Nghiên cứu khả năng xử lý nước thải sinh hoạt bằng cây rau mương đứng (ludwigia octovalvis (jacq ) l) trong điều kiện thí nghiệm

§å ¸n tèt nghiÖp

GVHD: TS. Hoµng Ngäc Kh¾c
MỤC LỤC

SVTH: Vũ Thị Ước

LỚP: LĐH2KM4


§å ¸n tèt nghiÖp

GVHD: TS. Hoµng Ngäc Kh¾c
DANH MỤC BẢNG

SVTH: Vũ Thị Ước

LỚP: LĐH2KM4


§å ¸n tèt nghiÖp

GVHD: TS. Hoµng Ngäc Kh¾c
DANH MỤC HÌNH

SVTH: Vũ Thị Ước

LỚP: LĐH2KM4


§å ¸n tèt nghiÖp

GVHD: TS. Hoµng Ngäc Kh¾c
LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến toàn thể thầy cô
trong trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội nói chung và thầy cô trong
khoa Môi trường nói riêng đã quan tâm, dạy dỗ và truyền đạt những kiến thức quý
báu cho em trong suốt thời gian em học tập và rèn luyện tại trường.
Với lòng biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cảm ơn TS. Hoàng Ngọc Khắc
đã quan tâm giúp đỡ và nhiệt tình hướng dẫn em trong suốt quá trình làm đồ án, tạo
điều kiện cho em hoàn thiện tốt đồ án này.
Em cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành tới bạn bè, gia đình đã tận tình giúp
đỡ và động viên em trong suốt quá trình làm đồ án.
Em xin chân thành cảm ơn!
Sinh viên

Vũ Thị Ước

SVTH: Vũ Thị Ước

LỚP: LĐH2KM4


1

§å ¸n tèt nghiÖp

GVHD: TS. Hoµng Ngäc Kh¾c

MỞ ĐẦU

Đô thị hóa là xu hướng phát triển tất yếu trên phạm vi toàn cầu. Bên cạnh
những mặt tích cực không thể phủ nhận của quá trình đô thị hóa như tạo ra những
cơ sở vật chất cần thiết để ứng dụng những thành tựu khoa học mới nhất chế tạo
những sản phẩm công nghệ cao phục vụ đời sống, hình thành một thị trường rộng
lớn và năng động thúc đẩy quá trình trao đổi hàng hóa, tạo điều kiện cho sự phát
triển nhanh chóng của xã hội, là những tiêu cực không thể tránh khỏi như gia tăng
liên tục số lượng chất thải rắn, nước thải, khí thải vào môi trường, các loại chất thải
này gây ảnh hưởng trực tiếp đến Môi trường sống của người dân tại khu vực gây
nên ô nhiễm nguồn nước, không khí, tạo điều kiện cho vi khuẩn và các loại bệnh tật
phát triển.
Nước là nguồn tài nguyên rất cần thiết cho sự sống. Ngày nay do nhu cầu sử
dụng nước ngày càng tăng, một lượng nước lớn xả thải vào nguồn nước mặt. Hơn
thế,một phần nước thải công nghiệp không được xử lý và được đổ chung vào nước
thải sinh hoạt.Trong môi trường sống nói chung, vấn đề bảo vệ và cung cấp nước
sạch là vô cùng quan trọng.
Chính vì thế, việc tìm ra những giảp pháp thích hợp nhằm kiểm soát, hạn chế
và xử lý nguồn nước thải này là một trong những vấn đề cần thiết hiện nay. Và một
trong những biện pháp xử lý có hiệu quả là biện pháp sinh học, trong đó có biện
pháp xử lý bằng thực vật thủy sinh. Đây là một giảp pháp được coi là thân thiện với
môi trường, có hiệu quả kinh tế cao, giá thành xử lý thấp, tiến hành đơn giản, dễ áp
dụng.
Thực vật thủy sinh đóng vai trò quan trọng trong xử lý nước thải. Khi chúng
có ở trong nước thải sẽ làm thay đổi tính chất hóa học của nước thải, làm các chất
dinh dưỡng trong nước bị chuyển đổi.

