ĐÁNH GIÁ HIỆU SUẤT HẤP PHỤ N- NO3- TRONG NƯỚC THẢI BIOGAS SAU GIAI ĐOẠN NITRAT HÓA CỦA THAN TRE

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN

DIỆP THỊ HỒNG CHI

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
CHUYÊN NGÀNH KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG

ĐÁNH GIÁ HIỆU SUẤT HẤP PHỤ N- NO3TRONG NƯỚC THẢI BIOGAS SAU GIAI
ĐOẠN NITRAT HÓA CỦA THAN TRE

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
NGUYỄN HỮU CHIẾM

Cần Thơ, 2016


PHÊ DUYỆT CỦA HỘI ĐỒNG
Luận văn kèm theo đây, với tên đề tài “Đánh giá hiệu suất hấp phụ
N-NO3- trong nước thải Biogas sau giai đoạn nitrat hóa của than tre” do
Diệp Thị Hồng Chi thực hiện và báo cáo đã được Hội đồng chấm luận văn
thông qua.

TS. Ngô Thụy Diễm Trang

ThS. Lê Anh Kha

PGS.TS Nguyễn Hữu Chiếm

2

LỜI CẢM TẠ
Em xin chân thành cảm tạ và bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến:
PGS.TS Nguyễn Hữu Chiếm, người thầy đã tận tình hướng dẫn, giúp
đỡ về chuyên môn, cho em biết thêm nhiều kiến thức quý báo và những góp ý
vô cùng bổ ích trong suốt quá trình hoàn thành luận văn, từ lúc chọn đề tài,
viết đề cương báo cáo đến lúc bố trí thí nghiệm, phân tích, viết luận văn và
báo cáo trước hội đồng.
Ths Trần Sỹ Nam, Ths Lê Anh Kha đã tạo điều kiện thuận lợi cho em
trong việc sử dụng phòng thí nghiệm để tiến hành phân tích kịp tiến độ.
Xin gửi lời cám ơn sâu sắc và chân thành nhất đến tất cả quý thầy cô bộ
môn Khoa học môi trường đã hướng dẫn, giảng dạy cho e trong suốt ba năm
qua để em có đủ kiến thức chuyên môn, tạo cơ sở cho việc đi làm và nghiên
cứu sau này.
Xin chân thành cám ơn đến tất cả các bạn lớp Khoa học môi trường
K39A2 đã cùng đồng hành với tôi trong suốt chặng đường dài.
Con vô cùng biết ơn công ơn sinh thành và dưỡng dục của Cha Mẹ.
Cám ơn tất cả những người thân đã luôn bên cạnh, quan tâm và chỉ bảo con
trong suốt chặng đường đời.
Cần Thơ, ngày 05 tháng 12 năm 2016
Sinh viên thực hiện

Diệp Thị Hồng Chi

3


TÓM LƯỢC
Đề tài “Đánh giá hiệu suất hấp phụ N-NO3- trong nước thải Biogas sau
giai đoạn nitrat hóa của than tre” được thực hiện tại Khoa MT & TNTN từ

tháng 8/2016 đến tháng 11/2016.
Để đánh giá khả năng hấp phụ N- NO 3- trong nước thải Biogas sau giai
đoạn nitrat hóa của than tre, tiến hành bố trí 3 thí nghiệm:
Thí nghiệm thăm dò: Ngâm than trong điều kiện nước thải sục khí kết hợp
với đất sau 15 ngày nhưng chưa lắng bùn, than chưa được rửa sạch nên pH
còn cao (8.2- 9). Kết quả thí nghiệm cho thấy hiệu suất hấp phụ N-NO 3- của
than rất thấp và không có sự khác biệt có ý nghĩa 5% giữa các nghiệm thức.
Tiến hành thí nghiệm tiếp theo với nước thải sục khí kết hợp với đất sau 15
ngày đã được lắng bùn và than được rửa sạch, sấy ở 1050 C trong 2 giờ.
Thí nghiệm 1: Xác định khối lượng than thích hợp để hiệu suất hấp phụ
N-NO3-, N- NH4+ của than tre trong nước thải biogas là cao nhất. Qua thí
nghiệm, đối với N- NO3+, ở khối lượng than là 14g ngâm trong 100 ml nước
thải Biogas đã sục khí 15 ngày thì hiệu suất hấp phụ đạm nitrat khoảng
16.78%. Đối với N- NH4+, nước thải mới thu về và tiến hành ngâm than, ở
khối lượng 12g, hiệu suất hấp phụ cao nhất đạt 12, 14%.
Thí nghiệm 2: Xác định thời gian ngâm tối ưu để hiệu suất hấp phụ N-NO 3của than tre trong nước thải biogas đã được nitrat hóa là cao nhất. Thí nghiệm
có 5 nghiệm thức và 3 lần lặp lại, mỗi nghiệm thức cách nhau 5 phút, kết quả
cho thấy hiệu suất hấp phụ nitrat của 14 g than cao nhất ở 30 phút, hiệu suất
đạt khoảng 16,11%, nhưng khác biệt không có ý nghĩa 5% so với thời gian 25
phút (15.11%). Nên để tiết kiệm thời gian có thể chọn thời gian hấp phụ tốt
nhất là 25 phút.
Có thể kết luận rằng than tre hấp phụ khá tốt nitrat, nitrat là loại chất dinh
dưỡng rất cần thiết cho sự phát triển của cây trồng. Ngoài ra, tre cũng là loài
thực vật phổ biến nên có thể ứng dụng tre làm than để hấp phụ lượng N- NO 3có trong nước thải nhằm xử lý lượng nước thải Biogas, đồng thời dùng than
hấp phụ đem bón cho cây trồng hoăc ứng dụng cho nhiều mô hình khác.

4


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

5


DANH SÁCH HÌNH
Hình 2.1: Hầm nung than
Hình 3.1: Tre được chuẩn bị
Hình 3.2: Cho tre vào hầm nung
Hình 3.3: Tiến hành lấp trấu và bùn
Hình 3.4: Quá trình đốt yếm khí diễn ra
Hình 3.5: Than thành phẩm
Hình 4.1: Biến thiên pH của nước thải qua các ngày sục khí
Hình 4.2: Biến thiên nhiệt độ qua các ngày sục khí
Hình 4.3: Biến thiên DO của nước thải qua các ngày sục khí
Hình 4.4: Biến thiên nồng độ N- NO3- qua các ngày sục khí
Hình 4.5: Biến thiên nồng độ N-NH4+ qua các ngày sục khí
Hình 4.6: Biến thiên pH của nước thải có và không ngâm than
Hình 4.7: Biến thiên nhiệt độ của nước thải có và không ngâm than
Hình 4.8: Biến thiên nồng độ N- NO3- của nước thải có và không ngâm than ở
các khối lượng than khác nhau
Hình 4.9: Biến thiên pH của nước thải có và không ngâm than
Hình 4.10: Biến thiên nhiệt độ của nghiệm thức có và không ngâm than
Hình 4.11: Sự chênh lệch nồng độ đạm nitrat của nước thải có và không ngâm
than ở các khối lượng than khác nhau
Hình 4.12: Biến thiên pH của nghiệm thức nước thải có và không ngâm than
Hình 4.13: Biến thiên nhiệt độ của nghiệm thức có và không ngâm than
Hình 4.14: Sự chênh lệch nồng độ đạm amoni của nước thải có và không
ngâm than ở các khối lượng than khác nhau
Hình 4.15: Hiệu suất hấp phụ đạm nitrat, đạm amoni trong nước thải Biogas
của than tre ở các khối lượng than khác nhau

