lại cho
người dân trong xã những lời ích đáng kể về mặt kinh tế, tạo công ăn việc làm
cho phần lớn nông dân của xã, Tuy nhiên, vấn đề nhức nhối hiện nay đối với
toàn xã là nguồn nước thải từ các hoạt động chăn nuôi này chưa được xử lý
một cách triệt để. Nước thải chăn nuôi được thải tự do ra các con sông hồ
trong xã gây nên mùi hôi thối khó chịu, ảnh hưởng đến đời sống của người
1
dân trong xã và các khu vực lân cận. Trong xã hiện có nhiều gia đình sử dụng

bình Biogas để xử lý nước thải chăn nuôi nhưng chi phí xây dựng còn khá
cao, đòi hỏi phải tuân thủ đúng quy trình kỹ thuật khi sử dụng, do vậy các hộ
chăn nuôi áp dụng chưa thực sự tốt kéo theo lượng nước thải do chăn nuôi
chưa được sử lí triệt để.
Xử lý nước thải bằng thực vật thủy sinh đã được ứng dụng khá phổ
biến để xử lý nước thải của một số ngành nghề khác nhau. Phương pháp này
đã thể hiện được ưu điểm nổi bật như chi phí thấp, dễ áp dụng trong khi đó
hiệu quả xử lý tương đối cao, phù hợp với khu vực nông thôn nơi có hoạt
động chăn nuôi đang phát triển.
Xuất phát từ lý do trên, chúng tôi đã nghiên cứu và thực hiện đề tài
“Nghiên cứu khả năng xử lý nước thải chăn nuôi tại xã Hải Lựu, Sông Lô,
Vĩnh Phúc bằng cây rau Dừa nước (Ludwigia adscendens (L.) Hara) trong
điều kiện phòng thí nghiệm” nhằm nghiên cứu khả năng xử lý nước thải của
cây rau dừa nước đồng thời đánh giá thực trạng nước thải chăn nuôi của xã.
Dựa trên cơ sở đó đề xuất một số giải pháp nhằm nâng cao hiệu quả xử lý
nước thải của loài cây này.
2
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Tổng quan về nước thải chăn nuôi
Ở nước ta nước thải chăn nuôi đang trở thành một vấn nạn. Theo báo
cáo của Cục Chăn nuôi, hàng năm đàn vật nuôi thải ra khoảng 80 triệu tấn
chất thải rắn, vài tỷ khối chất thải lỏng, vài trăm triệu tấn chất thải khí. Do
vậy mà việc xử lý chất thải chăn nuôi ngày càng được quan tâm hơn bởi các
cơ quan quản lý nhà nước, của cộng đồng và của chính những người chăn
nuôi. Tổ chức Y tế Thế giới đã cảnh báo, nếu không có biện pháp thu gom và
xử lý chất thải chăn nuôi sẽ ảnh hưởng rất lớn đến sức khỏe con người, vật
nuôi và gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Đặc biệt các biến thể virus từ
các bệnh như lở mồm long móng, dịch bệnh tai xanh có thể lây lan đến con
người.

1.1.1. Nguồn phát thải ô nhiễm
Chất thải sinh ra do hoạt động chăn nuôi bao gồm ở dạng rắn, lỏng như:
phân, thức ăn rơi vãi, nước tiểu, nước rửa chuồng, … và khí thải chăn nuôi
thải ra. Mặt khác, khối lượng chất thải sinh ra từ vật nuôi phụ thuộc vào
chủng loại, giống, giai đoạn sinh trưởng, chế độ dinh dưỡng và phương thức
vệ sinh chuồng trại.
1.1.2. Thành phần chất thải chăn nuôi
1.1.2.1. Chất thải rắn
 Phân
Phân là chất thải rắn do vật nuôi bài tiết ra mỗi ngày, ở dạng rắn hoặc
lỏng.
Thành phần phân chủ yếu gồm nước (56 – 83%) và các chất dinh
dưỡng N, P, K dưới dạng các hợp chất hữu cơ và vô cơ. Tuỳ vào độ tuổi, chế
độ dinh dưỡng mà số lượng, thành phần của phân khác nhau. Ngoài ra, trong
phân cũng như phân gia súc còn chứa rất nhiều virus, ấu trùng, trứng giun
sán… có hại cho sức khoẻ của con người và gia súc. Các loại này có thể tồn
3
tại vài ngày đến vài tháng trong phân, trong nước thải và trong đất.[1]
 Xác gia súc
Chúng có đặt tính phân huỷ sinh học, bốc mùi hôi thối lan nhanh trong
không khí và cũng như tác nhân truyền bệnh cho người và vật nuôi. Do đó,
chuồng trại nơi có vật nuôi chết cần phải vệ sinh và khử trùng.
 Vật dụng chăn nuôi, bệnh phẩm thú y
Các vật dụng, chăn nuôi hay thú y bị loại bỏ như bao bì, kim tiêm,
thuốc thú y, … cũng là một nguồn quan trọng dễ gây ô nhiễm môi trường.
 Thức ăn thừa, các chất thải khác
Trong những trường hợp chăn nuôi dùng ổ lót như rơm rạ, vải, … sau
một thời gian sử dụng phải bỏ đi vì những chất thải này có thể mang theo
phân, nước tiểu và vi sinh vật gây bệnh. Thức ăn thừa từ chăn nuôi cũng góp
phần gây ô nhiễm môi trường vì hầu hết đều là chất hữu cơ dễ phân huỷ như

cám , ngũ cốc, tôm, … và trong tự nhiên những chất này bị phân huỷ sinh ra
mùi khó chịu ảnh hưởng đến môi trường xung quanh.
1.1.2.2. Nước thải
 Nước tiểu
Nước tiểu có thành phần chủ yếu là nước (chiếm trên 90% tổng khối
lượng nước tiểu), ngoài ra còn có một lượng lớn Nitơ (chủ yếu dưới dạng
Urê) và photpho. Và khi nước tiểu được động vật bài tiết ra ngoài, trong điều
kiện có oxy ở môi trường , chúng dễ dàng phân huỷ tạo thành ammoniac gây
mùi khó chịu. Thành phần nước tiểu thay đổi tuỳ thuộc vào loại gia súc, tuổi,
chế độ dinh dưỡng và điều kiện khí hậu.[1]
 Nước rửa chuồng và tắm gia súc
Đây là một nguồn ô nhiễm rất nặng, chứa các hữu cơ, vô cơ có trong
phân, nước tiểu và thức ăn, … tuỳ vào cách thức vệ sinh chuồng trại cũng như
độ tuổi và chế độ ăn của heo mà mức độ ô nhiễm của nước thải khác nhau.
Nước thải chăn nuôi không chứa các chất độc hại như nước thải công
nghiệp (acid, kiềm, kim loại nặng, chất oxy hoá, …) nhưng chứa rất nhiều
4
loại ấu trùng, vi trùng, trứng giun sán có trong phân.
1.1.2.3. Khí thải
Các khí thải ra trong chuồng nuôi, tại các bãi, hầm chứa chất thải như
NH
3
, H
2
S, CH
4
, CO
2
, … là sản phẩm của quá trình phân huỷ kị khí và hiếu khí
các chất hữu cơ trong chất thải chăn nuôi (chủ yếu là phân và nước tiểu).[2]

