Đánh giá khả năng hấp thụ hàm lượng nitơ của cây rau ngổ trong nước thải sinh hoạt (enhydrafluctuans) ở quy mô phòng thí nghiệm

LỜI CẢM ƠN
Đề tài: “Đánh giá khả năng hấp thụ hàm lượng Nitơ của cây rau ngổ trong nước
thải sinh hoạt (Enhydrafluctuans) ở quy mô phòng thí nghiệm” được hoàn thành tại
Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội. Trong quá trình nghiên cứu,
ngoài sự nỗ lực phấn đấu của bản thân, nhóm thực hiện đề tài chúng em đã nhận
được sự chỉ bảo , giúp đỡ tận tình của các thầy giáo, cô giáo và bạn bè.
Xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới ThS.Lê Thu Thủy, Trường Đai học Tài nguyên và
Môi trường Hà Nội đã tận tình hướng dẫn chúng em thực hiện và hoàn thành đề tài
này.
Chúng em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong Phòng thí nghiệm – khoa
Môi Trường – Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội đã tạo điều kiện
thuận lợi về cơ sở vật chất, để chúng em nghiên cứu thực hiện các nội dung của đề
tài.
Xin cảm ơn ban lãnh dạo khoa, các thầy cô giáo khoa Môi Trường, Trường Đại học
Tài nguyên và Môi trường Hà Nội đã nhiệt tình giúp đỡ, dạy bảo chúng em trong
suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài.
Xin bày tỏ sự cảm ơn sâu sắc đến bạn bè đã có những ý kiến đóng góp cho
chúng em hoàn chỉnh đề tài.
Cuối cùng, chúng em xin cảm ơn tấm lòng của những người thân yêu trong gia
đình, bố mẹ luôn động viên, cổ vũ và tạo mọi điều kiện tốt nhất cho chúng em trong
quá trình học tập!

Hà Nội, ngày 22 tháng 5 năm 2013

Nhóm sinh viên thực hiện:

Lưu Thị Huế
Nguyễn Văn An
Nguyễn Đức Hải
Đỗ Thị Linh
Nguyễn Anh Tuấn

3


THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI
1. Thông tin chung:
Tên đề tài: “Đánh giá khả năng hấp thụ hàm lượng Nitơ của cây rau ngổ trong
nước thải sinh hoạt (Enhydrafluctuans) ở quy mô phòng thí nghiệm”
Sinh viên thực hiện:
Lưu Thị Huế
Nguyễn Văn An
Nguyễn Đức Hải
Đỗ Thị Linh
Nguyễn Anh Tuấn
Lớp: CĐ10KM2

Khoa:

Môi Trường Năm thứ: 2 Số năm đào tạo: 3

Giáo viên hướng dẫn: ThS.Lê Thu Thủy
2. Mục tiêu đề tài:
- Nghiên cứu khả năng hấp thụ hàm lượng tổng Nitơ trong nước của cây rau ngổ.
- Khả năng xử lý nước thải sinh hoạt của mô hình trồng cây rau ngổ trong chậu
thí nghiệm, thể hiện qua việc khảo sát về lượng nước tưới, nồng độ nước thải sinh
họat, thời gian lưu nước.
- Nghiên cứu khả năng xử dụng nước thải sinh hoạt như một phần dinh dưỡng
thông qua cách khảo sát: phát triển chiều cao, tích lũy sinh khối của cây rau ngổ.
3. Tính mới và sáng tạo:
Tìm hiểu thêm về thực vật thủy sinh có khả năng làm giảm độ phú dưỡng trong

nước. Có thể áp dụng trên thực tế ở những vùng nông thôn vì nó vừa mang lại
hiệu quả kinh tế, vừa góp phần bảo vệ môi trường và tận dụng những vung đất
hoang…
4. Kết quả nghiên cứu:
Đề tài đã đánh giá được hiện trạng môi trường nước mặt của cống nước thải lang
Do Nhân Thượng – Mê Linh – Hà Nội. Đánh giá hiệu quả sử lý nước ô nhiễm từ
việc trồng cây rau ngổ. Đồng thời đề tài cũng đã xác định được mật độ nuôi trồng
và giai đoạn sinh trưởng của cây rau ngổ đem lại hiệu quả xử lý cao.

4


Kết quả nghiên cứu của đề tài như sau:
Tình trạng nước mặt ở vùng nghiên cứu đã và đang bị ô nhiễm, chỉ tiêu phân tích
hàm lượng nitơ tổng vượt quá quy chuẩn cho phép đối với nước thải sinh hoạt
(QCVN 14: 2008/BTNMT).
Rau ngổ là loài có hiệu quả cao trong xử lý nươc bị ô nhiễm. sự có mặt của rau
ngổ làm tăng hiệu quả xử lý rất lớn so với thùng đối chứng không trồng cây, hiệu
quả xử lý lên tới 65,11 %
5. Đóng góp về mặt kinh tế - xã hội, giáo dục và đào tạo, an ninh, quốc phòng và
khả năng áp dụng của đề tài:
Là một trong những phương pháp đơn giản, dễ làm, chi phí thấp, có thể áp dụng
rộng rãi trong thực tiễn.
6. Công bố khoa học của sinh viên từ kêt squar nghiên cứu của đề tài (ghi rõ tên
tạp trí nếu có) hoặc nhân xét, đánh giá của cơ sở đã áp dụng các kết quả nghiên
cứu (nếu có):

Ngày 22 tháng 5 năm 2013
Sinh viên chịu trách nhiệm chính thực hiện đề tài
(ký, họ và tên)

Lưu Thị Huế

5


Nhận xét của người hướng dẫn về những đóng góp kho học của sinh viên thực
hiện đề tài:
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………

Hà Nội, ngày 22 tháng 5 năm 2013
Xác nhận của trường đại học
(ký tên và đóng dấu)

Người hướng dẫn
(ký, họ và tên)