Hình 4.16: Hiệu suất hấp phụ đạm nitrat trong nước thải Biogas của than tre ở
các khối lượng than khác nhau của thí nghiệm thăm dò và thí nghiệm 1
Hình 4.17: Biến thiên pH của nghiệm thức nước thải có và không ngâm than
Hình 4.18: Biến thiên nhiệt độ của nghiệm thức nước thải có và không ngâm
than
6


Hình 4.19: Biến thiên nồng độ N- NO3- của nước thải có và không ngâm than
ở thời gian khác nhau

7


DANH SÁCH BẢNG
Bảng 2.1: Phân bố tre ở một số nước trên Thế giới
Bảng 2.2: Lượng phân trung bình của gia súc thải ra trong 24 giờ
Bảng 2.3: Thành phần đặc tính của nước thải từ các trang trại chăn nuôi
Bảng 3.1: Phương pháp bảo quản mẫu
Bảng 3.2: Các chỉ tiêu theo dõi và phương pháp phân tích
Bảng 4.1: Kết quả phân tích các chỉ tiêu qua các ngày sục khí
Bảng 4.2: Giá trị các các chỉ tiêu nước thải trong nghiệm thức có và không
ngâm than ở khối lượng than khác nhau
Bảng 4.3: Giá trị các chỉ tiêu nước thải ở nghiệm thức đối chứng và các
nghiệm thức ngâm than ở khối lượng than khác nhau
Bảng 4.4: Giá trị các chỉ tiêu nước thải ở nghiệm thức đối chứng và các
nghiệm thức ngâm than ở khối lượng than khác nhau
Bảng 4.5: Giá trị chỉ tiêu nước thải ở các nghiệm thức đối chứng và các
nghiệm thức ngâm than ở thời gian ngâm khác nhau:

8


CHƯƠNG I
MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Chăn nuôi là hình thức phổ biến ở các địa phương trong cả nước đặc biệt là khu
vực nông thôn. Với vai trò là ngành cung cấp lượng protein chủ yếu trong bữa ăn
hàng ngày của cộng đồng cũng như các ngành công nghiệp chế biến thực phầm,…
số vật nuôi và các cơ sở chăn nuôi đang gia tăng đáng kể. Tuy nhiên, tình trạng ô
nhiễm môi trường do hoạt động chăn nuôi ngày càng tăng do chất thải chưa được
xử lí triệt để đã thải ra môi trường.
Để giải quyết vấn đề trên đã có nhiều mô hình nông nghiệp khép kín được xây
dựng như: VAC, VACB,… Trong đó, VACB là mô hình đã và đang được áp dụng
rộng rãi do nổi bật về lợi ích kinh tế và có những đóng góp đáng kể để cải thiên môi
trường. Qua quá trình điều tra nghiên cứu, nước thải chăn nuôi sau khi được xử lí
bằng hệ thống Biogas hàm lượng chất hữu cơ và chất dinh dưỡng giảm đáng kể
nhưng vẫn còn rất cao. Nước thải chăn nuôi sau khi đã qua xử lý bằng hầm ủ
Biogas, hàm lượng COD, BOD5 của phân giảm từ 79- 87% so với ban đầu, pH của
hầm ủ cao hơn pH của hầm ủ phân tươi, N-NH 4+ vô cơ, NO2- tăng gấp 25- 40 lần so
với ban đầu, nhưng NO3- hầu như không có (Nhường, 2009 được trích dẫn Hoa Lý,
1994). Theo Ngô Kế Sương và Nguyễn Lân Dũng (1997), hàm lượng COD trong
nước thải sau hệ thống Biogas biến động trong khoảng 500- 860 mg/l, hàm lượng
tổng đạm 92,8- 644,2 mg/l và tổng lân 48,68- 97.6 mg/l. Đạm và lân là thành phần
dinh dưỡng quan trọng và thiết yếu cho các vi sinh vật phát triển nhưng đây cũng
chính là nhân tố gây ô nhiễm và góp phần thúc đẩy hiện tượng phú dưỡng hóa ở các
khu vực lân cận. Kết quả là sau đó tại các thủy vực này, tảo và sinh vật tự phân hủy,
thối rửa làm nước bị ô nhiễm thứ cấp, thiếu oxy hòa tan và làm cho tôm cá chết
(Lương Đức Phẩm, 2002). Tuy nhiên loại nước thải này chứa một lượng lớn năng
lượng, đạm và các chất khoáng như kali, photpho, canxi,… là những phân bón có

giá trị đối với nông nghiệp. Cho nên việc tái sử dụng các giá trị dinh dưỡng của
nước thải sẽ góp phần bảo vệ môi trường. Mục tiêu của việc tái sử dụng chất thải
hữu cơ là xử lý các chất thải và giữ lại các chất dinh dưỡng có giá trị để tái sử dụng
(Lê Hoàng Việt, 2000).
Theo Hứa Thị Kim Tuyền (2010), than đước không có khả năng hấp phụ lân, chỉ
có khả năng hấp phụ một số dạng đạm (NO 3-, NH4+), đặc biệt là đạm nitrat có hiệu
suất hấp phụ rất cao > 90%. Trong các chỉ tiêu theo dõi, khả năng hấp phụ của than
tràm dạng nitrat cao nhất, hiệu suất hấp phụ lên đến 90%, khả năng hấp phụ của
than tràm đối với PO43-, TP gần như không có (Trần Bích Lũy, 2010). Tuy nhiên,
9


hàm lượng N- NO3- trong nước thải biogas rất thấp so với N- NH 4+ . Vì vậy, cần tiến
hành nitrat hóa nước thải Biogas sau khi mang về bằng việc sục khí kết hợp với đất
màu theo tỉ lệ thích hợp và trong thời gian tối ưu để hiệu suất quá trình nitrat hóa
cao nhất. Sử dụng nước thải đã được sục khí để sử dụng trong suốt quá trình làm thí
nghiệm. Bên cạnh đó, tre là loài thực vật phong phú đa dạng, phân bố rộng khắp
trên thế giới, đặc biệt là ở Châu Á và trong đó có Việt Nam. Tre dễ trồng, sinh
trưởng nhanh sớm cho khai thác, dễ chế biến nên được sử dụng cho nhiều mục đích
khác nhau. Sử dụng tre làm than để xử lí nước thải rất có triển vọng và nhận được
nhiều sự quan tâm, nhất là đối với người dân ở Đồng bằng sông Cửu Long.
Từ những nhu cầu thực tiễn trên, đề tài “Đánh giá hiệu suất hấp phụ
N- NO3- trong nước thải Biogas sau giai đoạn nitrat hóa của than tre” được thực
hiện.
1.2. Mục tiêu nghiên cứu
Mục tiêu tổng quát: Đánh giá hiệu suất hấp phụ N-NO 3- của than tre trong nước
thải Biogas đã được nitrat hóa.
Mục tiêu cụ thể:
Xác định khối lượng than thích hợp để hiệu suất hấp phụ N-NO 3- của than tre
trong nước thải biogas đã được nitrat hóa là cao nhất.