Nồng độ các khí này khác nhau, tuỳ thuộc vào điều kiện môi trường
(nhiệt độ, độ ẩm, bức xạ, …) và cách thức thu gom, lưu trữ, vận chuyển và xử
lý chất thải.
1.1.3. Vấn đề ô nhiễm môi trường
Với những tính chất đã mô tả như trên, chất thải chăn nuôi nếu không
được xử lý trước khi thải vào môi trường sẽ gây hậu quả rất nghiêm trọng,
nhất là trong trường hợp chăn nuôi ở quy mô lớn. Chất thải chăn nuôi sẽ đe
dọa đến cả môi trường đất, nước và không khí.
1.1.3.1. Ô nhiễm môi trường nước
Chất thải chăn nuôi không được xứ lý hay xử lý không triệt để và được
thải vào các ao, hồ, sông, rạch,… sẽ làm ô nhiễm môi trường nước. Bởi nó
chứa nhiều chất hữu cơ, khi thải vào môi trường nước, các vi sinh vật hiếu khí
phải sử dụng oxy hoà tan để phân huỷ các chất này, làm giảm lượng oxy hoà
tan trong nước, dẫn đến suy giảm chất lượng nước. Mặt khác chất thải chăn
nuôi chứa nhiều chất dinh dưỡng nên chúng gây ra hiện tượng phú dưỡng hoá
gây ảnh hưởng đến đời sống của thuỷ sinh vật trong môi trường tiếp nhận.
Bên cạnh đó, nước là môi trường thích hợp cho các loài sinh vật gây bệnh tồn
tại trong phân phát triển. Không những thế chất thải sẽ thấm xuống đất, đi vào
nước ngầm làm ô nhiễm môi trường nước ngầm, nhất là các giếng mạch nông
gần chuồng gia súc hay hố chứa chất thải mà không có hệ thống thoát nước an
toàn.
1.1.3.2. Ô nhiễm môi trường không khí
Môi trường không khí ở khu vực chuồng trại và xung quanh cơ sở
chăn nuôi luôn có mùi rất đặc trưng và đây sẽ là một tác nhân ô nhiễm rất khó
5
chịu nếu không có biện pháp quản lý đúng cách. Các khí gây mùi chủ yếu từ
quá trình phân huỷ yếm khí chất thải chăn nuôi như NH
3
, H
2

S, … trong thành
phần khí thải ra từ chăn nuôi còn có chứa một lượng đáng kể CO
2
và CH
4
. Tất
cả các khí này tồn tại trong môi trường không khí của khu vực chăn nuôi tạo
nên một mùi đặc trưng hôi thối rất khó chịu, ở nồng độ cao chúng có thể gây
ngạt, kích thích niêm mạc mắt và mũi, gây choáng váng nhức đầu, gây nổ,…
1.1.3.3. Ô nhiễm môi trường đất
Trong chất thải chăn nuôi có chứa rất nhiều chất dinh dưỡng như nitơ,
photpho. Nếu thải vào đất không hợp lý hoặc sử dụng phân tươi để bón cho
cây trồng, cây sử dụng không hết sẽ có tác dụng ngược lại.
+ Phú dưỡng hoá đất: lượng chất hữu cơ dư thừa sẽ làm cho đất bão
hoà và quá bão hoà dinh dưỡng, gây mất cân bằng sinh thái và thoái hoá đất.
Đây là một trong những nguyên nhân gây chết cây dẫn đến giảm năng suất và
san lượng cây trồng. Ngoài ra, khi trong đất dư thừa chất dinh dưỡng sẽ dẫn
đến hiện tượng rửa trôi và thấm làm ô nhiễm nguồn nước mặt, nước ngầm.
+ Vi sinh vật và mầm bệnh: phân và nước tiểu của gia súc có chứa rất
nhiều loại vi trùng, trứng giun sán … gây bệnh cho người và vật nuôi. Các tác
nhân gây bệnh này có thể tồn tại rất lâu trong đất nên chúng có nguy cơ phát
tán vào không khí, nước ngầm, nước mặt theo chuỗi thức ăn để gây bệnh.
1.2. Tổng quan về thực vật thủy sinh
Hiện nay, cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật ngày càng phát
triển đã có nhiều biện pháp xử lý những nguồn nước bị ô nhiễm. Trong đó nổi
bật là công nghệ xử lý nước bằng thực vật. Công nghệ này đã được nhiều nơi
áp dụng và bước đầu thu được những kết quả đáng mừng. Tuy nhiên, đến nay
vẫn chưa có một khái niệm thống nhất về công nghệ xử lý ô nhiễm bằng thực
vật. Trong một số tài liệu, các nhà khoa học đã bước đầu đưa ra quan điểm
của mình về vấn đề này.

Theo quan điểm của một tác gải trình bày trên website Arabidopsis.info
công nghệ xử lý ô nhiễm bằng thực vật là việc tận dụng quá trình sinh trưởng
6
của chúng để làm giảm và/hoặc loại bỏ chất ô nhiễm có trong đất, nước, trầm
tích và không khí bị ô nhiễm.
Theo Salt và cộng sự, công nghệ xử lý ô nhiễm bằng thực vật được hiểu
là việc sử dụng các lài thực vật để loại bỏ chất ô nhiễm tỏng môi trường hoặc
làm cho các chất ô nhiễm đó ít độc hơn ( I.D.pulford và C.Wastson).
Theo từ điển bách khoa toàn thư, xử lý ô nhiễm bằng thực vật được
hiểu là biện pháp xử lý các vấn đề môi trường thông qua việc sử dụng các loài
thực vật. Mặc dù cách diễn đạt của các quan điểm này khác nhau nhưng
chúng ta có thể hiểu công nghệ xử lý ô nhiễm bằng thực vật là việc sử dụng
các loài thực vật thích hợp để giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường.
1.2.1. Vai trò của thực vật thủy sinh
Thực vật thủy sinh là các loài sinh trưởng trong môi trường nước. Nó
có thể gây nên một số bất lợi cho con người do việc phát triển nhanh và phân
bố của chúng. Tuy nhiên, trong việc xử lý nước thải, đặc biệt là nước thải ô
nhiễm N, P thì nó lại có vai trò quan trọng mà chúng ta cần quan tâm, nghiên
cứu nhiều hơn để vận dụng khả năng này của chúng một cách hiệu quả nhất.
[3]
Trong quá trình xử lý nước thải có trồng các thực vật thủy sinh thì
những thực vật này sẽ làm giảm hàm lượng chất ô nhiễm thông qua các tác
động trực tiếp hay tác động gián tiếp.
Tác động trực tiếp của các thực vật thủy sinh trong xử lý nước thải là
khả năng hấp thụ chất dinh dưỡng từ môi trường để cung cấp dinh dưỡng cho
quá trình sinh trưởng và phát triển của chúng, từ đó làm giảm các chất ô
nhiễm trong nước. Trong xử lý nước thải người ta sử dụng thực vật trôi nổi do
có bộ rễ phát triển rộng trong nước có khả năng hấp thụ các chất lơ lửng trên
bề mặt bộ rễ làm giảm độ đục, TSS, qua đó cũng làm giảm BOD.
Tác động giản tiếp của nó là: thực vật thủy sinh giống như một nơi trú