6

MỞ ĐẦU
Do hoạt động sống và sản xuất của con người cùng với mật độ dân số gia
tăng nhanh chóng, các nguồn nước thải, nước mặt và cả nguồn nước ngầm ở
nhiều vùng đã bị ô nhiễm đến mức báo động. Trong các tác nhân gây ô nhiễm,
ngoài các chất độc như thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ, kim loại nặng, còn có các hợp
chất hữu cơ chứa nitơ, photpho, các hợp chất này trong nước mặt, đặc biệt là
trong các nguồn nước dùng để nuôi trồng thủy sản và cho sinh hoạt ở các dạng
như NH4+, NO3-, PO43- có độc tính cấp và lâu dài đối với thực vật thủy sinh và
con người.
Hiện nay vấn đề ô nhiễm nước đang rất được quan tâm.Trong quá trình
sinh hoạt hàng ngày, con người đã làm ô nhiễm nguồn nước qua việc xả các chất
thải như: túi nilon, rác thực phẩm, nước thải chăn nuôi vào ao, hồ, sông, suối,
kênh, mương… Nguồn nước thải sinh hoạt có ảnh hưởng trực tiếp tới cuộc sống
của con người, trong đó hàm lượng tổng nitơ có trong nước thải sinh hoạt cũng là
một trong những nguyên nhân gây nên ô nhiễm nước.
Hiện nay có rất nhiều phương pháp xử lý nguồn nước ô nhiễm bằng
phương pháp dùng thực vật thủy sinh. Đây là một trong những hướng đi tích cực,
thân thiện với môi trường.
Xuất phát từ thực tế đó, nội dung đề tài nghiên cứu khoa học của chúng em
là:
“Đánh giá khả năng hấp thụ hàm lượng Nitơ của cây rau ngổ trong nước thải sinh
hoạt (Enhydrafluctuans) ở quy mô phòng thí nghiệm”.
Sử dụng thủy sinh thực vật để xử lý nước thải không phải là biện pháp mới,
tuy nhiên, số lượng các loài thủy sinh có thể dùng với chức năng này không nhiều.
Hy vọng với những thông tin trong đề tài nghiên cứu khoa học của chúng
em sẽ giúp mọi người hiểu rõ hơn về thực trạng ô nhiễm nitơ hiện nay trong nước
thải sinh hoạt và từ đó đề ra biện pháp xử lý.

7

MỤC GIẢI THÍCH THUẬT NGỮ VÀ KÝ HIỆU
Ký hiệu:
*Đợt 1:
M.0: Mẫu nước thải chưa xử lý
M.1: Mẫu nước thải ở thùng 1
M.2: Mẫu nước thải ở thùng 2
M.3: Mẫu nước thải ở thùng 3
M.4: Mẫu nước thải ở thùng 4
*Đợt 2:
Đ.0: Mẫu nước sau 10 ngày tưới nước thải ở thùng 1
Đ.1: Mẫu nước sau 10 ngày tưới nước thải ở thùng 2
Đ.2: Mẫu nước sau 20 ngày tưới nước thải ở thùng 1
Đ.3: Mẫu nước sau 20 ngày tưới nước thải ở thùng 2
Đ.4: Mẫu nước thải không trồng cây
QCVN: Quy chuẩn Việt Nam
TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam.

8


MỤC LỤC

9


Chương 1. TÔNG QUAN NGHIÊN CỨU
Sự bùng nổ dân số cùng với tốc độ đô thị hóa, công nghiệp hóa nhanh chóng đã
tạo ra một sức ép lớn tới môi trường sống ở Việt Nam, đặc biệt là với việc nguồn nước

sinh hoạt ngày càng trở nên thiếu hụt và ô nhiễm nghiêm trọng.
Nước thải sinh hoạt là gì. Tại sao ta cần xử lý nước thải?
Nước thải sinh hoạt là nước được thải bỏ sau khi sử dụng cho các mục đích sinh
hoạt công đồng như tắm giặt, vệ sinh... Được thải ra từ các cơ quan, trường học, bệnh
viện, nhà dân…
Nước thải sinh hoạt thường được thải ra sông, suối, ao, hồ,… dẫn đến việc gây ô
nhiễm nguồn nước. Hậu quả chung của tình trạng ô nhiễm nước là tỉ lệ người mắc các
bệnh cấp và mạn tính liên quan đến ô nhiễm nước như viêm màng kết, tiêu chảy, ung
thư… ngày càng tăng. Người dân sinh sống quanh khu vực ô nhiễm ngày càng mắc
nhiều loại bệnh tình nghi là do dùng nước bẩn trong mọi sinh hoạt. Ngoài ra ô nhiễm
nguồn nước còn gây tổn thất lớn cho các ngành sản xuất kinh doanh, các hộ nuôi trồng
thủy sản.
1.1 Giới thiệu một vài phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt [2]
Để xử lý cũng như cải thiện nguồn nước ô nhiễm đó đòi hỏi phải có công nghệ
kĩ thuật tiên tiến, nhân lực, cũng như tìm ra các phương pháp xử lý hiệu quả và chi phí
thấp.
Có rất nhiều phương pháp xử lý ô nhiễm nguồn nước thải sinh hoạt khác nhau như:
a/ Xử lý nước thải bằng phương pháp kị khí : [6]
Quy trình xử lý gồm bốn công đoạn chính, gồm: thu gom, điều hòa, xử lý kị khí
trong các môđun, xử lý mùi và để lắng.Tuy nhiên, phương pháp hiếu khí chỉ xử lý được
nước thải ở mức độ ô nhiễm thấp, chi phí vận hành cao, tạo ra nhiều bùn thải. Đối với
phương pháp xử lý kị khí thì cần nhiều thời gian, lại không chủ động về nhiệt độ môi
trường nước, hàm lượng vi sinh vật, nước sau khi xử lý còn mùi hôi thối.
Để khắc phục nhược điểm của công nghệ xử lý nước thải bằng phương pháp
hiếu khí và kị khí nêu trên, từ năm 2005, các cán bộ của viện đã bắt tay nghiên cứu quy
trình công nghệ xử lý nước thải ô nhiễm chất hữu cơ bằng phương pháp điền khiển tự
động.