Nghiên cứu thời gian ngâm tối ưu để hiệu suất hấp phụ N-NO 3- của than tre trong
nước thải biogas đã được nitrat hóa là cao nhất.
1.3. Nội dung nghiên cứu
Đánh giá hiệu suất hấp phụ N-NO3- của than tre ở các thí nghiệm.
Xác định khối lượng than thích hợp để hiệu suất hấp phụ N-NO 3- của than tre
trong nước thải biogas đã được nitrat hóa là cao nhất.
Xác định thời gian ngâm tối ưu để hiệu suất hấp phụ N-NO 3- của than tre trong
nước thải biogas đã được nitrat hóa là cao nhất.

10


CHƯƠNG II
LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
2.1. Giới thiệu nguyên liệu cây tre (Bambusoideae)
2.1.1. Sơ lược về cây tre (Bambusoideae)
Tre là cây thuộc nhóm một lá mầm, thường xanh và sống nhiều năm. Thường có
hai dạng cây gỗ và cây bụi. Sinh trưởng và phát triển là một quá trình bắt đầu từ khi
hạt nẩy mầm đến khi cây tre có hạt chín. Sự phát triển và sinh sản chủ yếu dựa vào
thể phân sinh dinh dưỡng. Thân ngầm là cơ quan chủ yếu tích lũy chất dinh
dưỡng, đồng thời lại có khả năng sinh sản phân sinh rất nhanh. Tre thích nghi rất
tốt với môi trường sống, thường mọc thành từng bụi, từng khóm. Trong đời sống,
tre có rất nhiều công dụng như làm các đồ vật gia dụng, vật dụng nông nghiệp, tre
non làm thức ăn.
2.1.2. Các đặc điểm sinh thái, phân bố, đặc điểm sinh sản của cây tre
(Bambusoideae)
2.1.2.1. Đặc điểm sinh thái
Tre thuộc họ cỏ (Poaceae), trong lớp thực vật một lá mầm. Nhưng đặc điểm hình
thái của thân tre không giống các loài cỏ, cũng không giống các thân cây gỗ. Thân
tre có láng rỗng và đốt đặc, không mềm và cũng không cứng. Dưới gốc cây là thân

ngầm, trên mặt đất là thân khí sinh mang bẹ mo, cành và lá. Rất ít khi gặp tre ra
hoa, kết quả.
Thân ngầm của tre có 3 dạng:
+ Dạng đơn trục (thân ngầm dạng roi).
+ Dạng hợp trục (thân ngầm dạng củ) .
+ Dạng trục phức (thân ngầm vừa dạng cũ, vừa dạng roi).
Do cấu trúc của thân ngầm nên cách mọc của tre có 4 dạng:
+ Dạng thân ngầm hợp trục, thân tre mọc cụm: thể hiện ở các loài tre gai, hóp,
tầm vông, nứa, tre vàng sọc, luồng diễn, mạnh tông, tre mai…
+ Dạng thân ngầm đơn trục, thân tre mọc tản: thể hiện ở các loài trúc, vầu
đắng, vầu ngọt, tre róc (tre giàng), lành hanh…
+ Dạng thân ngầm trục phức trân vừa mọc cụm, vừa mọc tản: thể hiện ở các
loài sặt, sặt gai, le cỏ…
+ Dạng trục hợp, nhưng thân tre lại mọc tản do cổ thân ngầm kéo dài ra: thể
hiện rỏ rệt nhất ở chi Nứa mọc tản (mạy đấy).
11


Thân ngầm của các loài trúc, vầu có dạng đơn trục nằm ngang và bò dài trong đất
gọi là roi tre. Roi tre có các đốt, trên mắt đốt có rễ gòi là rễ roi, bên đốt có chồi. Các
chồi phát triển thành cây khí sinh.
Thân ngầm dạng hợp trục (thường gọi là củ tre hay gốc thân) có hình bầu dục và
có hai phần: cổ và thân. Cổ là phần nối với thân ngầm mẹ, ruột đặc không có chồi,
không mọc rễ; cổ thân ngầm có thể kéo dài ra tạo nên dạng mọc tản trục hợp, như:
lài, nứa mọc tản. Phần thân của thân ngầm hình bầu dục, chia thành nhiều đốt, các
đốt có mang chồi, mỗi chồi phát triển thành một măng. Ngọc thân ngầm nối với
thân khí sinh. Thân khí sinh gồm các lóng và đốt, lóng rỗng, phân bên ngoài là
vách, phần rỗng là khoang ruột. Đốt đặc, mang chồi, có vòng mo và vòng đốt. Lóng
và đốt khi non được mo thân che phủ. Khi già mo rụng đi, để lại dấu vết của mo
thân, đó chính là vòng mo.