ngụ của các VSV. Rễ càng dài, càng rộng và xốp thì VSV cư trú càng nhiều.
Đây sẽ là nơi cho các VSV sinh trưởng và phát triển. Đồng thời cũng bảo vệ
7
chúng khỏi những tác động có từ các bức xạ mặt trời.
Các thực vật sinh mọc đứng trong nước có tác dụng làm giảm tốc độ
của nước, tạo điều kiện cho các chất lơ lửng lắng xuống đáy, làm tăng thời
gian tiếp xúc của các chất trong nước với các VSV và bề mặt thực vật. Do đó
sẽ làm tăng hiệu quả xử lý.
Ngoài ra, thực vật thủy sinh còn có khả năng hấp thụ O
2
từ những bộ
phận phía trên và vận chuyển qua các mô khí quyển qua các mô khí xuống bộ
phận phía dưới. Do vậy mà ngay phía dưới rễ cây, DO trong nước cao hơn ở
ngoài rễ cây, tạo điều kiện cho các VSV hiếu khí sống bám trên rễ cây oxi
hóa các chất hữu cơ NO
3
-
, NH
4
+
và làm tăng quá trình phản ứng Nitrat hóa.
Điều này cũng có nghĩa cây nào rễ chùm thì khả năng xử lý càng tốt vì VSV
hiếu khí bám trên đó càng nhiều.[3]
Nhờ khả năng xử lý đáng kể hàm lượng các chất TSS, BOD, N, P và
một số kim loại nặng nên ngoài việc tận dụng các vùng đất tự nhiên với hệ
thực vật sẵn có, người ta còn xây dựng vùng đất ngập nước với việc lựa chọn
một số loài thực vật có khả năng hấp thụ cao các chất ô nhiễm vào xử lý nhiều
loại nước thải khác nhau như: nước thải sinh hoạt, nước thải giết mổ gia súc,
nước rỉ rác…. Ngoài việc sử dụng các thực vật trong xử lý nước thải còn giảm
nguy cơ xói mòn do giảm tác động của gió, sóng và nước chảy, góp phần cải

thiện chất lượng môi trường thêm trong lành, tạo môi trường sống cho các
động vật lưỡng cư, chim nước, cá nước…. Đặc biệt, khi ngân sách nhà nước
dành cho môi trường còn hạn hẹp, áp dụng các phương pháp xử lý nước thải
khác tuy hiệu quả nhưng chi phí cao thì đây là một giải pháp hết sức tiết kiệm,
đơn giản và có ý nghĩa sinh thái cao.
1.2.2. Phân loại các nhóm thực vật thủy sinh
Các loại thực vật thuỷ sinh tuy không đa dạng bằng các loài phát triển
trên cạn, nhưng thực vật thuỷ sinh cũng phát triển phong phú ở nhiều nơi trên
trái đất đặc biệt là ở những vùng có khí hậu nóng ẩm nhưng vùng xích đạo,
cận xích đạo.
8
Thực vật thuỷ sinh được sử dụng để xử lý nước ô nhiễm có thể chia
làm 3 loại: nhóm thực vật ngập nước, nhóm thực vật trôi nổi và nhóm thực
vật nửa ngập nước.
1.2.2.1. Nhóm thực vật thuỷ sinh ngập nước
Là những thực vật sống trong lòng nước (phát triển dưới mặt nước).
Chúng tiến hành quang hợp hay các quá trình trao đổi chất hoàn toàn trong
nước.
1.2.2.2. Nhóm thực vật trôi nổi
Thực vật trôi nổi phát triển rất nhiều ở các nước trong vùng nhiệt đới.
Các loài thực vật này phát triển trên bề mặt nước, bao gồm hai phần, phần lá
và thân mềm nổi trên bề mặt nước. Phần dưới nước là rễ, rễ các loài thực vật
này là rễ chùm. Chúng phát triển trong lòng môi trường nước, nhận các chất
dinh dưỡng trong nước và chuyển lên lá, thực hiên các quá trình quang hợp.
Các loài thực vật trôi nổi phát triển và sinh sản rất mạnh, chúng có thể gây ra
những vấn nạn sinh khối.
Nhóm thực vật này bao gồm ba loài sau: bèo lục bình (water hyacinth),
bèo tấm (duck week), rau diếp nước(water lettuce). Khi thực vật loại này
chuyển động sẽ kéo theo rễ chúng quét trong lòng nước, các chất dinh dưỡng
sẽ thường xuyên tiếp xúc với rễ và được hấp thụ qua rễ. Mặc khác, rễ của

chúng như những giá thể tuyệt vời để VSV bám vào đó, phân huỷ hay tiến
hành quá trình vô cơ hoá các chất hữu cơ trong nước thải. So với thực vật
ngập nước, thực vật trôi nổi có khả năng xử lý các chất ô nhiễm rất cao.
1.2.2.3. Nhóm thực vật nửa ngập nước
Đây là loài thực vật có rễ bám vào đất và một phần thân ngập trong
nước. Một phần thân và toàn bộ lá của chúng lại nhô hẳn trên bề mặt nước.
Phần rễ bám vào đất ngập trong nước, nhận các chất dinh dưỡng có trong đất,
chuyển chúng lên lá trên mặt nước để tiến hành quá trình quang hợp. Các loài
thân cỏ thuộc nhóm này bao gồm: cỏ đuôi mèo (cattails), sậy (reed), cỏ lõi
bấc (bulrush).
9
1.2.3. Ảnh hưởng của N, P tới sự sinh trưởng và phát triển của thực vật
1.2.3.1. Ảnh hưởng của N
Nitơ có vai trò đặc biệt quan trọng đối với sinh trưởng, phát triển và
hình thành năng suất. Thực vật rất nhạy cảm với N.
- Thiếu N: cây sinh trưởng kém, chlorphyll không được tổng hợp đầy
đủ, lá vàng, đẻ nhánh và phân cành kém, sút giảm hoạt động quang hợp và
tích lũy, đồng thơi giảm năng suất. Rễ kém phát triển nên chịu hạn kém, thân
non mềm dễ đổ, rễ thối làm mất khả năng chống úng.
- Thừa N: điều này sẽ làm ảnh hưởng nghiêm trọng tới sự sinh trưởng,
khả năng phát triển của thực vật. Cây sinh trưởng quá mạnh, thân lá tăng
nhanh nhưng mô cơ giới kém hình thành nên cây rất yếu, dễ đổ, suy giảm
năng suất.
1.2.3.2. Ảnh hưởng của P
- Thiếu P: điều này sẽ làm giảm tốc độ hấp thụ O
2
, làm biến đổi hoạt
tính enzyme tham gia vào quá trình hô hấp. Ngoài ra, còn gia tăng quá trình
phân giải các chất hữu cơ chứa P, polisacarit, quá trình tổng hợp protein và
nucleic tự do bị ức chế. Lá cây trở nên xanh lục xen lẫn các màu vàng tía hay