10

b/ Xử lý nước thải bằng phương pháp tuần hoàn tự nhiên:
hệ thống có thể xử lý với hiệu quả cao các chất ô nhiễm hữu cơ dễ phân hủy,
hợp chất nitơ, phôtpho, các hợp chất hoạt động bề mặt…
c/ Xử lý nước thải bằng bột than hoạt tính
Bột than hoạt tính và nước thải (thường là nước thải sau xử lý sinh học) được
cho vào một bể tiếp xúc, sau một thời gian nhất định bột than hoạt tính được cho lắng,
hoặc lọc. Do than hoạt tính rất mịn nên phải sử dụng thêm các chất trợ lắng
polyelectrolyte. Bột than hoạt tính còn được cho vào bể aeroten để loại bỏ các chất hữu
cơ hòa tan trong nước thải. Than hoạt tính sau khi sử dụng thường được tái sinh để xử
dụng lại, phương pháp hữu hiệu để tái sinh bột than hoạt tính chưa được tìm ra, đối với
than hoạt tính dạng hạt người ta tái sinh trong lò đốt để oxy hóa các chất 10% hạt¸hữu
cơ bám trên bề mặt của chúng, trong quá trình tái sinh 5 than bị phá hủy và phải thay
thế bằng các hạt mới.
d/ Xử lý nước thải bằng đất sét, rơm rạ, trấu, sơ dừa, cám gạo, enzym...
+Bằng đất sét:
Từ thành phần chủ yếu là đất sét, thạc sĩ Lê Ngọc Ninh, công tác tại Trường cao
đẳng công nghiệp Phúc Yên, Vĩnh Phúc đã chế ra một loại nguyên liệu xử lý mùi, màu
và giảm ô nhiễm nước có tên là Kabenlis.
Chất Kabenlis là hỗn hợp làm từ đất sét cao lanh với chất xúc tác lis - một hỗn
hợp nước biển hay muối ăn với chất CaO được điều chế theo một tỷ lệ nhất định.
Kabenlis chứa nhiều SiO2, Al2O3, MgO - là các thành phần cơ bản tạo ra nhân
keo chủ đạo, giúp hút các ion kim loại và các hợp chất lơ lửng không tan trong nước.
Hợp chất này lành tính, không ảnh hưởng đến động thực vật thủy sinh. Nước ô nhiễm
được xử lý qua Kabenlis sẽ trở nên trong, không mùi, giữ sự sống bình thường cho các
động vật dưới nước.
Quy trình xử lý nước ô nhiễm bằng chất này rất đơn giản, chỉ việc hòa tan nó
vào nước. Giá thành Kabenlis lại rất rẻ, 1kg sản phẩm Kabenlis có giá từ 500 đến 1.000
đồng.

11


+Bằng than xỉ :
Với việc dùng than xỉ làm các vách ngăn trong bể tự hoại, hiệu suất của bể xử lý
nước thải được nâng lên rõ rệt với chi phí thấp. Đây là giải pháp của tiến sĩ Nguyễn
Việt Anh, Đại học Xây dựng Hà Nội.
Nhóm nghiên cứu của tiến sĩ Việt Anh trường Đại học Xây dựng đã cải tiến
thành công các bể tự hoại truyền thống bằng việc thay đổi cấu tạo bể, thêm các vách
ngăn mỏng hướng dòng chảy thẳng đứng trong bể. Theo quy trình này, nước thải không
đi qua bể theo chiều ngang mà chuyển động từ dưới lên trên, đi xuyên qua lớp bùn đáy
bể. Các vi khuẩn kỵ khí có rất nhiều trong lớp bùn cặn đáy sẽ hấp thu, phân hủy chất
hữu cơ có trong nước thải. Các vách ngăn còn cho phép tăng hệ số sử dụng thể tích bể,
tránh được các vùng nước chết.
Ngăn lọc kỵ khí được bố trí ở cuối bể, tiếp tục lọc các chất lơ lửng và hữu cơ
còn trong nước thải. Nước thải đầu ra lại được xử lý bằng bãi lọc trồng các loài cây
thủy sinh. Vì thế chất lượng nước sau xử lý luôn đạt tiêu chuẩn môi trường.
+ Dùng xơ dừa :
Theo Thạc sĩ Nguyễn Ngọc Bích (Viện Nghiên cứu cao su Việt Nam), một trong
những biện pháp nâng cao hiệu suất xử lý nước thải bằng công nghệ sinh học là nâng
cao mật độ vi sinh vật trong hệ thống. Khi xử lý nước thải bằng quá trình sinh trưởng lơ
lửng (không có giá thể cho sinh vật bám), thì nước thải qua xử lý đi ra ngoài, đã mang
theo một lượng đáng kể vi sinh vật.
Từ kết quả trên, thạc sĩ Bích đã khẳng định khả năng và hiệu quả sử dụng xơ
dừa thô trong bể xử lý kỵ khí để xử lý nước thải ngành chế biến cao su. Ngoài ra, có thể
áp dụng công nghệ trên trong việc xử lý các loại nước thải có chứa chất ô nhiễm hữu cơ
cao. Xơ dừa là một vật liệu rẻ tiền và sẵn có ở nhiều vùng trong nước ta, nên đây có thể
được coi như một hướng phát triển các công nghệ xử lý nước thải đơn giản và rẻ tiền.
+ Bằng vỏ lạc (đậu phộng) :
Vỏ của củ lạc, một trong phế phẩm công nghiệp thực phẩm lớn nhất, có thể được

sử dụng để tách các ion đồng có hại cho môi trường ra khoải nước thải, theo các nhà
nghiên cứu Thổ Nhĩ Kỳ.
Các nhà khoa học kết luận rằng, cả vỏ của củ lạc, một phế phẩm rẻ tiền của công
nghiệp thực phẩm và mụn cưa của cây thông từ công nghiệp gỗ có thể dùng để làm
sạch nước để làm giảm lượng đồng độc hại một cách đáng kể.