Thân tre là phần quan trọng nhất của cây tre bao gồm: gốc thân và thân. Gốc thân
ở giữa phần thân ngầm và thân. Phân thân tre trên mặt đất có thể cao đến 1-20 m,
đường kính 1-25 cm, thường hình tròn, nhưng cũng có thể có nhiều hình dạng rất
đặc biệt. Thân tre có rất nhiều loại: ống, rãnh, vuông, dẹt, chuỗi hạt, đốt lệch. Cành
nhánh hướng về phía trên. Mỗi mắt mọc 1-3 nhiều cành, mỗi cành có nhánh, mỗi
nhánh đều mang lá.
Lá và bẹ lá: Lá là cơ quan quan trọng của quá trình quang hợp. Lá do bẹ lá và
phiến lá tạo thành, lá không có lông tớ, có 3-5 đôi gân bên song song. Lá tre có
phiến lá, cuống lá, tai lái, lưới lá và bẹ lá.
Mo tre mọc lên vòng mo, nó chính lá phiến lá trên thân. Mo thường sớm rụng,
nhưng có loại mo chỉ tách ra mà không rụng, chúng tồn tại trên thân mấy năm. Mo
nang có bẹ mọ, lá mo, lưới mo và tai mo.
Hoa và quả: Tre chỉ ra một lần, khi đó gọi là tre khuy; nói chung ít gặp tre ra quả,
vì chu kỳ ra hoa khoảng 30-50 năm hay dài hơn nữa. Hoa dạng bông, màu vàng
nhạt, nhị hoa mang bao phấn màu vàng tươi. Quả dạng quả dĩnh (thóc), nhỏ, quả
rụng xuống mọc thành cây con.
+ Hoa của tre có thể kết thành quả như lúa. Hoa có bao hoa, nhị và nhụy. Bao
hoa thường có ba dạng mày, mày ngoài (bao ngoài), mày trong (bao trong) và mày
cực nhỏ (vảy). Số nhị thường có 3 hoặc 6 nhị, chỉ nhị dài, đầu mang hai bao phấn.
Nhụy có bầu, cột nhụy và 1-3 núm nhụy.
Thân tre thường chỉ bộ phận hóa gỗ trên mặt đất, chủ yếu có lóng, vách thân, mắt
và đốt. Trên thân tre có có hai vòng liên nhau nổi lên gọi là mắt tre, phần rỗng giữa
hai mắt tre là lóng thân; phần thành lóng gọi là vách thân do 4 phần: tinh tre, cật tre,
thịt tre và màng tre cấu tạo thành.
12


Tinh tre màu xanh nằm ở tầng ngoài, mô chặt, bề mặt nhẵn, có một lớp sáp.
Trong tế bào tầng ngoài có chất diệp lục, đến khi giá hoặc chặt đi mới thành màu
vàng. Tế bào tầng ngoài chủ yếu là tế bào dài, tế báo chất bần, tế bào chất silic tạo

thành.
Cật tre ở phía trong tinh tre, có số mo thưa, chất yếu, màu vàng, do tế bào đá tạo
thành hình trụ vuông, hình dạng kích thước rất khác nhau, sắp xếp đều.Thịt tre nằm
trong cật tre, chủ yếu do bó sợi và mô cơ bản tạo thành.
Màng tre ở tầng trong cùng, là một màng mỏng dính liền thịt tre do các tế bào
vách mỏng (nhu mô) khô đi tạo thành, chúng màu vàng.

13


2.1.2.2. Phân bố
Tre phân bố chủ yếu ở các nước nhiệt đới và á nhiệt đới. Rất ít phân bố ở hàn đới
và ôn đới. Chúng thường mọc hỗn giao với một số loài cây gỗ khác. Theo thống kê,
trên thế giới diện tích tre hiện có là trên 14 triệu ha. Trong đó, tre mọc cụm chiếm
3/5, tre mọc tản chiếm 2/5. Phân bố tre được thể hiện ở bảng sau:
Bảng 2.1: Phân bố tre ở một số nước trên Thế giới
Sản lượng
thân tre
(triệu tấn)

Tên nước

Số
loài

(Diện tích x
1000ha)

Loại tre

Ấn Độ

136

4.000

Mọc cụm

Mianma

90

2.170

Mọc cụm

40

Thái Lan

50

1.000

Mọc cụm

1,5

Manggala

30

570

Mọc cụm

10

287

Mọc cụm

Campuchia
Việt Nam (*)

92

230

Mọc cụm

Nhật Bản

230

88,2

Mọc tản

Indonexia

30

60

Mọc cụm

Malaixia

44

20

Mọc cụm

Philippin

55

8

Mọc cụm

Hàn Quốc

13

8

Mọc tản

Srilanca

10

2

Mọc cụm

Trung Quốc

500

7000

Mọc tản

(Đài Loan)

(60)

(1.700)

Mọc cụm

Sản lượng
măng
(triệu tấn)

0,15

0,2-0,3

70

Chú thích: * con số loài và diện tích rừng tre của Việt Nam được dựa vào các tài
liệu cũ.
Một số nước khác như Lào, Butan, Nepal… đều có tre phân bố.
Châu Mỹ có khoảng 270 loài tre, chủ yếu ở châu Mỹ Latinh. Một số nước châu
Phi như Mozambich, Xudang, đảo Madagasca thường có rừng tre hỗn giao với một
số loài cây gỗ lá rộng. Nhưng tuyệt đại bộ phận tre yêu cầu điều kiện khí hậu ấm và
ẩm. Tre dễ thích nghi với mọi môi trường sống: bờ ao, khô cằn, sỏi đá…
Tre cũng phân bố từ độ cao ngang mặt nước biển đến các đỉnh núi cao hàng
nghìn mét.
Theo Chu Phượng Thuần (1998), có thể chia ra 3 vùng phân bố tre trên thế giới:
vùng tre Châu Á Thái Bình Dương, vùng tre Châu Mỹ và vùng tre Châu Phi. Vùng
14


tre Châu Á Thái Bình Dương trên dải gió mùa Đông Nam Á là trung tâm phân bố
tre thế giới. Diện tích và số loài tre của vùng này chiếm khoảng 80% diện tích và số
loài tre thế giới.
Ở Việt Nam, theo kết quả tổng kiểm kê rừng toàn quốc (năm 2001) có 1.492.000
ha và phân bố chủ yếu ở các tỉnh Kon Tum, Lâm Đồng, Thanh Hoá, Nghệ An, Đắc
Lắc. Theo Phạm Hoàng Hộ (1999), Việt Nam đã thống kê được 18 chi với 126 loài
tre trúc. Đa phần các loài tre trúc ở Việt Nam là những loài có thân khí sinh mọc
cụm, một số ít loài có thân mọc tản chỉ ở một số tỉnh Miền Bắc như trúc sào, trúc
cần câu (Cao Bằng, Bắc Kạn,...), vầu (ở Vĩnh Phúc, Phú Thọ, Hoà Bình, Tuyên
Quang, Sơn La,…) phần lớn trúc sào, trúc cần câu là loài gây trồng.
2.1.2.3. Phân loại
Việc phân loại các nhóm và loài thực vật thường dựa chủ yếu vào cơ quan sinh