SVTH: Vũ Thị Ước

LỚP: LĐH2KM4

§å ¸n tèt nghiÖp

2

GVHD: TS. Hoµng Ngäc Kh¾c

Nhờ có thể hô hấp một cách bình thường, các chất gây ô nhiễm trong nước
thải chính là nguồn thức ăn cho chúng, nên thực vật thủy sinh vẫn có thể sống lâu
dài mà không bị thối rữa.
Chính vì những lí do đó mà chúng tôi đã chọn đề tài: “Nghiên cứu khả
năng xử lý nước thải sinh hoạt bằng cây rau Mương đứng (Ludwigia octovalvis
(Jacq.) L) trong điều kiện thí nghiệm”.
Mục tiêu nghiên cứu:
Xác định giai đoạn sinh trưởng của rau Mương đứng có khả năng xử lý nước
thải sinh hoạt tốt nhất.
Xác định các chỉ tiêu nước thải được xử lý tốt nhất bằng rau Mương đứng.
Nội dung nghiên cứu:
Xác định khả năng xử lý nước thải sinh hoạt ở giai đoạn non của rau Mương
đứng (Ludwigia octovalvis (Jacq.) L).
Xác định khả năng xử lý nước thải sinh hoạt ở giai đoạn trưởng thành của
rau Mương đứng (Ludwigia octovalvis (Jacq.) L).
Xác định khả năng xử lý nước thải sinh hoạt ở giai đoạn già của rau Mương
đứng (Ludwigia octovalvis (Jacq.) L).
Ý nghĩa thực tiễn:
Đánh giá tiềm năng sử dụng rau Mương đứng để xử lý nước thải trong từng
giai đoạn sinh trưởng (non, trưởng thành và già). Áp dụng các kiến thức đã học vào
thực tế, làm quen với nghiên cứu khoa học ứng dụng trong thực tiễn. Kết quả
nghiên cứu có thể làm tài liệu tham khảo.

SVTH: Vũ Thị Ước

LỚP: LĐH2KM4


§å ¸n tèt nghiÖp

3

GVHD: TS. Hoµng Ngäc Kh¾c

CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1. Giới thiệu về nước thải sinh hoạt
Thành phần gây ô nhiễm chính của nước thải sinh hoạt là các hợp chất
cacbon, các hợp chất N, P. Thành phần N trong thức ăn của người và động vật chỉ
được cơ thể hấp thu một phần, phần còn lại được thải ra dưới dạng phân và các chất
bài tiết khác (nước tiểu, mồ hôi). Các hợp chất N trong nước thải là amoniac,
protein, peptit, axit amin, amin. Mỗi người hàng ngày tiêu thụ 5 - 16 g nitơ dưới
dạng protein và thải ra khoảng 30% trong số đó. Hàm lượng nitơ thải qua nước tiểu
lớn hơn trong phân khoảng 8 lần [9].
Các hợp chất chứa N, nhất là protein và urin trong nước tiểu bị thuỷ phân rất
nhanh tạo thành amôni. Trong các bể phốt xảy ra quá trình phân huỷ yếm khí các
chất thải, quá trình phân huỷ này làm giảm đáng kể lượng chất hữu cơ dạng cacbon
nhưng giảm hợp chất nitơ không đáng kể, trừ một phần nhỏ tham gia vào cấu trúc tế
bào vi sinh vật, vì lẽ đó nồng độ N-amôni trong nước thải từ các bể phốt cao hơn so
với các nguồn thải chưa qua phân huỷ yếm khí.
Trong nước thải sinh hoạt, nitrat và nitrit có hàm lượng rất thấp do lượng ôxi
hoà tan và mật độ vi sinh tự dưỡng (tập đoàn vi sinh có khả năng ôxi hoá amoni)
thấp. Phần amoni chiếm 60 - 80% lượng nitơ tổng trong nước thải sinh hoạt [6].
Nguồn phát thải phốt pho quan trọng nhất trong nước thải sinh hoạt là phân,
thức ăn thừa, chất tẩy rửa tổng hợp. Lượng phốt pho có nguồn gốc từ phân được

ước tính là 0,2 - 1,0 kg P/người/năm hoặc Nguồn nước thải từ sinh hoạt bao gồm:
nước vệ sinh, tắm, giặt, nước thức ăn, rau, thịt, cá ..., nước từ bể phốt, từ khách sạn,
nhà hàng, các dịch vụ công cộng như thương mại, bến tàu xe, bệnh viện, trường
học, khu du lịch, vui chơi, giải trí. Chúng thường được thu gom vào các kênh dẫn
thải. Nước thải từ nhà vệ sinh thường qua hệ xử lí tại chỗ là các bể phốt là một kĩ
thuật xử lí yếm khí thụ động, chủ yếu có tác dụng lắng trong, lượng COD hoà tan có
thể giảm được dưới 50%.
SVTH: Vũ Thị Ước

LỚP: LĐH2KM4


Đồ án tốt nghiệp

4

GVHD: TS. Hoàng Ngọc Khắc

Trung bỡnh l 0,6 kg. Lng pht pho t ngun cht ty ra tng hp c
c tớnh l 0,3 kg/ngi/nm. Sau khi hn ch hoc cm s dng pht pho trong
thnh phn cht ty ra, lng pht pho trờn gim xung, cũn khong 0,1
kg/ngi/nm.
Thc n tha: sa, tht, cỏ hoc dng c nu n, ng cỏc loi trờn khi vo
nc cng thi ra mt lng pht pho ỏng k.
Nng hp cht N, P trong nc thi sinh hot bin ng theo lu lng
ngun nc thi: mc s dng nc ca c dõn, mc tp trung cỏc dch v
cụng cng, thi tit, khớ hu trong vựng, tp quỏn n ung sinh hot (thc n ngui,
t nu nng), thay i mnh theo chu k thi gian ngy thỏng cng nh mc sng
v tin nghi ca cng ng. Lng cht thi vỡ vy thng c tớnh theo u
ngi (khi lng khụ) hoc nng sau khi ó c pha loóng vi mc nc s