12


+ Bằng hoa :
Đây là phát minh của nhóm sinh viên đến từ ĐHKHTN (ĐHQG Hà Nội).Ngọc
Anh - sinh viên năm cuối khoa Môi trường ĐHKHTN và là một thành viên trong nhóm
luôn bức xúc về một giải pháp xử lý vấn đề ô nhiễm cho hồ.Có lần tình cờ Ngọc Anh
đọc được bài báo viết về cách trồng những loài cây thủy sinh có khả năng lọc nước
nhiễm bẩn ở Trung Quốc của GS Nguyễn Lân Dũng, ý tưởng về một giải pháp cho hồ
đã hình thành.
Chắt lọc từ hàng chục giống hoa Ngọc Hà, 3 loại cây là loa kèn, thủy trúc, rong
diềng được nhóm nghiên cứu lựa chọn do có khả năng sống cao, có thể trồng thủy
canh. Để chuyển cây từ môi trường đất sang môi trường nước, cả nhóm phải mất rất
nhiều công sức chăm sóc cây trồng qua nhiều giai đoạn.
Giúp cây có thể thích nghi trong môi trường mới, cây phải được trồng trong
nước hồ qua nhiều lần pha loãng. Khi những bè cây vẫn xanh tươi trong nước hồ, qua
trực quan nước trong lên trông thấy. Phân tích cho thấy các chỉ tiêu ô nhiễm trong nước
đã giảm rõ rệt. Đem bè hoa thả thí nghiệm trên hồ Tây, những gương mặt trẻ bừng lên
khi cây sống mạnh khỏe trong điều kiện nước hồ ô nhiễm nặng.
Kế hoạch của nhóm là tiếp tục nghiên cứu đề tài nhằm tìm những giải pháp tốt
hơn, tìm thêm nhiều loài hoa đẹp hơn, phong phú hơn. Các nhà nghiên cứu trẻ mong
muốn khi ra trường sẽ có điều kiện đưa đề tài ứng dụng vào thực tiễn để những cây hoa
không chỉ nở trên hồ mà còn rực rỡ ở những hồ nước ô nhiễm.
+ Bằng chế phẩm sinh học :

Trung tâm Phát triển Công nghệ, Tài nguyên và Môi trường (Liên hiệp các Hội
KHKT Việt Nam) vừa nghiên cứu sản xuất thành công chế phẩm sinh học xử lý nước
thải chăn nuôi. Nghiên cứu đã được ứng dụng tại trang trại ông Trần Văn Thanh, thông
Đông Hưng, phường Đồng Tâm, TP.Vĩnh Yên (Vĩnh Phúc). Sau khi được xử lý bằng
chế phẩm sinh học mật độ vi sinh vật gây bệnh trong nước thải chăn nuôi giảm hàng
chục lần, riêng hàm lượng COD nguy hại giảm 4-5 lần; nước thải có thể xả thẳng ra
môi trường xung quanh mà không gây hại đến sức khoẻ người dân. Đặc biệt, chế phẩm
có giá thành rẻ 18.000đ/kg, tác dụng lâu dài (2 tháng). Thạc sỹ Trần Cẩm Phong, chủ
đề tài nghiên cứu, cho biết: Nguyên liệu sản xuất chế phẩm sinh học gồm: Cám gạo
(bột ngô) 30%, tham bùn 65%, đường vàng 5%, một chút muối NaCl, muối C 7H5NaO2.
Trung bình 1kg chế phẩm xử lý từ 5-10m2 nước thải.

13


Các phương pháp nêu trên đều tốn kém về kinh phí, thời gian, điều kiện diện
tích cũng như đòi hỏi kỹ thuật nên cần tìm ra một phương pháp mới có khả năng xử lý
vùa tiết kiệm về thòi gian cũng như chi phí thấp. Nghiên cứu khả năng làm sạch nước
bằng thực vật thủy sinh là một trong nhưng phươnng pháp hiệu quả nhất với chi phí
thấp, dễ làm và hiệu quả xử lý cao.
1.2.Khả năng làm sạch nước của thực vật thủy sinh
Xử lý nước thải bằng thực vật thủy sinh đã và đang áp dụng tại nhiều nơi trên
thế giới với ưu điểm là rẻ tiền, dễ vận hành đồng thời mức độ xử lý ô nhiễm cao. Đây là
công nghệ xử lý nước thải trong điều kiện tự nhiên, thân thiện với môi trường, cho
phép đạt hiệu suất cao, chi phí thấp và ổn định, đồng thời làm tăng giá trị đa dạng sinh
học, cải tạo cảnh quan môi trường, hệ sinh thái của địa phương. Ngoài ra sinh khối thực
vật, bùn phân hủy, nước thải sau xử lý còn có giá trị kinh tế.
1.3 Một số nghiên cứu về khả năng xử lý nước thải của thực vật thủy sinh:
+ Thanh lọc nước thải bằng cây rau ngổ và cây lục bình:
Một số đề tài nghiên cứu về tổng nitơ trong các loại thủy sinh như : cây rau