màu đồng thau. Phiến lá trở nên hẹp và lá bé. Cây ngừng sinh trưởng, quá
trình phát triển chậm lại. Vào giai đoạn nảy mầm, cây rất nhạy cảm với sự
thiếu P.
- Thừa P: Gây nên hiện tượng thiếu một số nguyên tố vi lượng, đặc biệt
rõ nhất là Zn.
1.2.4. Ưu và nhược điểm của phương pháp xử lý nước thải bằng thực vật
thủy sinh
Nước thải có lượng COD, BOD
5
cao và chứa nhiều kim loại nặng, các
chất độc hại không thể áp dụng thực vật thủy sinh để xử lý các loại nước thải
có hàm lượng COD, BOD
5
thấp và không chứa các chất độc hại có ảnh hưởng
xấu đến sinh lý thực vật. Thực vật thủy sinh đã được sử dụng nhiều trong xử
lý nước thải ở nhiều nước. Sau một thời gian sử dụng thực vật thủy sinh vào
quá trình xử lý nước thải, các nhà khoa học rút ra được những ưu điểm và
10
nhược điểm sau:
 Ưu điểm
- Là phương pháp rất thân thiện với môi trường;
- Chi phí xử lý nước thải thấp, đơn giản, dễ áp dụng trong khi hiệu quả lại
tương đối cao;
- Thích hợp cho xử lý nước thải chăn nuôi với lưu lượng lớn và ô nhiễm chủ
yếu là chất hữu cơ;
- Xử lý nước thải bằng thực vật thủy sinh còn tạo ra những giá trị cảnh quan
đẹp trong khu vực;
- Ngoài chức năng chính xử lý nước thải ô nhiễm, một số loài thực vật thủy
sinh còn được sử dụng làm thức ăn cho vật nuôi;
 Nhược điểm

- Sinh khối thực vật có giới hạn;
- Thời gian xử lý dài hơn các phương pháp khác;
- Tốn nhiều diện tích để bố trí hệ thống xử lý nước thải bằng thực vật thủy sinh;
- Không hiệu quả trong việc xử lý VSV gây bệnh và một số tác nhân độc hại
khác trong nước thải;
- Những nghiên cứu trước đây mới chỉ dừng lại ở việc tìm ra được các cây đó
có khả năng xử lý những tác nhân ô nhiễm chứ cũng chưa đánh giá được các
yếu tố ảnh hưởng tới khả năng xử lý và chưa tìm ra được mối liên hệ giữa tốc
độ sinh trưởng và tốc độ xử lý.
1.3. Tìm hiểu về cây rau dừa nước
1.3.1. Đặc tính sinh học
 Tên
• Tên tiếng việt: Rau dừa nước (thuỷ long)
• Tên khoa học: Ludwidgia adscendens (L) Hara
• Họ: Mytaleae
11
Hình 2.1: Hình ảnh cây rau Dừa nước (Ludwigia adscendens (L.) Hara)
 Tính chất
Cây mọc hoang, bò lan ở bùn hay nổi lên mặt nước ao hổ nhờ các phao
xốp màu trắng.Thân mềm, xốp có đâm rễ ở các mấu. Lá nguyên, hình bầu dục
ngược. Hoa vàng mọc ở nách lá. Quả nang, hình trụ, khi chín nứt thành năm
mảnh chứa nhiều hạt hình chữ nhật.[5]
 Nguồn gốc
Phân bố ở ôn đới và cận nhiệt đới, nhiệt đới.
Viêt Nam, có thể gặp ở hầu hết các địa phương thuộc vùng đồng bằng, trung
du và núi thấp ở độ cao dưới 600 m. Cây thường mọc ở nơi ngập nước. [10]
• Nếu nước nông như ruộng nước, vùng lầy …, cây mọc thẳng.
• Khi nước dâng cao hay ở môi trường nước sâu, như ao, hồ, kênh mương; cây
nổi trên mặt nước nhờ hệ thống rễ phụ biến thành phao xốp. Rau dừa nước ra
hoa quả hàng năm.[10]

• Được sử dụng như một vị thuốc trong y học dân gian trị chứng tiểu tắt, tiểu ra
máu (viên đường tiết niệu), ho khan, nóng sốt, lên ban sởi, mụn nhọt.[4]
• Làm thức ăn nuôi lợn, phân ủ chuồng.
1.3.2. Nghiên cứu khả năng xử lý nước thải bằng cây RDN
Việc sử dụng RDN để xử lý nước thải chưa được sử dụng nhiều vì nó
chưa phổ biến nhưng hiệu quả xử lý nước thải của RDN rất hiệu quả. Khi
được áp dụng rộng rãi sẽ tạo cảnh quan môi trường đẹp mắt.
Chúng có khả năng xử lý các chất hữu cơ nên ứng dụng xử lý nước thải
chứa nhiều chất hữu cơ.
Hiện nay, đã có nhiều đề tài nghiên cứu về khả năng năng xử lý nước thải
12
của loài cây này.
Đề tài “Nghiên cứu chỉ tiêu sinh lý – hóa sinh và khả năng xử lý nước
thải lò mổ của rau Dừa nước (Jussiaea repens L)” của Võ Thị Mai Hương,
Trần Thanh Tùng, Trường ĐH khoa học, ĐH Huế, năm 2008 cho thấy hiệu
quả xử lý nước thải của RDN rất cao. Cụ thể là hiệu quả xử lý COD là
89,12%; BOD
5
là 61,27%; N tổng là 96,82%; P tổng là 89,36%.
“Khảo sát khả năng hấp thụ kim loại chì (Pb) tỏng nước thải bằng cây
rau Dừa nước” của Hồ Thị Hồng Phúc, năm 2009.
Thí nghiệm dùng RDN để xử lý nước thải chăn nuôi của Vũ Thụy
Quang, sinh viên ngành Môi trường, trường ĐH Cần Thơ. Cây RDN có sự
tăng trưởng mạnh khi sống trong nước thải đậm đặc, than và lá cùng với màu
sắc có màu xanh đậm hơn so với cây trồng trong nước sạch.
Các kết quả cho thấy nồng độc các chất ô nhiễm giảm đi một cách rõ
rệt. Bộ rễ của loài cây này làm giá bám cho vi khuẩn phát triển, lọc và hấp thụ
các loại chất thải rắn, giảm hiện tượng tảo nở hoa trên các ao nước thải khi
được trồng thí điểm tại các ao nuôi. Thí nghiệm “So sánh hiệu quả xử lý nước
thải chăn nuôi bằng rau Dừa (Jussiaea repens) và rau Muống (Ipomoea