dng trờn u ngi ( cỏc nc cụng nghip khong 200 l/(ngi/ngy) hoc trong
cỏc cng rónh thi (450 l/(ngi/ngy)). Nng pha loóng l nng ti im x
hoc trong cng thi.
Nhỡn chung, õy l loi nc thi phự hp nht vi cỏc cụng ngh vi sinh
hin cú, khi x lớ hu nh khụng phi dựng hoỏ cht chnh pH, khụng phi thờm
N, P. Hoỏ cht nu dựng ch yu sỏt trựng, x lớ bựn hoc trong cỏc trng hp
iu chnh h thng, v sinh, bo trỡ thit b.
Nh ó nờu, nc thi sinh hot bao gm nc thi v sinh, tm ra, git,
nh bp ... cú cỏc c trng c bn sau:
V hm lng khoỏng ho tan thng cao hn nc cp mt chỳt, nht l v
kim v NaCl.
pH nhỡn chung l trung tớnh hoc kim nh.
Cht hu c ho tan, thụng qua cỏc ch s COD, BOD mc va phi.
cha nhiu N, P.
SVTH: V Th c

LP: LH2KM4


§å ¸n tèt nghiÖp

5

GVHD: TS. Hoµng Ngäc Kh¾c

Chứa nhiều cặn lơ lửng, chủ yếu là hữu cơ, nhiều vi khuẩn.
Có thể chứa một số hoá chất độc hại với vi sinh (các loại hoá chất dân dụng
như thuốc sát trùng, khử mùi, mĩ phẩm, xà phòng ..., các loại thuốc, kể cả kháng
sinh) ở mức độ vi lượng.
Về lưu lượng:

Lưu lượng nước thải sinh hoạt và diễn biến theo thời gian có thể đánh giá
nhanh thông qua các số liệu thống kê về nước cấp sử dụng. Nhìn chung, lượng nước
thải bằng 80 đến 90% nước cấp, tuỳ chất lượng hệ thu gom. Về diễn biến lưu lượng
theo giờ hàng ngày thường phụ thuộc vào tập quán khu dân cư.
Về biến động lưu lượng trong ngày, thường thì ta có các pic (maximum) vào
các thời điểm xung quanh các bữa ăn, lúc sáng sớm, buổi trưa và lúc trước bữa ăn
tối là ba thời điểm quan trọng nhất. Thời điểm ít nước thải nhất ứng với giấc ngủ,
thường từ 12 h đêm đến 6 giờ sáng. Như vậy, các công trình điều hoà ít nhất phải
chứa đủ nước để trong thời gian này vẫn có nước để đưa vào hệ xử lý.
Nước thải sinh hoạt thường không được xem một cách phức tạp như là
nguồn nước thải công nghiệp vì nó không có nhiều thành phần độc hại như phenol,
và các chất hữu cơ độc hại. Tuy nhiên với lượng nước sử dụng của con người là cực
lớn, nếu không được xử lý thì nước thải sinh hoạt sẽ gây ảnh hưởng nghiêm trọng
đến môi trường.
Các nguyên tố chủ yếu tham gia trong thành phần nước thải là cacbon,
hydro, oxy, nitơ vì vậy khi tính toán, thiết kế các công trình xử lý nước thải người ta
thường chú ý đến các thành phần: chất rắn lơ lửng, các chất hữu cơ, các chất dinh
dưỡng, các vi sinh vật gây bệnh.

SVTH: Vũ Thị Ước

LỚP: LĐH2KM4


6

§å ¸n tèt nghiÖp

GVHD: TS. Hoµng Ngäc Kh¾c

Bảng 1.1. Lượng các chất một người trong một ngày xả vào hệ thống thoát nước
Các chất bẩn
Các chất lơ lửng

Giá trị, g/người.ngày
60-65

BOD5 của nước thải chưa lắng

65

BOD5 của nước thải đã lắng

30 -35

Nitơ amoni (N-NH4)

8

Photphat (P2O5)

3,3

Clorua (Cl-)

10

Chất hoạt động bề mặt

2 – 2,5

Nguồn:[3].

Thành phần nước thải sinh hoạt phụ thuộc vào tiêu chuẩn cấp nước, đặc điểm hệ
thống thoát nước, điều kiện trang thiết bị vệ sinh.
Bảng 1. 2. Thành phần nước thải sinh hoạt trong khu dân cư
Chỉ tiêu
Tổng chất rắn (TS)
Chất rắn hòa tan (TDS)
Chất rắn lơ lửng (SS)
BOD5
Tổng nitơ
Nitơ hữu cơ
Nitơ amoni
Nitơ Nitrit
Nitơ Nitrat
Clorua
Độ kiềm
Tổng chất béo
Tổng photpho

Đơn vị

Trong khoảng

Trung bình

mg/l

350-1200

720

mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mgCaCO3/l
mg/l
mg/l

250-850
100-350
110-400
20-85
8-35
12-50
0-0,1
0,1-0,4
30-100
50-200
50-150

500
220
220

40
15
25
0,05
0,2
50
100
100
8
Nguồn:[3].