ngổ,cây lục bình….Nghiên cứu mới đây của Trương Thị Nga và Võ Thị Kim Hằng
(Đại học Cần Thơ) còn tìm thêm được hai loài là lục bình và rau ngổ.
Kết quả cho thấy, hiệu suất xử lý nước thải của rau ngổ đối với độ đục là
96,94%; Nitơ tổng là 53,60%... Kết quả đặc điểm sinh học cho thấy rau ngổ có khả
năng thích nghi và phát triển tốt trong môi trường nước thải.
Nghiên cứu của họ khẳng định hệ thống ao xử lý có trồng rau ngổ có thể được
thiết kế phù hợp với mô hình chăn nuôi gia súc nuôi cá trồng cây và sau đó chủ hộ có
thể tận dụng nguồn nước xả từ hệ thống để tưới cây hoặc vệ sinh.
+ Nghiên cứu khả năng xử lý nước thải bằng cây dầu mè trên mô hình bãi lọc
thực vật: Hiệu suất xử lý hàm lượng tổng Nitơ là 33%
+ Cỏ năng tượng (hến biển): Cỏ Năng Tượng có tên khoa học là (Scirpus
littoralis Schrab)... (hay dân gian còn gọi là Hến biển theo sách phân loại của Phạm
Hoàng Hộ (Quyển III, tập 2, trang 633, NXB Mekong, 1993). Đây là cây họ Lác
(Cyperaceae) mọc tự nhiên trong các đầm lầy vùng ven biển. Chu kỳ phát triển của loài
cỏ này là mọc vào đầu mùa mưa, ra hoa khoảng tháng 11-12 và rụi dần vào khoảng
tháng 3-4. Có khả năng chịu được độ mặn lên đến 20 phần ngàn và ngập sâu đến 0,5m.
Trong hệ sinh thái ao nuôi tôm, Hến biển giúp ổn định nhiệt độ nước và làm giảm các
chất ô nhiễm do thức ăn tôm dư thừa gây ra, do đó làm tăng nồng độ khí ôxy.

14


+ Cây ngổ dại: Với đề án "Dùng hệ thực vật - chủ yếu là cây ngổ dại làm giảm
thiểu ô nhiễm nguồn nước ở thôn La Dương", học sinh lớp 11 chuyên hóa trường
THPT Nguyễn Huệ (Hà Tây) Triệu Tiến Chuẩn, đã đoạt giải nhất cuộc thi "Cải thiện
việc sử dụng và bảo vệ nguồn nước" được tổ chức lần đầu tiên tại Việt Nam. Tác giả
sau nghiên cứu đã cho rằng: “Khi phát triển, loại cây này cần để một khoảng thuận lợi
nhất định để sinh sống, cho nên trồng 1/2 hoặc 1/3 diện tích mặt nước là thích hợp.
Cùng với quá trình ôxy hoá tự nhiên và ôxy hoá sinh hoá, kết quả đem lại sẽ rất tốt”.
Từ kết quả của đề án có thể khẳng định răng việc trồng ngổ dại để xử lý ô nhiễm ao, hồ

có thể coi là biện pháp hay để nhân rộng tại các làng quê khác vì khả năng áp dụng rất
phù hợp với điều kiện ở các vùng nông thôn đặc trưng của Việt Nam.
+ Kết quả nghiên cứu của mô hình “Xử lý nước thải sinh hoạt bằng bãi lọc
ngầm trồng cây dòng chảy thẳng đứng trong điều kiện Việt Nam”, PGS. TS.
Nguyễn Việt Anh, Trường Đại học Xây dựng, đã cho thấy hiệu quả cũng như khả năng
ứng dụng mô hình trong điều kiện thực tế ở Việt Nam.
Các kết quả nghiên cứu như sau: Với mục đích tái sử dụng nước thải để tưới
tiêu, thì lượng chất dinh dưỡng trong nước thải đầu ra còn cao là có lợi cho cây trồng.
Trong trường hợp cần xử lý nitơ ở mức độ cao hơn, có thể tăng cường quá trình nitrat
hóa trong bể lọc trồng cây không ngập nước, sau đó mới cho sang bể ngập nước để khử
nitơ.
+ Nghiên cứu khẳng định, hệ thống ao xử lý có trồng rau ngổ và lục bình có thể
được thiết kế phù hợp với mô hình chăn nuôi heo hộ gia đình hay trang trại nhỏ với quy
trình khép kín: chăn nuôi gia súc – nuôi cá – trồng cây. Theo đó, chủ hộ có thể tận dụng
nguồn nước xả từ hệ thống để tưới cây, vệ sinh chuồng và nuôi cá.
Ý tưởng thực hiện đề tài.

15


Khi khảo sát thực tế và qua một thời gian quan sát, dòng nước thải sinh hoạt ra rất đục
nhưng sau khi chảy qua khu vực có cây rau ngổ sống thì nước trong hơn, và bớt đục
hơn so với nguồn nước thải ban đầu mà cây vẫn sống và phát triển bình thường trong
khi nước sinh hoạt thường có chứa rất nhiều hàm lượng Nitơ. Vì sao lại có hiện tượng
này? Thành phần các chất thay đổi như thế nào, để làm rõ vấn đề trên, cả nhóm em
quyết định nghiên cứu về đề tài: “Đánh giá khả năng hấp thụ hàm lượng Nitơ của cây
rau ngổ trong nước thải sinh hoạt (Enhydrafluctuans) ở quy mô phòng thí nghiệm”.
1.4 Giới thiệu về cây rau ngổ [6]
Tên khoa học của cây rau ngổ: (Enydra fluctuans)
Rau ngổ là loại cây thân thảo sống nổi hay sống ngập nước mà dân gian vẫn gọi