aquatic Forrsk)” năm 2007 được thực hiện tại huyện Phụng Hiệp, Hậu Giang
nhằm đánh giá khả năng xử lý nước thải bằng 2 loài thực vật thủy sinh, thí
nghiệm được bố trí theo khối hoàn toàn ngẫu nhiên. Kết quả cho thấy khả
năng xử lý của RDN hiệu quả hơn rau Muống. Số liệu như sau: hiệu suất xử
lý độ đục là 89,37%; BOD
5
là 82,4%, COD là 66,05%, N tổng số là 86,16%;
P tổng số là 44,83%. Ở rau Muống hiệu suất xử lý độ đục là 66,19%; BOD
5
là
63,28%, COD là 50,49%, N tổng số là 84,26%; P tổng số là 38,02%. RDN có
khả năng hấp thụ đạm và lân cao hơn rau muống cụ thể là RDN khả năng hấp
thụ Nito là 225,45g m
2
/năm, Photpho là 170,30g m
2
/năm. Đối với rau Muống
khả năng hấp thụ Nito là 142,58 m
2
/năm, Photpho là 148,26m
2
/năm.
Nhóm nghiên cứu Nguyễn Xuân Hà Giao, Tô Thị Hiền, Dương Thị
Bích Huệ khoa Môi trường, trường ĐH Khoa học Tự nhiên – ĐH Quốc gia
TPHCM, sau quá trình tiến hành lấy mẫu, quan sát đánh giá, so sánh và phân
tích dựa trên phương pháp nghiên cứu chuẩn, từ đề tài “Nghiên cứu khả năng
13
làm sạch nước thải sinh hoạt của một số loài thực vật thủy sinh” đã xác định
được khả năng làm sạch nước thải của loài cây này.
Qua nhiều nghiên cứu và tìm hiều thì cây RDN có khả năng xử lý nước

thải rất tốt. Hiện nay, ở xã Hải Lựu chưa có hộ gia đình nào áp dụng mô hình
xử lý nước thải chăn nuôi bằng cây RDN. Qua quan sát và điều tra ban đầu,
tại khu vực này rất nhiều RDN.
Nghiên cứu về khả năng xử lý nước thải chăn nuôi tại xã Hải Lựu của
cấy RDN với mong muốn đưa ra được đề xuất về việc sử dụng loại cây này
trong việc xử lý ô nhiễm môi trường nước tại khu vực nghiên cứu.

14
CHƯƠNG 2
MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Mục tiêu của đề tài
- Mục tiêu chung:
Góp phần nâng cao chất lượng nước thải cho người dân tại khu vực xã
Hải Lựu, Sông Lô, Vĩnh Phúc
- Mục tiêu cụ thể:
+ Đánh giá khả năng xử lý nước thải chăn nuôi tại xã Hải Lựu, Sông
Lô, Vĩnh Phúc bằng cây rau Dừa nước trong điều kiện phòng thí nghiệm.
+ Đề xuất phương án sử dụng cây Rau dừa nước để xử lí nước thải
chăn nuôi tai khu vực nghiên cứu.
2.2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu: là các nguồn nước thải chủ yếu là nước thải
chăn nuôi tại khu vực xã Hải Lựu, huyện Sông Lô, tỉnh Vĩnh Phúc.
- Phạm vi nghiên cứu: đề tài khảo sát, đánh giá chất lượng nguồn nước
thải thông qua các chỉ tiêu hóa – lý sau: pH, độ đục, TSS, COD, BOD, NH
4
+
,
PO
4

3-
.
2.3. Nội dung nghiên cứu
Để thực hiện các mục tiêu trên, đề tài tập trung nghiên cứu các nội dụng sau:
- Thực trạng môi trường nước thải chăn nuôi tại khu vực nghiên cứu.
- Khả năng xử lý nước thải chăn nuôi tại khu vực nghiên cứu của cây
Rau dừa nước.
- Đề xuất biện pháp nhằm nâng cao hiệu quả xử lý nước thải chăn nuôi
tại khu vực nghiên cứu.
15
2.4. Phương pháp nghiên cứu
2.4.1. Phương pháp đánh giá nhanh môi trường có sự tham gia của cộng
đồng
Đánh giá nhanh môi trường có sự tham gia của cộng đồng
(Participatory Enviromental Rapid Appraisal hay PERA) là hệ phương pháp
thu thập kinh nghiệm sâu, thực hiện trong cộng đồng nhằm khai thác thông tin
về hiện trạng môi trường dựa vào tri thức của cộng đồng với nội dung câu hỏi
ngắn gọn, linh hoạt, dễ hiểu, dễ trả lời. Đối tượng phỏng vấn là nguời dân
trong xã.
Câu hỏi đưa ra trong bảng phỏng vấn nhằm đưa ra nội dụng sau:
- Mức độ ô nhiễm nước thải tại khu vực xã Hải Lựu.
- Ảnh hưởng của hoạt động chăn nuôi của xã có ảnh hưởng gì tới cuộc sống
của con người cũng như cây trồng xung quanh khu vực nghiên cứu.
- Nhu cầu sử dụng nước thải chăn nuôi cho các hoạt động khác.
2.4.2. Phương pháp kế thừa số liệu
Phương pháp này rất cần thiết và được nhiều nguời sử dụng trong quá
trình nghiên cứu. Thông qua số liệu này giúp đề tài thừa kế có chon lọc các
thành quả nghiên cứu từ trước đến nay có liên quan đến nội dung nghiên cứu
như nước thải chăn nuôi, cây RDN, phương pháp thực nghiệm, điều kiện tự
nhiên – kinh tế xã hội cảu khu vực nghiên cứu