Đặc trưng của nước thải sinh hoạt là hàm lượng chất hữu cơ lớn (từ 50 đến
55%), chứa nhiều vi sinh vật, trong đó có vi sinh gây bệnh. Đồng thời trong nước
thải còn có nhiều vi khuẩn phân hủy chất hữu cơ, cần thiết cho quá trình chuyển hóa
chất bẩn. Trong nước thải đô thị còn có nhiều vi khuẩn gây bệnh phát triển, tổng số
coliform từ 106 đến 109 MPN/100ml, fecal coliform từ 104 đến 107 MPN/100ml.
SVTH: Vũ Thị Ước

LỚP: LĐH2KM4


7

§å ¸n tèt nghiÖp

GVHD: TS. Hoµng Ngäc Kh¾c

Lưu lượng nước thải trong một khu vực đô thị, cụm dân cư, ngôi nhà hoặc
công trình công cộng được xác định trên cơ sở tiêu chuẩn dùng nước. Nước dùng
cho sinh hoạt sau đó trở thành nước thải xả vào hệ thống thoát nước được xác định

theo tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam 2006.
Bảng 1.3. Tiêu chuẩn cấp nước cho sinh hoạt đô thị
Loại
đô thị
I

Tiêu chuẩn cấp nước
Giai đoạn 2010
Giai đoạn 2020
Tỷ lệ cấp nước
Tiêu chuẩn
Tiêu chuẩn
Tỷ lệ cấp nước
(%)
(l/ng.ngày)
(l/ng.ngày)
80 – 85
120 – 165
95 – 99
150 – 200

II, III

75 - 80

80 – 120

99 – 100

IV, V

75

60

90

140 – 150
100
Nguồn:[2].

Các nước phát triển có tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt cho đô thị rất cao,
khoảng 200-500l/người/ngày, phụ thuộc vào trang thiết bị vệ sinh và điều kiện khí
hậu khu vực. Lượng nước thải ra khoảng 65-80% lượng nước cấp.
Bảng 1.4. Tiêu chuẩn nước thải từ các khu giải trí
STT

Lưu lượng (l/đơn vị tính/ngày)

Nguồn nước

Đơn vị

thải

tính

Khoảng dao động

Trị số tiêu chuẩn

Người
Khách
Nhân viên
Người
Suất ăn
Nhân viên
Người tắm
Nhân viên
Ghế ngồi
Người

189-265
3,8-11
30-45
75-150
15-38
30-189
19-45
30-45
7,5-15

227
7,5
38
113
26,5
151
38
38

11

15-30

19

1

Khu nghỉ mát

2

Quán giải khát

3

Cắm trại

4

Nhà ăn

5

Bể bơi

6

Nhà hát

7

Triển lãm, giải trí

tham quan

Nguồn:[8].
Bảng 1.5. Tiêu chuẩn nước thải khu vực dân cư
STT

Mức độ thiết bị vệ sinh trong công trình

SVTH: Vũ Thị Ước

Tiêu chuẩn thải
LỚP: LĐH2KM4


§å ¸n tèt nghiÖp

8

GVHD: TS. Hoµng Ngäc Kh¾c
(l/người/ngày.đêm)

1
2
3

Có hệ thống cấp thoát nứơc, có dụng cụ vệ sinh,

không có thiết bị tắm.
Có hệ thống cấp thoát nước, có dụng cụ vệ sinh và
thiết bị tắm thông thường (vòi sen).
Có hệ thống cấp thoát nước, có dụng cụ vệ sinh, có
bồn tắm và cấp nước nóng cục bộ.

80 – 100
110 – 140
140 – 180
Nguồn: [8].

2. Các phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt
2.1. Phương pháp xử lý hóa học
Phương pháp xử lý hóa học thường dùng trong hệ thống xử lý nước thải sinh
hoạt gồm có: trung hòa, oxy hóa khử, tạo kết tủa hoặc phản ứng phân hủy các hợp
chất độc hại. Cơ sở của phương pháp xử lý này là các phản ứng hóa học diễn ra
giữa chất ô nhiễm và hóa chất thêm vào, do đó, ưu điểm của phương pháp là có hiệu
quả xử lý cao, thường được sử dụng trong các hệ thống xử lý nước khép kín. Tuy
nhiên, phương pháp hóa học có nhược điểm là chi phí vận hành cao, không thích
hợp cho các hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt với quy mô lớn. Bản chất của
phương pháp hoá lý trong quá trình xử lý nước thải sinh hoạt là áp dụng các quá
trình vật lý và hoá học để đưa vào nước thải chất phản ứng nào đó để gây tác động
với các tạp chất bẩn, biến đổi hoá học, tạo thành các chất khác dưới dạng cặn hoặc
chất hoà tan nhưng không độc hại hoặc gây ô nhiễm môi trường.
2.2. Phương pháp xử lý sinh học
Bản chất của phương pháp sinh học trong quá trình xử lý nước thải sinh hoạt
là sử dụng khả năng sống và hoạt động của các vi sinh vật có ích để phân huỷ các
chất hữu cơ và các thành phần ô nhiễm trong nước thải. Các quá trình xử lý sinh
học chủ yếu có năm nhóm chính: quá trình hiếu khí, quá trình trung gian anoxic,
quá trình kị khí, quá trình kết hợp hiếu khí – trung gian anoxic – kị khí các quá trình