là ngổ 3 lá hay ngổ thơm, chiều cao khoảng 20cm, phân cành nhiều, có đốt, thân xốp, lá
mọc đối (3 lá), gốc hơi rộng và ôm lấy thân, mép có răng cưa. Cụm hoa dạng đầu,
không cuống bao bởi hai lá bắc hình trái xoan tù, màu lục.
Hoa cái và hoa lưỡng tính đều có khả năng sinh sản
Quả bế không có mào lông
Cây ra hoa từ tháng 11-12 đến tháng 4 năm sau
1.4.1 Nơi sống và ưu nhược điểm của cây rau ngổ
Loài này thường phân bố ở các quốc gia như: Ấn Độ, Nam Trung Quốc, Việt
Nam. Ở nước ta cây mọc hoang trong ao, hồ, mương máng và cũng được trồng làm rau
ăn sống hay nấu canh.
Ưu điểm: Dễ trồng, có khả làm sạch nguồn nước thải ô nhiễm, làm cho nước trở
nên trong hơn trong khi cây vẫn phát triển bình thường.
Nhược điểm: vòng đời ngắn ( 35-40 ngày), lá rụng xuống hoặc cây chết có thể
làm thay đổi hàm lượng tổng nitơ trong nước.
1.4.2 Thành phần hóa học
Trong rau ngổ có 92% nước, 2,1% protid, 1,2% glucid, 2,1% xeluloza, 0,8%
tro, 0,29% vitamin B, 2,11% vitamin C, 2,11% carotene, có chứa nhiều tinh dầu
(0,1%), ngoài ra còn có cá nhóm hợp chất coumarine và flavonoid có tác dụng kháng
viêm và kháng khuẩn.

16


1.4.3 Một số ứng dụng của cây rau ngổ
Người ta thường trồng rau ngổ để lấy cành lá non để nấu canh chua, cũng có thể
ăn sống làm gia vị, cây cũng được dùng làm thuốc chữa cảm sốt, cầm máu băng huyết,
thổ huyết, hạt dùng trị bệnh về gan, mật và thần kinh. Lá nghiền ra đắp vào da trị phát
ban, mụn nhọt…
Ðơn thuốc
1. Chữa bí trung tiện, bí đái, đái ra máu băng huyết do nóng; Rau ngổ tươi 30g giã

nát, cho thêm nước chín để nguội, khuấy đều, lọc lấy nước bỏ bã, pha thêm đường
để uống.
2. Cầm máu vết thương: Giã nát cành lá rau ngổ tươi, gói vào gạc rồi băng vào vết
thương.
3. Viêm tấy: Rau ngổ tươi giã đắp.
4. Ăn uống không tiêu, đầy bụng: Rau ngổ 16g, Nam mộc hương 15g, nước
750ml, sắc còn 250ml, chia 2 lần mỗi lần uống trong ngày.
Ngoài ra một tác dụng khác của cây rau ngổ là có thể hấp thụ một hàm lượng lớn
các chất gây ô nhiễm có trong nước, góp phần thanh lọc nước. Đây là một trong những
công dụng nổi trội của cây.
1.5 Nội dung nghiên cứu
- Xác định hàm lượng Nitơ có trong nước thải trước khi trồng cây rau ngổ.
- Trồng cây rau ngổ và theo dõi sự phát triển của cây rau ngổ.
- Xác định hàm lượng Nitơ có trong nước thải sau khi đã trồng được theo định
kỳ
- Xác định hàm lượng Nitơ cây đã hấp thụ bằng các phương pháp phân tích định
lượng.
1.6 Mục đích nghiên cứu
- Nghiên cứu khả năng hấp thụ hàm lượng tổng Nitơ trong nước của cây rau
ngổ.
- Khả năng xử lý nước thải sinh hoạt của mô hình trồng cây rau ngổ trong chậu
thí nghiệm, thể hiện qua việc khảo sát về lượng nước tưới, nồng độ nước thải sinh họat,
thời gian lưu nước.
- Nghiên cứu khả năng xử dụng nước thải sinh hoạt như một phần dinh dưỡng
thông qua cách khảo sát: phát triển chiều cao, tích lũy sinh khối của cây rau ngổ.

17


1.7 Phương pháp luận và phương pháp nghiên cứu

1.7.1.Phương pháp luận (Cách tiếp cận).
- Tìm hiểu thông tin dữ liệu thông qua tài liệu
- Làm thí nghiệm tại phòng thực hành của trường.
1.7.2 Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp thu thập tài liệu liên quan đến đề tài như thành phần, tính chất
nước thải sinh hoạt và các phương pháp xử lí nước thải bằng thực vật.
- Phương pháp nuôi cấy cây rau ngổ trên mô hình thùng thí nghiệm
- Phương pháp lấy mẫu nước, thực vật phân tích theo định kỳ
- Phương pháp phân tích kết quả và đánh giá khả năng xử lý nước thải sinh hoạt
của cây rau ngổ.
- Phương pháp quan sát, ghi hình, đo đạc những thay đổi của cây khi thích nghi
với môi trường nước thải và các chỉ tiêu sinh trưởng của cây như chiều cao cây, đường
kính cây…
- Xử lý kết quả phân tích.

18


Chương 2. THỰC NGHIỆM
2.1 Đối tượng và phương pháp nghiên cứu
2.1.1.Đối tượng nghiên cứu
- Thực vật sử dụng để nghiên cứu là cây rau ngổ (Enydra fluctuans)
- Hàm lượng Nitơ tổng trong nước thải
- Nước thải sinhn hoạt ở làng Do Nhân Thượng- Mê Linh- Hà Nội
- Địa điểm nghiên cứu:
+

Tại Thôn Do Nhân Thượng – Mê Linh – Hà Nội

+

Phòng Thí nghiệm Khoa Môi Trường

+

Trường ĐH Tài Nguyên và Môi Trường Hà Nội.