sản (hoa, quả, hạt…) là bộ phận ít biến đổi nhất trong cơ thể sinh sản. Nhưng đối
với các loài tre thường việc thu thập được các tiêu bản có đầy đủ quả và hoa để định
loại là rất khó vì nhiều loài tre có chu kỳ ra hoa 30-50 năm (chu kỳ khuy). Vì vậy,
để phân loại và nhận biết các loài tre có thể dựa vào các đặc điểm của cơ quan dinh
dưỡng như:
- Hình thái của thân ngầm (hợp trục, hình cũ hay đơn trục hình roi) và cách mọc
của thân tre (mọc cụm hay mọc tản).
- Hình dạng và cấu tạo của mo thân.
- Cách mọc và số lượng cành.
- Số lá và hình dạng lá.
Sách “ Tên cây rừng Việt Nam” do tác giả Nguyễn Tích và Trần Hợp thực hiện
và được xuất bản năm 1971 đề cập được một số loài tre hữu ích mà nhân dân quen
sử dụng, bao gồm 23 loài tre trúc: Bương, Dang, Diễn, Diễn trứng, Hóp, Luồng
Thanh Hóa, Mai, Nứa, Nứa Bẫy, Sặt, Tầm vông, Tre hóa, tre là ngà, Tre lồ ô, Tre
tàu, Tre tông, Tre vầu, Tre vàng sọc, Trúc, trúc núi gà, trúc hóa long, Vầu, Vầu
trồng.
“Cây cỏ Việt Nam” do tác giả Phạm Hoàng Hộ soạn thảo và được xuất bản năm
1999 tại nhà xuất bản trẻ- Thành phố Hồ Chí Minh là quyển sách liệt kê được nhiều
loài tre nhất với 18 chi và 126 loài tre được sử dụng và tham khảo nghiên cứu.
“Danh mục các loài thực vật ở Việt Nam” do trường đại học quốc gia Hà Nội
phối hợp với Viện khoa học và Công nghệ Việt Nam soạn thảo năm 2005 thống kê
được bao gồm 29 chi và 131 loài.

15


2.1.2.4. Đặc điểm sinh trưởng và sinh sản
- Sinh trưởng và phát triển:
Cơ quan dinh dưỡng của tre gồm thân, thân ngầm, măng, cành, lá, rễ. Thân khí
sinh và thân ngầm hợp thành thể thống nhất. Thân ngầm sinh ra măng, măng mọc

thành tre, tre nuôi thân ngầm hoặc sinh thân ngầm mới, mỗi thân ngầm lại sinh
măng, cứ luân hồi như vậy, cho nên cả rừng tre là một thể thống nhất.
Năng lực sinh trưởng dinh dưỡng và tái sinh vô tính rất mạnh. Măng tre được
phân sinh từ gốc, từ thân ngầm, lợi dụng đặc tính này người ta có thể sản xuất kinh
doanh rừng tre liên tục. Tre hàng năm đều sinh ra măng mọc thành tre, cho nên
trong bụi tre, rừng tre luôn là rừng khác tuổi. Trong kinh doanh tre luôn luôn chặt
cây già, cây sâu bệnh hoặc cây đến tuổi thành thục công nghệ, nuôi dưỡng măng và
cây con cho nên hình thành phương thức kinh doanh liên tục và không phải trồng
lại.
Tre sinh trưởng rất nhanh vì thân, cành, thân ngầm của tre đều chia đốt, mỗi đốt
đều có tổ chức phân sinh, đều sinh trưởng nên tre lớn lên rất nhanh. Nếu nói sinh
trưởng là quá trình tăng thêm, lớn lên của thực vật thì hầu hết các loài tre chỉ cần
trên dưới 3 tháng (khoảng 100 ngày) đã hoàn thành sinh trưởng chiều cao và đường
kính. Thời gian về sau chỉ là hoàn thiện, cây cứng ra, tích luỹ xenlulô mà không
tăng thêm về đường kính chiều cao nữa. Đường kính thân tre, số đốt tre (gióng tre)
được quyết định từ trong măng, măng càng to thì số đốt càng nhiều, có nghĩa là
măng càng to thì mọc lên cây tre càng cao to. Sinh trưởng của tre có tiết tấu rõ rệt,
mùa măng thì đồng loạt ra măng, đã ra hoa thì trong bụi bất kể cây già cây non đều
ra hoa.
- Sinh sản:
Cơ quan sinh sản của tre là hoa, quả, hạt nhưng tre lại nhân giống chủ yếu
bằng sinh dưỡng vì tre hàng mấy chục năm thậm chí hàng trăm năm mới ra hoa và
kết quả một lần.

16


2.1.2.5. Giá trị sử dụng
Trong y học
Trúc diệp: chỉ lá tre bánh tẻ hoặc lá non của cây tre. Có tác dụng thanh nhiệt trừ

phiền, sinh tân dịch, lợi niệu. Thường dùng chữa nhiệt tà gây tổn thương tân dịch,
phiền táo, khát nước, miệng lưỡi lở loét, tiểu tiện sẻn đỏ. Tác dụng của lá bánh tẻ và
lá non còn cuộn tròn (búp tre) tương tự như nhau, nhưng khi chữa các bệnh nhiệt ở
phủ vị thường dùng lá, còn khi chữa bệnh nhiệt ở tạng tâm thường dùng búp.
Trúc lịch: là vị thuốc chế bằng cách chặt tre tươi, cắt thành từng đoạn, nướng lên
và vắt lấy nước. Hoặc uốn cong cây tre non ngay tại bụi tre, phạt ngọn, buộc cọc
ghìm vào miệng bình, lấy đuốc lửa đốt phần giữa, nước cốt - trúc lịch sẽ chảy dần
vào bình. Có tác dụng thanh nhiệt, trừ đờm, định suyễn. Dùng chữa đàm nhiệt khái
suyễn (hen suyễn do đờm nhiệt), trúng phong hôn mê, kinh giản, điên cuồng.
Trúc nhự (tinh tre): là vị thuốc chế bằng cách cạo bỏ vỏ xanh bên ngoài của cây
tre, sau đó cạo lớp thân bên trong thành từng mảnh hay sợi mỏng. Có tác dụng
thanh hóa nhiệt đàm, trừ phiền chỉ ẩu (chống nôn). Dùng chữa ho đờm vàng đặc,
bồn chồn mất ngủ, nôn,…
Măng tre mang lại rất nhiều lợi ích như giảm cân, kiểm soát cholesterol, chống
ung thư, chống viêm, tăng miễn dịch, tốt cho tim mạch,…
Những ứng dụng khác
Tre phát triển nhanh chóng và có thể được thu hoạch trong vòng 3 đến 5 năm
trồng. Một số rừng tre được giao cho người dân nghèo quản lý và khai thác, vì vậy
những tiến bộ trong ngành công nghiệp tre sẽ đem lại nhiều hơn lợi ích và cơ hội
thu nhập lớn hơn cho người nghèo.
Tre dùng để làm hàng thủ công, mỹ nghệ, làm vật liệu xây dựng, làm nguyên liệu
trong công nghiệp giấy sợi và sản xuất măng tre làm thức ăn tươi hoặc khô.
Trồng rừng tre giúp cải tạo đất bạc màu, chống xói mòn. Rễ tre còn lại trong đất
sau khi thu hoạch giúp giữ lại các chất dinh dưỡng và độ ẩm cho các vụ tiếp theo.
Tre cũng bảo vệ hạn chế các thảm họa tự nhiên như lở đất.
Không chỉ có thân cây, tất cả các bộ phận khác của cây tre có thể được sử dụng
cho nhiều mục đích sử dụng khác nhau như măng cho thực phẩm, lá cho thức ăn gia
súc, và cành cây dùng làm chổi và củi.
Rừng tre hấp thụ khí nhà kính. Tre hấp thụ khí các-bon-nic và thải ra 35% lượng
khí oxi vào khí quyển, nhiều hơn so với gỗ cứng.