hồ. Đối với việc xử lý nước thải sinh hoạt có yêu cầu đầu ra không quá khắt khe đối

SVTH: Vũ Thị Ước

LỚP: LĐH2KM4


§å ¸n tèt nghiÖp

9

GVHD: TS. Hoµng Ngäc Kh¾c

với chỉ tiêu N và P, quá trình xử lý hiếu khí bằng bùn hoạt tính là quá trình xử lý
sinh học thường được ứng dụng nhất.
2.3. Phương pháp hóa lý
Phương pháp này thường được áp dụng để xử lý nước thải là: keo tụ, tuyển
nổi, đông tụ, hấp phụ, trao đổi ion, thấm lọc ngược và siêu lọc… Giai đoạn xử lý
hoá lý có thể là giai đoạn xử lý độc lập hoặc xử lý cùng với các phương pháp cơ
học, hoá học, sinh học trong công nghệ xử lý nước thải hoàn chỉnh.
Trên đây là ba cách xử lý nước thải sinh hoạt phổ biến nhất hiện nay, tuy
nhiên, tùy từng thành phần và tính chất nước thải, mức độ cần thiets xử lý nước
thải, lưu lượng và chế độ xả thải, đặc điểm nguồn tiếp nhận, điều kiện mặt bằng,
điều kiện vận hành và quản lý hệ thống xử lý nước thải, điều kiện cơ sở hạ tầng…
để ta chọn công nghệ xử lý nước thải phù hợp nhất.
2.4. Công nghệ sử dụng thực vật thủy sinh
2.4.1. Khái niệm
Thực vật thủy sinh là loài thực vật 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 rộng
của chúng. Tuy nhiên lợi dụng chúng để xử lý nước thải, làm phân compost, thức ăn

cho người, gia súc có thể làm giảm thiểu các bất lợi gây ra bởi chúng mà còn thu
thêm được lợi nhuận.
Các loài thực vật thủy sinh chính:
Thực vật thủy sinh sống chìm: loài thực vật này phát triển dưới mặt nước và
chỉ phát triển được ở các nguồn nước có đủ ánh sáng. Chúng gây nên các tác hại
như tăng độ đục của nguồn nước, ngăn cản sự khuếch tán của ánh sáng vào nước.
Do đó các loài này không hiệu quả trong việc làm sạch các chất thải.
Thực vật thủy sinh sống trôi nổi: rễ của loài thực vật này không bám vào đất
mà lơ lửng trên mặt nước, thân và lá của nó phát triển trên mặt nước. Nó trôi nổi

SVTH: Vũ Thị Ước

LỚP: LĐH2KM4


10

§å ¸n tèt nghiÖp

GVHD: TS. Hoµng Ngäc Kh¾c

trên mặt nước theo gió và dòng nước. Rễ của chúng tạo điều kiện cho vi khuẩn bám
vào để phân hủy các chất thải.
Thực vật thủy sinh sống nổi: loài thực vật này có rễ bám vào đất nhưng thân
và lá phát triển trên mặt nước. Loại này thường sống ở những nơi có chế độ thủy
triều ổn định.
Bảng 1.6: Một số thực vật thủy sinh tiêu biểu
STT
1
2

3

Loại

Tên thông thường
Rong gai - thủy thảo
Thực vật thủy sinh Water milfoil
Blyxa
sống chìm
Thực vật thủy sinh Lục bình
Bèo tấm
sống trôi nổi
Bèo tai tượng
Salvinia
Bulrush
Thực vật thủy sinh Cattails
Sậy
sống nổi

SVTH: Vũ Thị Ước

Tên khoa học
Hydrilla verticillata
Myriophyllum spicatum
Blyxa aubertii
Eichhoria crassipes
Wolfia arhiga
Pistia stratioté
Salvinia spp