2.1.2.Phương pháp nghiên cứu
- Xác định hàm lượng Nitơ tổng trong nước thải
Sử dụng phương pháp phá mẫu trong lò vi sóng bằng K 2S2O8, chuyển hết các
dạng hợp chất của Nitơ ( các dạng hợp chất vô cơ và hữu cơ có chứa nitơ) thành nitrat
để dễ dàng phân tích.
Phương pháp lấy mẫu, bảo quản và phân tích
+ Phương pháp lấy mẫu và bảo quản theo : TCVN 6663-1:2011 ISO 5667-1:
2006 và TCVN 5994 – 1995
+ Xử lý mẫu: bằng bộ phá mẫu COD ( do lò vi sóng bị hỏng).
2.2 Dụng cụ và hóa chất
2.2.1. Dụng cụ
- Các dụng cụ thông thường trong phòng thí nghiệm
- Thiết bị phá mẫu COD và máy trắc quang (vì lò vi sóng cảu phòng thí ngiệm bị
hỏng nên đã sử dụng thiết bị phá mẫu COD trong phá mẫu nitơ tổng.
2.2.2. Hóa chất
- K2S2O8/ NaOH: cân ( 5g K2S2O8 + 4g NaOH ) / 100ml H2O
- EDTA / NaOH: ( 20g NaOH + 5g EDTA) /100ml
- H2SO4 đặc
- Natrisalyxylat: 10 g/l
19


- Dung dịch NO3- chuẩn gốc (100mg/l) được pha từ KNO 3 khan cân 0,325g

KNO3 pha vào 250ml HNO3
- Dung dịch NO3- làm việc (2mg/l) pha từ dung dịch chuẩn gốc
*. Dung dịch kiểm tra
- Dung dịch NO3- (2mg/l)
- Các hóa cần để phân tích NO 3- bằng phương pháp trắc quang bằng thuốc thử
axit sufosalixylic
2.3 Cách bố trí thí nghiệm
2.3.1 Các bước tiến hành
* Đợt 1: Từ ngày 8/2/2013 đến 15/3/2013
Chuẩn bị:
- 4 thùng xốp với kích cỡ bằng nhau (50cm x 30cm x 30cm).
- Rau ngổ ba lá (đường kính thân cây trung bình: 0,5cm, chiều cao trung bình:
19 cm, cây không bị sâu bệnh, không dập nát, cây phát triển bình thường)
- Đất thịt pha cát 5 kg có độ ẩm cao lấy tại làng Do Nhân Thượng - Mê Linh Hà Nội.
Điều kiện thời tiết:
- Trời rét đậm, mưa phùn.
- Nhiệt độ ngày 13-160C.
- Độ ẩm: 85-95%.
Bố trí trồng cây:
- Cây cách cây: + Cây cách cây 5 cm.
+ Hàng cách hàng 5 cm.
- Lượng đất: 5kg/thùng.
Trồng cây trong 3 thùng và còn 1 thùng làm mẫu trắng.
Trồng cây và chăm sóc cây bằng nước sinh hoạt trong 10 ngày cho cạn mước,
sau đó đổ nước thải và bắt đầu theo dõi
- Lượng nước thải: 5 lit/thùng.
-Thí nghiệm được bố trí trong 4 thùng xốp theo bảng sau:

20

Thùng Ký hiệu Giải thích ký hiệu
1

M.0

Thùng đựng mẫu nước thải để đối chứng (không trồng cây)

2

M.1

Mẫu nước lấy sau 30 ngày tưới nước thải ở thùng 1

3

M.2

Mẫu nước lấy sau 30 ngày tưới nước thải ở thùng 2

4

M.3

Mẫu nước lấy sau 30 ngày tưới nước thải ở thùng 3

*Đợt 2: từ ngày 22/3/2013 đến ngày 28/4/2013
Trồng cây trong 3 thùng xốp bằng đất thịt pha cát ẩm (đất trồng cây như đợt 1).
Chuẩn bị:
- 3 thùng xốp với kích cỡ bằng nhau (50cm x 30cm x 30cm).

- Rau ngổ ba lá (đường kính thân cây trung bình: 0,5cm, chiều cao trung bình:
22 cm, cây không bị sâu bệnh, không dập nát, cây phát triển bình thường)
- Đất thịt pha cát 5 kg có độ ẩm cao lấy tại làng Do Nhân Thượng - Mê Linh Hà Nội.
Điều kiện thời tiết:
- Trời nắng đẹp, thời tiết tốt
- Nhiệt độ ngày 23-300C,
- Độ ẩm: 85-95%.
Bố trí trồng cây:
- Cây cách cây: + Cây cách cây 3 cm.
+ Hàng cách hàng 3 cm.
- Lượng đất: 5kg/thùng
Trồng cây trong 2 thùng và 1 thùng làm mẫu trắng.
Trồng cây và chăm sóc cây bằng nước sinh hoạt trong 10 ngày cho cạn mước,
sau đó đổ nước thải và bắt đầu theo dõi
- Lượng nước thải: 7 lit/thùng.
-Thí nghiệm được bố trí trong 3 thùng xốp theo bảng sau:

Thùng

Ký hiệu Giải thích ký hiệu
21


1

Đ.0

Mẫu nước lấy sau 10 ngày tưới nước thải ở thùng 1

2

Đ.1

Mẫu nước lấy sau 10 ngày tưới nước thải ở thùng 2

3

Đ.2

Mẫu nước lấy sau 20 ngày tưới nước thải ở thùng 1

4

Đ.3

Mẫu nước lấy sau 20 ngày tưới nước thải ở thùng 2

5

Đ.4

Mẫu nước thải không trồng cây

*Chú ý:
- Chăm sóc cây với điều kiện trong phòng thí nghiệm:
+ Trồng cây trong các thùng thí nghiệm.
+ Tưới nước sinh hoạt để cho cây sống và phát triển bình thường trong 10
ngày, nước cạn thì tưới nước thải sinh hoạt vào các thùng thí nghiệm và bắt đầu theo
dõi.
- Nguồn nước thải sinh hoạt này được lấy từ cống xả nước thải sinh hoạt của làng

Do Nhân Thượng – Mê Linh – Hà Nội. Ta cho vào mỗi thùng 7 lit
- Trong quá trình trồng hạn chế việc lá rụng bằng cách nhặt bỏ lá vàng lá úa, ngắt
bỏ các cây đã chết.
- Tiến hành lấy mẫu nước trong mỗi thùng đem đi phân tích sau khi tưới nước thải
được 10 ngày.
* Mô hình thí nghiệm:
Đợt 1:
Trồng 3 thùng kích thước 50 x 30 x 30cm.