17


Không giống như hầu hết các cây công nghiệp, tre không cần phân bón để phát
triển mạnh. Cũng không giống như các cây trồng khác, tre không cần chăm sóc kỹ
và việc chăm sóc không tạo ra lượng hóa chất dư thừa cho môi trường.
2.2. Cách làm than
Theo ông Diệp Song Bắc, 56 tuổi là chủ một hầm nung than với quy mô hộ gia
đình tại xã Thới Bình, huyện Thới Bình, tỉnh Cà Mau cho biết hầm nung than với
quy mô hộ gia đình được thiết kế rất đơn giản. Hầm được thiết kế ngoài trời, hình
vuông, mỗi cạnh 1 m, chiều sâu 0.4 m. Với diện tích nhỏ nên chiếm rất ít khoảng
đất trống. Đất ở đó không cần độ dốc, chỉ cần là nơi khô ráo. Khối lượng nguyên
liệu tươi tối đa khoảng 100 kg.
Nguyên liệu được sử dụng để làm than là tre. Ngoài ra còn cần thêm các vật liệu
dễ cháy như chấu, nhánh cây khô, lá khô… để quá trình nung than dễ dàng hơn. Tre
cần được phơi khô để rút ngắn thời gian làm than. Cân tre sau khi đem phơi, ghi
nhận kết quả.
Hầm nung than đã được đào sẵn, tiến hành lót các vật liệu dễ cháy đã chuẩn bị
sẵn ở phía dưới hố. Tre được cắt ra mỗi đoạn vừa tầm với lò đốt và đem phơi khô.
Sau đó, đem tre đã được phơi khô cân trọng lượng và cho vào hố. Tiếp theo lấp
thêm trấu lên, phủ thêm rơm và một lớp bùn non dày lên trên. Lấp chừa một miệng
chum, tiến hành đốt. Sau khi lửa đã cháy ngấm đều vào bên trong ta lấp miệng hố
lại bằng trấu.
Tính từ lúc đem tre vào hầm nung than đến khi có thành phẩm, thời gian khoảng
2- 3 ngày. Trong thời gian này, chủ hầm nung than phải túc trực thường xuyên để
canh và giữ lửa. Tránh tình trạng cháy ra bên ngoài, nếu vậy phải tiến hành lấp ngay
bằng trấu để tránh cháy hết nguyên liệu bên trong. Khi hầm nung hết bốc khói, xệp
lớp bùn đắp ở trên xuống và bùn khô lại, đó là dấu hiệu của than trong hầm đã chín
hết. Sau đó tưới nước để nguội, và lấy than ra phơi và cân trọng lượng. Nếu quá
trình làm than diễn ra tốt, tránh được sự ẩm ướt, hầm ủ không bị cháy thì thu về

khoảng 1/4 than thành phẩm. Nguyên liệu phục vụ cho quá trình đốt than khá đa
dạng, không chỉ riêng tre. Ngoài ra còn có tràm, bạch đằng, xoài,…. Than làm ra
chủ yếu phục vụ nhu cầu làm nguyên liệu đun nấu cho gia đình do làm với quy mô
nhỏ.

18


Mô hình này được rất nhiều người dân nơi đây ưa chuộng do tận dụng được
nguồn nguyên liệu có sẵn, dễ thực hiện và tiết kiệm chi phí cho người dân.

Hình 2.1: Hầm nung than

2.3. Cơ sở lí thuyết về quá trình hấp phụ
2.3.1. Định nghĩa hấp phụ- độ hấp phụ
Quá trình hấp phụ là quá trình tập hợp các chất hòa tan trong dung dịch lên bề
mặt chung của chất lỏng và khí, hai chất lỏng, hoặc giữa chất lỏng và chất rắn thích
hợp.
Lượng chất bị hấp phụ (lúc đã cân bằng) tính trên một đơn vị diện tích bề mặt
hoặc một đơn vị khối lượng chất hấp phụ gọi là độ hấp phụ. (Trần Bích Lũy, 2010).
2.3.2. Cơ chế hấp phụ
Trong trường hợp tổng quát cơ chế hấp phụ gồm 3 giai đoạn:
Giai đoạn 1: Sự dịch chuyển vật chất bẩn đến bề mặt phân giới giữa hai pha
rắn lỏng và rắn. Giai đoạn này phụ thuộc vào tính chất vật lý và thủy động lực của
chất lỏng (vùng khuếch tán ngoài).
Giai đoạn 2: Sự khuếch tán của các chất bẩn vào chất hấp phụ (vùng khuếch
tán trong).
Giai đoạn 3: Sự kết dính của chất bẩn vào chất hấp phụ (vùng khuếch tán
trong).
19

Trong 3 giai đoạn trên, giai đoạn 2 và giai đoạn 3 phụ thuộc vào tính chất và cấu
trúc của chất hấp phụ (Trần Bích Lũy, 2010).
2.3.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hấp phụ
Độ hấp phụ phụ thuộc vào bản chất của chất hấp phụ và chất bị hấp phụ. Bề mặt
càng phân cực thì càng hấp phụ mạnh chất phân cực, còn bề mặt đồng cực thì dễ
hấp phụ chất đồng cực.
Đối với một chất rắn, cấu tạo càng xốp, độ phân tán càng lớn thì điện tích bề mặt
càng lớn khi đó khả năng hấp phụ càng lớn.
Đối với một chất thì độ hấp phụ càng tăng khi tăng nồng độ của chất đó.
Quá trình hấp phụ là quá trình làm giảm năng lượng tự do, nên ở nhiệt độ thấp thì
hấp phụ tốt hơn ( Trần Bích Lũy, 2010).
Yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả hấp phụ
Hiệu suất hấp phụ của than sẽ tùy thuộc vào những yếu tố:
+ Tính chất vật lý của than, như kết cấu, kích thước, mật độ lỗ, diện tích
tiếp xúc;
+ Tính chất hóa học của các loại tạp chất cần loại bỏ;
+ Thời gian tiếp xúc của nước với than hoạt tính càng lâu, việc hấp phụ
càng tốt (Trần Bích Lũy, 2010).
2.4. Khả năng hấp phụ của một số vật liệu đã được nghiên cứu
2.4.1. Vật liệu hấp phụ là Zeolite
Zeolite tự nhiên là tinh thể aluminosilicate ngậm nước chứa các cation nhóm I
hoặc nhóm II của bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học, công thức tổng quát:
(Mn/2).Al2O3.xSiO2.yH2O ( M: kim loại hóa trị I hoặc II; n: hóa trị của kim loại M;
x: tỉ lệ SiO2/Al2O3). Vì có thành phần ion linh động và cấu trúc tinh thể xốp tổ ong
với lổ rỗng chiếm tới 50% mà zeolite có khả năng hấp phụ và cố định kim loại nặng
có trong bùn thải. Đây là vật liệu đã có mặt trên thế giới từ năm 1960 nhưng chủ
yếu được tổng hợp từ hóa chất tinh khiết. Dù chất lượng tốt nhưng giá thành lại rất
cao và khó ứng dụng rộng rãi. Trước đây, nước ta thường phải nhập khẩu hoàn toàn

zeolite, đặc biệt trong ngành hóa học dầu.