Scirpus spp
Typha spp
Phragmites communis

LỚP: LĐH2KM4


§å ¸n tèt nghiÖp

11

GVHD: TS. Hoµng Ngäc Kh¾c

Cơ chế xử lý ô nhiễm chính của thực vật thủy sinh:
Cơ chế hấp thu dinh dưỡng: Các muối khoáng hòa tan có sẵn trong nước
hoặc sinh ra trong quá trình phân hủy các chất hữu cơ là nguồn dinh dưỡng của thực
vật thủy sinh được cây hấp thu qua bộ rễ nên nước trở nên sạch hơn.
Cơ chế vùng rễ: Hệ rễ của thực vật thủy sinh có vai trò là giá thể để vi sinh
vật bám vào, oxy dược lấy từ không khí hoặc quang hợp vận chuyển qua thân
xuống rễ và giải phóng ra MT nước xung quanh hệ rễ. Nhờ đó, các VSV hiếu khí
trong vùng rễ phân hủy chất hữu cơ và các quá trình nitrat hóa diễn ra. Do vậy nước
được làm sạch.
Bảng 1.7: Nhiệm vụ các bộ phận của thực vật thủy sinh trong xử lý ô nhiễm
STT
1

Phần cơ thể
Rễ hoặc thân

Nhiệm vụ

Làm giá bám chi vi khuẩn
Lọc và hấp thụ chất rắn

2

Thân hoặc lá ở mặt nước Hấp thụ ánh sáng mặt trời do đó ngăn cản sự
phát triển của tảo
hoặc phía trên mặt nước
Làm giảm ảnh hưởng của giá lên bê mặt xử lý
Làm giảm sự trao đổi giữa nước và khí quyển
Chuyển oxy từ lá xuống rễ
Nguồn: [5].
Hướng tích lũy các chất ô nhiễm trong bộ phận của thủy sinh vật:
Rau ngổ xử lý KLN và được tích lũy ở trong rễ nhiều hơn trong thân và lá.
Lục bình xử lý KLN và được tích ũy trong thân và lá nhiều hơn trong rễ.

SVTH: Vũ Thị Ước

LỚP: LĐH2KM4


§å ¸n tèt nghiÖp

12

GVHD: TS. Hoµng Ngäc Kh¾c

2.4.2. Các mô hình xử lý ô nhiễm nước bằng thủy sinh vật
2.4.2.1. Mô hình sử dụng hệ thống thực vật thủy sinh nổi: là công nghệ được áp
dụng nhiều nhất

Các loài thực vật được sử dụng là: bèo Tây, bèo Tấm, bèo Cái, rau Muống,
cải Xoong.
Đặc điểm của công nghệ này là thực vật thủ sinh đóng vai trò là giá thể cho
VSV sống, quần thể sinh vật đóng vai trò là động lực cho quá trình xử lý
2.4.2.2. Mô hình sử dụng phương pháp vùng rễ: là công nghệ xử lý bằng cách
cho nước ô nhiễm chảy qua vùng rễ của thực vật thủy sinh.
Các loài thực vật được sử dụng là: Sậy, cỏ Nến, cỏ Lác, Thủy trúc, Mai tước,
Phát lộc.
Đặc điểm của công nghệ này là bộ rễ đâm tròn trong lớp cát sỏi với độ sâu
0,5 – 1 m, nước thải chảy qua hệ thống lỗ hổng trong nền cát sỏi. Các chất ô nhiễm
trong nước thải được xử lý nhờ hệ thống rễ và VSV bám quanh rễ.
2.4.2.3. Mô hình sử dụng mặt thoáng tự do: là công nghệ xử lý bằng việc kết
hợp giữa các thực vật thủy sinh sống trôi nổi với thực vật thủy sinh sống nổi.
Các loại thực vật được sử dụng là: cây Lác, cây Sậy, cỏ Nến, Sen, Súng,…
Đặc điểm của công nghệ này là hệ thực vật thủy sinh có rễ, thân, lá nổi trên
mặt nước. Độ sâu khoảng 10 - 45 cm.
Nguồn: [4].
3. Nghiên cứu phương pháp nuôi trồng rau mương đứng
Có 2 phương pháp chính để đánh giá khả năng xử lý của Rau Mương đứng là
phương pháp theo mẻ một lần và phương pháp nuôi theo mẻ liên tục (pilot).

SVTH: Vũ Thị Ước

LỚP: LĐH2KM4


§å ¸n tèt nghiÖp

13

GVHD: TS. Hoµng Ngäc Kh¾c

Phương pháp nuôi theo mẻ một lần: để xác định khả năng hấp thụ tại một
nồng độ nhất định và từ đó có thể so sánh được khả năng xử lý trong từng giai đoạn
non, trưởng thnàh, già của Rau Mương đứng.
Phương pháp nuôi theo mẻ liên tục: để xác định giới hạn chịu đựng của Rau
Mương đứng khi nồng độ các chất ô nhiễm vượt quá ngưỡng chịu đựng của nó. Từ
đó có thể xác định được nồng độ mà nó có thể sống và hấp thụ được tốt nhất.
Trong quá trình nghiên cứu, để phù hợp với mục tiêu đề tài khi tiến hành đã
chọn phương pháp trồng Rau Mương đứng theo mẻ một lần. Rau Mương đứng được
trồng ở một nồng độ nhất định.