Những tài liệu thu thập được phục vụ cho quá trình làm đề tài bao gồm:
- Tài liệu về điều kiện tự nhiên – kinh tế xã hội khu vực nghiên cứu;
- Tài liệu về đặc tính sinh vật học và sinh thái của cây rau Dừa nước;
- Tài liệu về phương pháp xử lý ô nhiễm bằng biện pháp sinh học;
- Các tài liệu khác phục vụ cho quá trình làm báo cáo: giáo trình, luận văn tốt
nghiệp, thông tin điện tử trên mạng internet…;
- Các báo cáo về thực trạng chất lượng nước ở khu vực nghiên cứu.
2.4.3. Phương pháp chuyên ngành
* Điều tra sơ thám
Đến địa điểm nghiên cứu điều tra về điều kiện tự nhiên – xã hội và lựa
chọn khu vực lấy mẫu.
16
* Lấy mẫu
Dựa vào tính chất và đặc điểm của nước cũng như đặc điểm về điều
kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của khu vực nên.
- Nước thải tại xã Hải lựu được chọn để xử lý chủ yếu là nước thải chăn nuôi
lợn vì nước được thải ra phần lớn từ hoạt động chăn nuôi lợn.
- Các chỉ tiêu được lựa chọn để phân tích mẫu nước ở đây là: độ đục, pH, tổng
chất rắn lơ lửng (TSS), nhu cầu oxy hóa học (COD), nhu cầu oxy sinh hóa
(BOD
5
), phốt pho tổng số (PO
4
3-
), amoni (NH
4
+
). Các mẫu khai thác được lấy
trực tiếp từ các cống thải hoặc từ bể chứa và bảo quản theo yêu cầu của
phương pháp lấy mẫu nước phù hợp cho từng chỉ tiêu.

• Công tác chuẩn bị:
- Can nhựa 20 lít và gáo nhựa để múc nước thải
- Bút ghi và nhãn dán để đánh dấu các mẫu nước và ghi ngày giờ, thời
gian lấy mẫu
- Thùng xốp có chia thể tích làm thí nghiệm
- Một chậu to để pha trộn các mẫu nước sau khi lấy về
- Gang tay và khẩu trang bảo vệ
• Thời gian lấy mẫu: 8h sáng ngày 21/01/2015. Thời tiết ngoài trời không mưa,
gió nhẹ, nhiệt độ khoảng 20
o
C.
• Địa điểm lấy mẫu: Mẫu được lấy đầy can tại 5 cống thải của 5 hộ gia đình
chăn nuôi heo thuộc 5 thôn trong xã.
- Vị trí lấy mẫu 1: tại cống thải nhà ông Nguyễn Văn Dũng thôn Lòng Thuyền,
- Vị trí lấy mẫu 2: tại cống thải nhà ông Hoàng Văn Thìn thôn Đồng Chổ,
- Vị trí lấy mẫu 3: tại cống thải nhà ông Nguyễn Tiến Thuận thôn Đồng Soi,
- Vị trí lấy mẫu 4: tại cống thải nhà ông Hoàng Văn Thi thôn Thắng Lợi,
- Vị trí lấy mẫu 5: tại cống thải nhà ông Nguyễn Văn Lưu thôn Làng Len.
Bảng 2.1: Bảng thông tin về địa điểm và thể tích lấy mẫu nước thải chăn nuôi
STT Hộ gia đình Thôn
Loại hình chăn
nuôi
Số đầu
lợn (con)
Thể tích
mẫu (lít)
1 Nguyễn Văn Dũng Đồng Soi Chăn nuôi lợn 310 20
2 Hoàng Văn Thìn
Lòng
Thuyền

Chăn nuôi lợn 280 20
3 Hoàng Văn Thi Thắng lợi Chăn nuôi lợn 150 15
17
4 Nguyễn Tiến Thuận Đồng Chổ Chăn nuôi lợn 180 15
5 Nguyễn Văn Lưu Làng Len Chăn nuôi lợn 100 10
• Bố trí thí nghiệm:
Bố trí thùng xốp kích thước (cm): 44 x 31,5 x 18,5
Mẫu nước thải sau khi được lấy về từ 5 hộ gia đình trên sẽ được trộn
đều với nhau để đảm bảo những thông số trong các mẫu được đồng nhất chia
ra 4 thùng xốp
Mỗi thùng 20 lít sau đó thả cây rau Dừa nước vào với mật độ như sau:
- Thùng 1: Không trồng rau (để tự lắng)
- Thùng 2: Trồng với sinh khối RDN 200g
- Thùng 3: Trồng với sinh khối RDN 400g
- Thùng 4: Trồng với sinh khối RDN 600g.
Tiến hành lấy mẫu nước và phân tích các chỉ tiêu môi trường tại các thời
điểm như sau:
- Lần 1: Phân tích ngay sau khi lấy mẫu về và trộn các mẫu vào với
nhau để đánh giá thực trạng chất lượng nước phân tích ( 21/01/2015)
- Lần 2: sau khi trồng cây được 20 ngày ( 10/02/2015)
- Lần 3: sau khi trồng cây được 42 ngày (02/03/2015)
- Lần 4: sau khi trồng cây được 63 ngày ( 23/03/2015)
18
2.4.4. Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm
Bảng 2.2. Các chỉ tiêu nghiên cứu và phương pháp phân tích.
ST
T
Chỉ tiêu Phương pháp phân tích Địa điểm phân tích
1 pH Đo bằng máy đo nhanh
Phòng phân tích môi

trường - Trường ĐH LN
2 Độ đục
Đo bằng máy đo nhanh
LOVIBOND
Phòng phân tích môi
trường – Trường ĐHLN
3 TSS Phương pháp trọng lượng
Phòng phân tích môi
trường – Trường ĐHLN
4 COD
Đun hồi lưu kín, dùng
K
2
Cr
2
O
7
để oxy hóa
Theo TCVN 6491:1999
Phòng phân tích môi
trường – Trường ĐHLN
5 BOD
5
Phương pháp pha loãng
Theo TCVN 6001:1995
Phòng phân tích môi
trường – Trường ĐHLN
6
Hàm lượng
Nito

So màu quang điện UV – VIS
Phòng phân tích môi
trường – Trường ĐHLN
7
Hàm lượng
Photpho
So màu quang điện UV – VIS
Phòng phân tích môi
trường – Trường ĐHLN
a. Xác định pH
Chỉ tiêu pH được đo bằng máy đo nhanh pH tại Phòng thí nghiệm
b. Xác định độ đục
Đo độ đục bằng máy LOVIBOND.
Xác định theo TCVN 6184:1996, ISO 7027:1990
Độ đục được xác định bằng cách đo trực tiếp, sử dụng máy đo nhanh
Lovibond của Đức. Quy trình đo tuân thủ theo hướng dẫn của nhà sản xuất.
Trước khi tiến hành đo cần phải kiểm tra lại máy với nước cất để đưa về giá
trị chuẩn với các dung dịch bằng 1000NTU; 10NTU; 0,02NTU và không có
ảnh hưởng gì từ thiết bị. Mỗi mẫu nước thải được đo 3 lần liên tiếp rồi lấy giá
trị trung bình.
c. Xác định tổng chất rắn lơ lửng (TSS)
Quy trình như sau:
+ Sấy giấy lọc trong tủ sấy 6 tiếng rồi mang giấy lọc đi cân trên
19
V
1000 x )mm(
SS
'
2



cân phân tích sai số ± 0,1 mg được khối lượng m
1
.
+ Lọc 100 ml các mẫu nước phân tích và mẫu trắng (nước cất)
+ Sấy ở 105
o
C trong 8 giờ
+ Lấy giấy ra và cho vào tủ kín 5 - 10 phút sau đó cân lấy m
2
.
+ Tính toán hàm lượng cặn TSS (mg/l)
TSS = SS
Mẫu phân tích
– SS
Mẫu trắng
Trong đó:
m
2
- khối lượng giấy lọc có cặn (g)
m
1
- khối lượng giấy lọc không có cặn (g)
V - Thể tích mẫu lấy để phân tích (l)
d. Xác định COD
COD là nhu cầu oxi cần thiết cho quá trình oxi hóa toàn bộ các chất
hữu cơ trong mẫu nước thành CO
2
và H
2