20


Việc tạo ra zeolite từ khoáng sét cao lanh có thể được coi là thành tựu lớn của
Việt Nam. Để tìm ra 1 gam vật liệu “đa năng” này, TS. Tạ Ngọc Đôn- Đại học Bác
Khoa Hà Nội cùng với đồng sự đã nghiên cứu tới hàng tấn đất sét kể từ năm 1998.
Công trình thành công với nhiều ứng dụng mới đã được ra đời đã mở lối cho ngành
nuôi trồng thủy sản, ngành nông nghiệp và nhiều lĩnh vực khác.
Công dụng nổi bật nhất là trong nông nghiệp, zeolite có tác dụng cải tạo đất.
Trong chăn nuôi, zeolite giúp làm tăng sản lượng và chất lượng vật nuôi. Trong chế
tạo nhiên liệu sạch, zeolite đã tạo ra etanon có nồng độ trên 99.5% từ cồn nồng độ
thấp. Trong bảo vệ môi trường, zeolite giúp xử lý nước và không khí ô nhiễm. Đặc
biệt trong hóa dầu, zeolite có tác dụng làm chất hấp phụ và chất xúc tác chuyển hóa
hóa học.
2.4.2. Vật liệu hấp phụ là chitin thô
Chitin thô là vỏ tôm cua có trong bả thải cuả các ngành công nghiệp thủy sản có
chứa khoảng 23.8% chitin theo trọng lượng khô. Không độc và không thể phân hủy
sinh học, chitin là một polysaccharide tìm thấy nhiều nhất trong tự nhiên. Phân tử
chitin có nhiều nhóm chức –OH nên có độ thấm nước cao, cấu trúc cao phân tử linh
động chứa những nhóm chitin hoạt tính cao có khả năng bắt giữ và liên kết hidro
với ion. Chính vì vậy ngoài zeolite, để xử lý các ion trong bùn thải chitin thô cũng
là một trong số những vật liệu hấp phụ rất có tiềm năng về khía cạnh môi trường
cũng như tính kinh tế do giá thành cạnh tranh ( Khương Thị Thùy Loan, 2006).
2.4.3. Than hoạt tính
Theo Hứa Thị Kim Tuyền (2010), đây là loại vật liệu có khả năng hấp phụ đặc
biệt, nên được sử dụng trong nhiều lĩnh vực, trong đó có úng dụng để xử lý nước
thải sinh hoạt. Việc sử dụng than hoạt tính sản xuất từ các nguồn nguyên liệu khác
nhau như antraxit, thn bitrum, gáo dừa, gỗ, xương động vật, sản phẩm dầu mỏ…, để

xử lý nước sinh hoạt đã được một số cơ sở nghiên cứu thí nghiệm có kết quả và đã
được một số địa phương áp dụng. Than hoạt tính có nhiều dạng: dạng bột, dạng hạt
ép, mãnh, sợi ống,… mỗi loại có một chức năng và khả năng hấp phụ khác nhau.
Than lọc nước chế tạo từ than bùn chứa nhiều lỗ kích thước bé nhỏ và kích thước
lớn. Vì vậy nó có thể hấp phụ các chất hữu cơ phân tử bé cũng như phân tử lớn.
Trong thành phần của than hoạt tính hàm lượng cacbon cố định chiếm 80- 90%, còn
lại là tro. Trong tro có các nguyên tố Fe, Ca, Si, Al và một số nguyên tố vi lượng
khác. Nếu độ tro cao có thể xử lý bằng HCl (1%), sẽ thu được than hoạt tính có chất
lượng cao hơn. Đây là loại vật liệu xử lý nước tốt nhất, rẻ tiền nhất, không gây độc
hại và có khả năng tái sinh sau một thời gian sử dụng.

21


Xử lí 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 sử 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 hữu cơ 10% hạt than bị phá cơ bám trên bề mặt của chúng,
trong quá trình tái sinh 5 hủy và phải thay thế bằng hạt mới (Lê Hoàng Việt, 2003).
2.4.4. Các vật liệu lignocelluloses
Các vật liệu đó bao gồm: mùn cưa, xơ dừa, trấu, vỏ các loại đậu, bã mía,… đã
được nghiên cứu cho thấy khả năng tách các kim loại nặng hòa tan trong nước nhờ
vào cấu trúc nhiều lỗ xốp và thành phần gồm các polymer như cellulose,
hemicellulose, pectin, lignin và protein. Các polymer này có thể hấp phụ nhiều loại
chất tan đặc biệt là các ion kim loại hóa trị II. Các hợp chất polyphenol như tannin,
lgnin trong gỗ được cho là những thành phần hoạt động có thể hấp phụ các kim loại

nặng. các vị trí anionic phenolic trong lignin có ái lực mạnh đối với các kim loại
nặng ( Reddad, 2002) và các nhóm acid galacturomic trong peptin là những vị trí
liên kết mạnh với các cation (Mykola, 1999).
2.4.5. Phế phẩm nông nghiệp, thủy sản mụn dừa kết hợp với nghêu, vỏ sò
Các chất gây ô nhiễm như độ đục, COD, đạm, lân trong nước thải giảm khi được
lọc qua lớp vật liệu lọc là do các hạt keo, chất rắn lơ lửng có kích thước lớn hơn bị
giữ lại: hiệu suất xử lý nồng độ muối hòa tan EC là 55.62%. độ đục là 74.82%,
COD là 77.55%, đạm ammonium là 90.83%, đạm nitrat là 64.03% và phosphate là
76.08%. Kết quả nghiên cứu cũng chứng minh được rằng mụn dừa kết hợp với vỏ
nghêu, vỏ sò như một vât liệu tiềm nẵng trong xử lí nước thải sinh hoạt thông qua
sự giảm nồng độ các chất ô nhiễm sau khi lọc. Với phương pháp này chỉ tồn tại một
khoảng chi phí thấp nhưng lại đạt hiệu quả cao, và sẽ tận dụng được nguồn nguyên
liệu bỏ đi mà vẫn giải quyết được vấn đề quan tâm của toàn xã hội về ô nhiễm môi
trường, Sản phẩm lọc sau khi xử lý có thể ủ phân compost bón cho cây trồng( Bùi
Trường Thọ, 2008 được trích bởi Hứa Thị Kim Tuyền, 2011).
2.4.6. Khả năng hấp phụ đạm, lân có trong nước thải Biogas của than đước,
than tràm
Theo Hứa Thị Kim Tuyền (2011), than đước không có khả năng hấp phụ lân, chỉ
có khả năng hấp phụ một số dạng đạm(NO 3-, NH4+), đặc biệt là đạm nitrat có hiệu