SVTH: Vũ Thị Ước

LỚP: LĐH2KM4


§å ¸n tèt nghiÖp

14

GVHD: TS. Hoµng Ngäc Kh¾c

CHƯƠNG II: THỜI GIAN, ĐỊA ĐIỂM, ĐỐI TƯỢNG, PHƯƠNG PHÁP
1. Thời gian, địa điểm nghiên cứu
Các thí nghiệm được tiến hành từ 10/04/2014 đến 31/05/2014 tại phòng phân
tích 302 phòng Sinh thái và Môi trường của trường Đại học Sư phạm Hà Nội.
2. Đối tượng nghiên cứu
Rau Mương đứng - Ludwigia octovalvis (Jacq) Raven ssp, octovalvis, thuộc
họ Rau dừa nước – Onagraceae.

Mô tả: Cây thảo đứng có khi cao đến 3m, có hay không có lông nằm, thưa.
Lá có phiến thon hẹp, dài đến 10cm, cuống 5-10mm. Hoa ở nách lá, cánh hoa vàng,
to và dài hơn lá đài; nhị 8, bầu dưới dài 15mm, có lông. Quả nang, dài 1,5-3cm, trên
cuống ngắn; hạt nhiều, nhỏ, không có phao.
Đặc điểm sinh thái học: Rau Mương đứng sống ở nơi ẩm ướt và nước cạn,
mọc đơn lẻ hoặc thành cụm. Nó phát triển tốt trong điều kiện nhiệt độ cao (khoảng
370C), không ưa bóng râm.
Đặc điểm sinh trưởng: Rau Mương đứng sinh sản quanh năm, sau 14 ngày
hạt sẽ nảy mầm. Khi cây cao 0,4m nó sẽ bắt đầu ra hoa và đậu quả. Rau Mương
đứng tăng khoảng 1m/ năm, trong điều kiện thuận lợi nó có thể sống trong vòng 3
năm.
Nơi sống và thu hái: Loài phân bố ở Trung Quốc, Việt Nam và nhiều nước
nhiệt đới khác. Ở nước ta, cây mọc ở ruộng, nơi ẩm khắp nơi.

SVTH: Vũ Thị Ước

LỚP: LĐH2KM4


§å ¸n tèt nghiÖp

15

Hình 2.1: Hoa rau Mương đứng

GVHD: TS. Hoµng Ngäc Kh¾c

Hình 2.2: Cây rau Mương đứng

Cần chú ý phân biệt Rau Mương thon với 2 phụ loài (subspecies) Rau

Mương tương cận (thuộc loài L. octovalvis):
Rau Mương lông: L. octovalvis spp. sessilifolia (Michx.) Raven (west indian
loosestrife): Thân có lông đứng, lá nhiều lông ở 2 mặt.
Rau Mương đứng: L. octovalvis spp. octovalvis (Michx.) Raven (common
willow herb): Thân có lông nằm, thưa, hoặc không có lông.
3. Phương pháp nghiên cứu
3.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm
Đề tài bố trí các thí nghiệm trong các thùng xốp ở các giai đoạn sinh trưởng
khác nhau theo phương pháp theo mẻ một lần.
Quy trình thí nghiệm:
Bước 1: Đối tượng nghiên cứu (nước thải sinh hoạt, Rau mương đứng).
Bước 2: Tiến hành phân tích mẫu nước ban đầu.
Bước 3: Tiến hành trồng Rau mương đứng trong các giai đoạn non, trưởng
thành, già trong môi trường nước ban đầu.
Bước 4: Theo dõi sự sinh trưởng và phát triển của Rau mương đứng.
SVTH: Vũ Thị Ước

LỚP: LĐH2KM4


§å ¸n tèt nghiÖp

16

GVHD: TS. Hoµng Ngäc Kh¾c

Bước 5: Tiến hành lấy mẫu và phân tích mẫu nước sau 5, 10, 15 ngày nuôi
trồng.
Bước 6: Xử lý số liệu.
Bước 7: Viết báo cáo.

Thí nghiệm với rau mương đứng tiến hành trong 3 thùng xốp và một thùng
đối chứng (không trồng Rau mương đứng) có thể tích 10 lít nước. Trong đó đã có
13cm đất và bùn. Chọn những cây to khỏe trong 3 nhóm mẫu rau Mương đứng non,
trưởng thành, già tiến hành trồng mỗi nhóm ở một thùng xốp, mỗi thùng trồng 8 cây
theo sơ đồ mật độ thí nghiệm.
Còn một thùng xốp không trồng rau Mương đứng để làm mẫu đối chứng.
Sau những khoảng thời gian nuôi trồng rau Mương đứng khác nhau tiến hành bổ
xung lượng nước đã bị bốc hơi và lượng nước lấy đi phân tích bằng nước sạch.
Đánh giá sự biến đổi nước thông qua sự sinh trưởng của Rau mương đứng và qua
kết quả phân tích các chỉ số NO 3-, COD, PO43-. Vì thời gian không cho phép nên
Rau mương đứng được nuôi trồng trong 15 ngày.
3.2. Phương pháp phân tích
Các chỉ tiêu NO3-, COD, PO43- được phân tích tại phòng phân tích 306 phòng
Sinh thái và Môi trường của trường Đại học Sư phạm Hà Nội. Cụ thể như sau:
NO3-: Nitrate Method 8039, Cadmium Reduction Method HR .
PO43-: Phosphorus Reactive Method 8048, Reactive (Orthophosphate).
COD: Oxygen Demand, Chemical Method 8000; Reactor Digestion Method
LR.
3.3. Phương pháp xử lý số liệu
Số liệu sau khi phân tích và đồ thị được xử lý bằng phần mềm Excel.
SVTH: Vũ Thị Ước