Hình 2.1 Hình ảnh thí nghiệm bắt đầu trồng cây

22


Hình 2.2 Hình ảnh thí nghiệm cây sau 37 ngày trồng.
Nhận xét:
Sau 33 ngày cây cao 25 cm đường kính 0.7 cm nước cạn hết
Do thời tiết rét đậm và mật độ cây thưa nên sau 37 ngày trồng cây bị chết.
Đợt 2

Hình 2.3 Hình ảnh thí nghiệm lúc mới trồng

Hình 2.4: Hình ảnh thí nghiệm sau 10 ngày tưới nước thải
Nhận xét: cây phát triển bình thường, cây có chiều cao 27 cm, đường kính 0,5 cm.
23


Lượng nước giảm 3,6 cm, nước trong hơn.

Hình 2.6 Hình ảnh cây sau 30 ngày trồng

Cây cao 44 cm, đường kính 0,7 cm, lượng nước giảm 3cm
Cây phát triển rất tốt vì thời tiết thuận lợi.thùng để ngoài nắng nhanh cạn nước,
thùng trong mát lượng nước giảm ít. Điều này có thể ảnh hưởng đến hàm lượng nitơ
trong nước. Vì vậy chúng em phân tích thùng trong mát.
2.3.2 Phương pháp lấy mẫu và xử lý mẫu
* Phương pháp lấy mẫu
Chuẩn bị dụng cụ: Xi lanh, chai nhựa đã rửa sạch, nhãn mác
Sử dụng xi lanh lấy mẫu cho vào chai PE để bảo quản.
Bảo quản mẫu trong tủ lạnh ở 4 0C trong khoảng 8h-12h (Lấy mẫu từ chiều hôm
trước và sáng sau phân tích luôn).
* Xử lý mẫu:
- Có rất nhiều phương pháp phá mẫu như phương pháp phá mẫu bằng bình
kendan, lò vi song, bộ phá mẫu COD. Và do một số điều kiện không cho phép với các
phương pháp khác nên chúng em đã chọn phương pháp bộ phá mẫu COD bằng K 2S2O8
trong môi trường kiềm ở nhiệt độ 1650C trong 60 phút.
- Trước khi xử lí mẫu trong bộ phá mẫu COD cần chuẩn bị như sau:
- Với mẫu môi trường:
+ Rửa sạch các bình phá mẫu
+ Lẫy chính xác 2ml mẫu cho vào bình phá mẫu
+ Thêm 5ml dung dịch phá mẫu K2S2O8/NaOH đã được chuẩn bị
24


+ Trộn đều dung dịch rồi để yên trong phòng 5 phút
- Với mẫu trắng: Làm tương tự với mẫu môi trường nhưng thay 2ml mẫu bằng
2ml nước cất.
- Với mẫu kiểm tra: Làm tương tự như mẫu môi trường nhưng thay 2ml mẫu bằng
2ml dung dịch kiểm tra (dung dịch NO3- là 2mgN/l)
Sau khi chuẩn bị xog các lạo mẫu thì đậy chặt nắp rồi đưa vào bộ phá mẫu COD, bật
máy ở 165oC trong 1 giờ.

- Lấy mẫu sau khi đã phá:
+ Đợi mẫu nguội hẳn mới mở nắp trong lò vi sóng và lấy mẫu ra trong tủ hút
(cẩn thận mắt và cơ thể)
+ Khi mở phải nhẹ nhàng và cẩn thận tốt nhất là đeo kính, có bảo hộ và găng
tay khi mở nắp mẫu.
+ Sau đó dung dịch sẽ được chuyển sang bình định mức 25ml và định mức
tới 25ml bằng nước cất.
2.4 Phương pháp phân tích
Sử dụng phương pháp trắc quang dùng thuốc thử axit sunfosalixylic
(TCVN 6180-1996).
Tiến hành:
- Dùng pipet hút chính xác 2ml dd mẫu phân tích vào cốc sau đó cho thêm dd
natrixalixylat.
- Đun trên bếp điện đến khi cạn, để nguội rồi cho 1ml H 2SO4 đặc vào, lắc cho
tan cặn, để yên 10 phút.
- Cho 5ml nước cất vào cốc rồi chuyển vào bình định mức 25 ml
- Cho thêm 10 ml EDTA/NaOH vào bình định mức, rồi định mức đến vạch bằng
nước cất
- Hút 1 ml ở mỗi bình định mức 25 ml cho vào bình định mức 50 ml, rồi định
mức tới vạch bằng nước cất.
- Mẫu trắng và mẫu kiểm tra (2mgN/l) làm tương tự.
- Đo Abs ở bước sóng 415 nm.

25


Dựng đường chuẩn phân tích NO-3
- Từ dd gốc NO3- 100mgN/l, pha loãng thành dung dịch NO-3 làm việc 2mgN/l
- Lấy từ dd này lần lượt V ml cho vào bình định mức.
- Sử dụng phương pháp trắc quang ta có bảng sau:

Ống/lọ

0

1

2

3

4

5

Dung dịch NO3- (2 mg/l) ml

0

1

2

3

4

5

Dung dịch natrixalyxilat

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

Nước cất(ml)

5

5

5

5

5

5

Dung dịch EDTA/ NaOH (ml)

10

10

10

10

10

10

Đun trên bếp cách cát đến cạn rồi để nguội
Axit H2SO4 đặc( ml)
Lắc kĩ tan hết cặn, để yên 10 phút

Định mức đến 25ml, để yên 10 phút rồi đo Abs ở bước sóng 410 nm
Abs

0

0.145

0.306

0.447

0.59

0.73

Nồng độ(mgN/l)

0

0.08

0.16

0.24

0.32

0.4

26


Đường chuẩn có dạng

y=ax+b

Tính toán
Cđo =(Abs-b)/a (mgN/l)
Cmẫu=Cđo*f (mgN/l)
Hàm lượng nitơ tổng trong mẫu ban đầu được tính theo công thức:
CN ( mgN/l) = CNO3- x f
27