O bằng tác nhân oxi hóa mạnh (tác
nhân oxi hóa hóa học).
COD được xác định bằng phương pháp Kalidicromat theo TCVN
6491:1999, ISO 6060:1998 dựa trên nguyên tắc oxi hóa các hợp chất hữu cơ
thành CO
2
và H
2
O (kể cả hợp chất dễ phân hủy hay khó phân hủy sinh học).
• Phương pháp để xác định :
Phương pháp đun hồi lưu kín, dùng chất oxi hóa mạnh K
2
Cr
2
O
7

• Nguyên lý:
- Đun hồi lưu mẫu cần phân tích với lượng K
2
Cr
2
O
7
đã biết trước khi có mặt
của Hg
2
SO
4
và xúc tác Ag

2
SO
4
đồng thời sử dụng dung dịch axit H
2
SO
4
trong
khoảng thời gian nhất định, trong quá trình đó một phần dicromat bị khử do
sự có mặt của các chất có khả năng oxi hóa.
- Chuẩn độ lượng Đicromat còn lại với Fe (II) Amonisunfat với chất chỉ thị là
feroin hoặc phenylanthralinic.
- Tính toán giá trị COD từ lượng đicromat bị khử, 1mol đicromat tương đương
với 1,5 mol oxi
3C + 2Cr
2
O
7
2-
+ 16H
+
= 3CO
2
+ 8H
2
O + 4Cr
3+
20
Cr
2

O
7
2-
+ 6Fe
2+
+ 14H
+
= 2Cr
3+
+ 6Fe
3+
+ 7H
2
O
Chất chỉ thị là Feroin (màu chuyển từ xanh lá cây sang nâu hơi đỏ)
Trình tự tiến hành phân tích:
- Cho 2,5ml mẫu vào ống nghiệm, rồi thêm vào đó 1,5 ml dung dịch K
2
Cr
2
O
7
chứa HgSO4 , rồi cẩn thận thêm vào ống nghiệm 3,5 ml dung dịch H
2
SO
4
chứa Ag
2
SO
4

cho axit chảy dọc từ từ vào thành bên trong ống nghiệm. Đậy
nút vặn ngay. Lắc kỹ nhiều lần cẩn thận vì phản ứng phát nhiệt.
- Đặt ống nghiệm và giá ống nghiệm sau đó cho ống nghiệm vào hệ thống phản
ứng COD (COD reacter) ở 150
o
C trong 2 giờ.
- Để nguội đến nhiệt độ phòng, chuẩn lượng dicromat bằng dung dịch muối
FAS 0,1M với chỉ thị ferroin. Dứt điểm khi mẫu chuyển từ xanh lục sang nâu
đỏ. Làm 1 mẫu trắng tương tự chỉ thay mẫu phân tích bằng nước cất.
Lượng COD (mg/l) được tính theo công thức:
COD = 8000*C*(V
1
– V
2
)/V
mẫu phân tích
Trong đó:
C: Nồng độ của Fe
2+
(mol/l)
V
1
, V
2
: Thể tích của dung dịch Fe
2+
chuẩn độ mẫu phân tích và mẫu
trắng (ml)
e. Xác định BOD
5

Nhu cầu oxi sinh hóa là lượng oxi mà sinh vật đã sử dụng trong quá
trình oxi hóa các chất hữu cơ trong nước.
BOD được xác định bằng phương pháp pha loãng mẫu theo TCVN
6001:1995, ISO 5815:1989 dựa trên nguyên tắc 70 – 80% lượng chất hữu cơ
sinh học đã được phân hủy hoàn toàn.
 Nguyên tắc:
- Trung hòa mẫu nước cần phân tích và pha loãng bằng những lượng khác nhau
của một loại nước pha loãng giàu oxy hòa tan và có chứa vi sinh vật hiếm khí.
- Ủ ở nhiệt độ xác định trong vòng 5 ngày , ở chỗ tối trong bình hoàn toàn đầy
và nút kín.
- Xác định nồng độ oxy trong nước trước và sau khi ủ.
- Tính toán khối lượng oxy tiêu tốn trong một lít nước.
- Tiến hành song song mẫu trắng sử dụng nước pha loãng để phân tích nhằm
kiểm tra sự nhiễm bẩn sự nhiễm bẩn của nước pha loãng.
21
- Hàm lượng BOD (mg/l) được tính theo công thức:
BOD
5
= ( DO
0
– DO
5
)* F
Trong đó:
DO
0
: hàm lượng oxy hòa tan trong mẫu nước trước khi ủ ( mg/l )
DO
5
: hàm lượng oxy hòa tan trong mẫu nước sau khi ủ (mg/l)

F: hệ số pha loãng ,
F = V
dd
/V
pt
với:
V
dd
là thể tích của mẫu nước sau khi pha loãng và mang đi ủ (thường là
300 ml),
V
pt
là thể tích mẫu nước thải đem đi phân tích (ml).
 Trình tự tiến hành
• Chuẩn bị dung dịch pha loãng
- Bước 1: Lấy nước cất cho vào bình có dung tích lớn
- Bước 2: Thêm:
+ dung dịch đệm phốt phát có pH= 7,2
+ dung dịch CaCl
2
có nồng độ 27,5 g/l
+ dung dịch MgSO
4
.6H
2
O nồng độ 22,5 g/l
+ dung dịch FeCl
3
nồng độ 0,25 g/l
với tỉ lệ cứ 1 lít nước lần lượt cho 1 ml từng dung dịch trên