LỚP: LĐH2KM4


§å ¸n tèt nghiÖp

17

GVHD: TS. Hoµng Ngäc Kh¾c

4. Tiến hành thí nghiệm
4.1. Quy trình thí nghiệm
4.1.1. Chuẩn bị nước thải sinh hoạt
Nguồn nước được thu trực tiếp tại hệ thống thu gom nước thải sinh hoạt của
làng Phú Diễn, xã Phú Diễn, huyện Từ Liêm, Hà Nội để tiến hành thí nghiệm sau
khi đã được phân tích tại phòng phân tích 306 phòng Sinh thái và Môi trường của
trường Đại học Sư phạm Hà Nội để xác định nồng độ các chỉ tiêu nghiên cứu của
nguồn nước đầu vào.
4.1.2. Chuẩn bị rau Mương đứng
Mẫu được lấy tại mương ở Tây Tựu - Hà Nội với ngày tuổi non, trưởng
thành và già.
Các bước tiến hành lấy mẫu rau Mương đứng: Đầu tiên lựa chọn những cây
rau Mương đứng to khỏe, tiếp đó tiến hành lấy mẫu rau Mương đứng có cả rễ, sau
đó mang rửa sạch bùn đất ở rễ cây và được chia thành 3 loại non, trưởng thành và
già:
Rau Mương đứng non: có chiều dài thân cây khoảng 0,4m, lá có màu xanh
non lá mạ.
Rau Mương đứng trưởng thành: có chiều dài thân cây khoảng 1,3m, lá có
màu xanh đậm.
Rau Mương đứng già: có chiều dài thân cây khoảng 1,5m, lá có màu xanh
ánh tía.
Mẫu rau Mương đứng lấy đều có chất lượng tốt do lấy từ những cây to khỏe
nhất để có khả năg sinh trưởng và phát triển được tốt nhất trong quá trình nghiên
cứu. Mẫu rau Mương đứng được đưa vào thí nghiệm ở 3 giai đoạn là tương đương
nhau.
SVTH: Vũ Thị Ước

LỚP: LĐH2KM4

18

§å ¸n tèt nghiÖp

GVHD: TS. Hoµng Ngäc Kh¾c

Chọn những cây khỏe nhất để tiến hành thí nghiệm sau khi đã được trồng
trong nước sạch 4 ngày.
4.2. Thí nghiệm khả năng xử lý nước thải sinh hoạt của Rau mương đứng
4.2.1. Dụng cụ thí nghiệm
Rau Mương đứng được trồng trong 3 thùng xốp và 1 thùng đối chứng
(không trồng rau Mương đứng). Thùng xốp có kích thước: chiều dài 50 cm, chiều
rộng 30 cm, chiều cao 30 cm; với thể tích thí nghiệm là 10 lít, trong đó đã có sẵn 13
cm đất và bùn. Đề tài thực hiện thí nghiệm 1 đợt ở cả 3 giai đoạn.
Bảng 2.1: Công thức thí nghiệm
Giai đoạn

Rau Mương đứng

Đối chứng

1 thùng (4 hàng x 2 cây)
Non
Trưởng thành

N

ĐC (không có cây)

MÔ HÌNH
T THÍ NGHIỆM

Già

G

Thí nghiệm kéo dài 15 ngày.

Chú thích:
1: Bùn và đất
2: Nước thải sinh hoạt
SVTH: Vũ Thị Ước
Cây Rau mươg đứng (Ludwigia octovalvis ( Jacq.)L

LỚP: LĐH2KM4


§å ¸n tèt nghiÖp

SVTH: Vũ Thị Ước

19

GVHD: TS. Hoµng Ngäc Kh¾c

LỚP: LĐH2KM4


§å ¸n tèt nghiÖp

20

GVHD: TS. Hoµng Ngäc Kh¾c

Hình 2.3. Rau Mương đứng tại Tây Tựu – Hà Nội

Hình 2.4. Lấy rau Mương đứng

Hình 2.5. Nước đối chứng

Hình 2.6. Cống nước thải sinh hoạt làng Phú Diễn – Từ Liêm – Hà Nội

SVTH: Vũ Thị Ước

LỚP: LĐH2KM4


21

§å ¸n tèt nghiÖp

GVHD: TS. Hoµng Ngäc Kh¾c

Hình 2.7. Cây rau Mương đứng non

Hình 2.8. Cây rau Mương đứng trưởng thành
SVTH: Vũ Thị Ước

LỚP: LĐH2KM4