22


suất hấp phụ rất cao( >90%). Các dạng đạm hòa tan trong nước thải có ngâm than
đã giảm.
Theo Trần Bích Lũy (2011), than tràm có khả năng hấp phụ tốt N- NO 3- trong 5
lít nước thải Biogas với 500 g than, kết quả hấp phụ cao nhất trong vòng 15 phút
đầu kể từ lúc ngâm than, hiệu suất hấp phụ lên đến 90%. Khả năng hấp phụ tổng
đạm TN chỉ từ 30% trở xuống trong 1.5 lít nước thải Biogas và thời gian hấp phụ tốt
nhất là 45 phút từ lúc ngâm than. Khả năng hấp phụ PO 43- , TP gần như không có,

nếu có chỉ đạt kết quả rất thấp. Than có kích cỡ nhỏ hơn 0.5 mm khả năng hấp phụ
cao hơn các kích cỡ than khác. Khi nước thải không pha loãng khả năng hấp phụ
đạm lan của than tràm cao hơn các mức nước thải được pha loãng.
2.5. Sơ lược về hợp chất nitrat trong nước thải
Nitrat là muối của axit nitric. Trong muối nitrat, ion NO 3- có cấu tạo hình tam
giác đều với góc ONO bằng 120 độ và độ dài liên kết N- O bằng 1.218 Angtron.
Trong nước có thể xảy ra quá trình biến đổi oxy hóa:
Vi khuẩn
Nitrosomonas
Protein

Vi khuẩn
Nitrobacter
NO2

NH3

NO3
Khử Nitrit
Khử Nitrat

Oxy hóa

Oxy hóa

N2

Chuyển hóa NH3 thành NO2: NH3 là sản phẩm đầu tiên của sự phân giải chất hữu
cơ. Khi NH3 xuất hiện, một số loài thực vật có khả năng hấp thụ trực tiếp và chuyển
hóa năng lượng. Nhưng khi NH 3 vượt quá nhu cầu hấp thụ của cây thủy sinh thì vi

khuẩn Nitrosomonas sẽ phát triển tại những hơi có nhiều oxy và tiến hành quá trình
oxy hóa tạo ra NO2. Môi trường nước chứa NH3 và nitơ hữu cơ thì nước mới bị
nhiễm bẩn và nguy hiểm. Nếu nước chủ yếu chứa NO 2 thì nước đã bị ô nhiễm thời
gian dài hơn, ít nguy hiểm hơn.
Chuyển hóa NO2 thành NO3: Vi khuẩn Nitrobacter có nhiệm vụ oxy hóa NO2
thành NO3. Việc biến đổi nitrit thành nitrat là một quá trình quan trọng vì sự tích tụ
của nitrit sẽ gây gây ngộ độc cho thực vật. Nước chủ yếu chứa NO 3 thì quá trình
oxy hóa đã kết thúc.
Chuyển hóa NO3 thành N2: Đây là quá trình khử nitrat thành khí nitơ (N 2), hoàn
tất chu trình nitơ. Quá trình này xảy ra nhờ các loại vi khuẩn như Pseudomonas và
23


Clostridium trong môi trường kị khí. Chúng sử dụng nitrat làm chất nhận electron từ
oxy trong quá trình hô hấp. Các vi khuẩn kị khí ngẫu nhiên này cũng có thể sống
trong môi trường hiếu khí.

24


Nguồn gốc nitrat:
Nguồn gốc tự nhiên
Do cấu tạo địa chất và lịch sử hình thành địa tầng: các hiện tượng xói mòn, xâm
thực, hiện tượng sét trong tự nhiên,… xảy ra giải phóng các hợp chất của nitơ dẫn
tới các quá trình nitrat hóa, nitrit hóa. Tuy nhiên, trong môi trường tự nhiên, các hợp
chất này có khả năng được đồng hóa và đưa về trạng thái cân bằng.
Nguồn gốc nhân tạo
Sử dụng quá mức lượng phân bón hữu cơ, thuốc trừ sâu, hóa chất, thực vật đã
gây ảnh hưởng nghiêm trọng tới nguồn nước hoặc do quá trình phân hủy các hợp
chất hữu cơ càng làm đẩy nhanh quá trình nhiễm nitrat, nitrit trong nước.

Quá trình khoan khai thác nước diễn ra phổ biến cũng là nguyên nhân gây ô
nhiễm nguồn nước ngầm do lượng nước bị khai thác lớn mà lượng nước mới chưa
kịp bổ sung dẫn tới quá trình xâm thực được đẩy mạnh, nước ngầm được bổ sung
bằng việc thấm từ nguồn nước mặt xuống Do các hoạt động của nguồn trên đã dẫn
đến sự gia tăng nồng độ các chất nitơ trong nước bề mặt. Các chất này theo nước
mặt thấm xuyên từ trên xuống hoặc thấm qua sườn các con sông, xâm nhập vào
nước ngầm dẫn tới tình trạng tăng nồng độ hợp chất nitơ.
Tác hại của nitrat:
Theo QCVN 01:2009/BYT, Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước ăn
uống: Hàm lượng nitrat cho phép trong nước ăn uống không được vượt quá 50
mg/L.
Theo đánh giá của tổ chức y tế thế giới WHO thì hàm lượng nitrat trong nước
ngầm sử dụng cho cấp nước sinh hoạt ở hầu hết các nước phát triển đang tăng lên.
Trong các cây lương thực như lúa mì, ngô, đậu xanh thì hàm lượng nitrat thấp.
Còn trong các loại rau ăn, nhất là bắp cải, súp lơ hàm lượng nitrat cao.
Hàm lượng nitrat trong lương thực, rau quả liên quan chặt chẻ với lượng đạm sử
dụng. Nếu bón phân vừa đủ, cây cối phát triển tốt và lượng dư nitrat không đáng kể.
Nếu bón phân vượt quá lượng đạm cần thiết thì lượng nitrat dư thừa trong đất tăng
lên. Lượng nitrat thừa này sẽ di chuyển vào các nguồn nước mặt, nước ngầm gây ô
nhiễm, ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe con người.
Đối với con người:
Nitrat không độc nhưng khi vào cơ thể nitrat được chuyển hóa thành nitrit nhờ vi
khuẩn đường ruột. Ion này còn nguy hiểm hơn nitrat đối với sức khỏe con người.
Do vậy, khi ăn uống nước có chứa nitrit thì cơ thể sẽ hấp thu nitrit. Nitrit có tác
25