- Bước 3: Pha loãng dung dịch bằng nước cất với thể tích phù hợp.
- Bước 4: Khuấy đều bằng đũa thủy tinh cho dung dịch bão hòa oxy tới khi
dung dịch đạt khoảng 8mg/l thì dừng lại.
• Chuẩn bị mẫu phân tích:
- Bước 1: Cho dung dịch pha loãng đã chuẩn bị vào bình 300 ml (gần đầy để
còn cho thêm dung dịch mẫu)
- Bước 2: Lấy mẫu cho thêm vào bình BOD đã đựng sẵn dung dịch nước pha
loãng với hệ số pha loãng F phù hợp
- Bước 3: Thêm dung dịch nước pha loãng đến cổ bình rồi đậy lắp sao cho
không có bọt khí trong bình.
Làm tương tự đối với mẫu trắng (thay mẫu nước thải bằng nước cất)
Sau đó đem đi đo DO
0
của mẫu trắng
- Bước 4: Đậy nút và đổ nước pha loãng cho ngập nắp rồi đem đi ủ. Ủ ở nhiệt
22
độ 20
o
C trong vòng 5 ngày.
- Sau 5 ngày, tiến hành đo DO
5
của mẫu phân tích và mẫu trắng
- Tính toán theo công thức:
BOD
5
= (BOD
5 mẫu PT
– BOD
5 mẫu trắng
)* F (mg/l)

f. Xác định NH
4
+

Ion NH
4
+
thường có trong tất cả các loại nước. Tuy vậy, hàm lượng
NH
4
+
trong nước mặt và nước ngầm thường không đáng kể. Một số loại nước
thải có hàm lượng NH
4
+
cao.
 Nguyên lý của phương pháp
NH
4
+
phản ứng với thuốc thử Netle trong môi trường kiềm tạo thành
phức chất màu vàng
NH
4
+
+ 2K(HgI
4
) + 4KOH = NH
2
Hg

2
IO +7I
-
+ 3H
2
O + 8K
+
 Lập đường chuẩn
- Lấy 6 bình định mức 50 ml rồi lần lượt cho vào 0; 1; 2; 6; 8; 10 ml dung dịch
chuẩn N sử dụng nồng độ 0,01 mg N/ml
- Định mức 6 bình trên tới nửa bình bằng nước cất
- Thêm lần lượt hóa chất vào 6 bình theo trình tự
2ml Seignetle 0,02M
1 ml Netle 0,1M
- Định mức tới vạch và để ổn định màu trong 5 phút rồi so màu trên máy so
màu quang điện UV-VIS với bước sóng 410 nm
- Ghi chép giá trị Abs thu được và lập đường chuẩn
- Kết quả thu được đường chuẩn và phương trình như sau:
Biểu đồ 2.1. Đường chuẩn xác định NH
4
+
 Trình tự tiến hành phân tích
Lọc 100ml mẫu
Thử mẫu cho phù hợp với đường chuẩn rồi tiến hành phân tích:
- Bước 1: Lấy lượng mẫu phù hợp cho vào bình định mức 50 ml
- Bước 2: Định mức tới nửa bình bằng nước cất
- Bước 3: Thêm hóa chất theo trình tự:
1ml Seignetle 0,02M
2 ml Netle 0,1M
- Bước 4: Định mức tới vạch 50 ml bằng nước cất.

23
- Lưu ý: phải biết thể tích so màu
Tiến hành làm mẫu trắng tương tự thay nước thải bằng nước cất
Sau đó tiến hành đo bằng máy đo UV – VIS của Đức với bước sóng
410 nm.
Lượng NH
4
+
tính toán theo công thức:
Từ công thưc trên suy ra:
Trong đó:
C
o
: nồng độ NH
4
+
có trong mẫu nước thải (mg/l)
V
o
: thể tích mẫu nước phân tích (ml)
C
pt
: nồng độ NH
4
+
trong mẫu phân tích (mg/l)
V
so màu
: thể tích dung dịch đem đi so màu (ml)
g. Xác định PO

4
3-
Ion PO
4
3-
không thuộc loại hóa chất độc hại đối với con người, nhiều
quy chuẩn chất lượng nước không quy định nồng độ tối đa cho photphat. Mặc
dù không độc hại đối với người, song khi có mặt trong nước ở nồng độ cao
cùng với nito, photphat cũng gây ra hiện tượng phú dưỡng .
Hàm lượng PO
4
3-
được xác định bằng phương pháp xây dựng đường
chuẩn đo Abs (phương pháp trắc quang). Dựa trên nguyên tắc tạo phức xanh
giữa ion PO
4
3-
với dung dịch thử photpho tạo phức màu xanh dương.
 Lập đường chuẩn
- Lấy 6 bình định mức 100 ml rồi lần lượt cho vào 0; 4; 9; 20; 30; 50 ml dung dịch
chuẩn sử dụng nồng độ P là 20 ppm cho vào các bình định mức 100ml
- Định mức 6 bình trên tới nữa bình bằng nước cất
- Thêm lần lượt hóa chất vào 6 bình theo trình tự
1 ml Ascorbic axit
2 ml dung dịch Amoni Molipdat
- Định mức tới vạch và để ổn định màu trong 30 phút rồi so màu trên máy so
màu quang điện UV-VIS với bước sóng 880 nm
- Ghi chép giá trị Abs thu được và lập đường chuẩn
- Kết quả thu được đường chuẩn và phương trình như sau:
Biểu đồ 2.2. Đường chuẩn xác định PO

4
3-
24
 Trình tự tiến hành phân tích:
Lọc 100ml mẫu
Thử mẫu cho phù hợp với đường chuẩn rồi tiến hành phân tích
- Bước 1: Lấy lượng mẫu phù hợp cho vào bình định mức 50 ml
- Bước 2: Thêm
1 ml ascorbic axit
2 ml dung dịch Amoni Molipdat
- Bước 3: Định mức tới vạch 50 ml bằng nước cất.
- Lưu ý: phải biết thể tích dung dịch so màu
Tiến hành làm tương tự với mẫu trắng thay mẫu nước thải bằng nước cất.
Sau đó đo bằng máy đo UV – VIS với bước sóng 880 nm.
Lượng PO
4
3-
tính toán theo công thức:
Từ công thưc trên suy ra:
Trong đó:
C
o
: nồng độ PO
4
3-
có trong mẫu nước thải (mg/l)
V
o
: thể tích mẫu nước phân tích (ml)
C

pt
: nồng độ PO
4
3-
trong mẫu phân tích (mg/l)
V
so màu
: thể tích dung dịch đem đi so màu (ml)
2.4.5. Phương pháp so sánh đánh giá
- Kết quả sau khi tính toán sẽ được so sánh giữa các lần phân tích với
nhau và so sánh với tiêu chuẩn của nhà nước quy định về nước thải trước khi
được xả thải ra ngoài môi trường để biết mức độ ô nhiễm của nguồn nước tại
địa điểm nghiên cứu và biết được khả năng xử lý nước thải của cây rau Dừa
nước.
- Công thức tính hiệu suất quá trình:
H(%) = (trước xử lý – sau xử lý) * 100/ (trước xử lý)
- Do không có quy chuẩn về nước thải chăn nuôi nên đề tài đã sử dụng
bộ quy chuẩn QCVN 40: 2011/BTNMT– quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về
nước thải công nghiệp. Đề tài đã sử dụng giá trị C tại mục 2.2 của QCVN 40 :
2011/BTNMT làm cơ sở để tính giá trị Cmax theo công thức:
25