BÀI THI LIÊN MÔN: XỬ LÝ NƯỚC THẢI TỪ PHÒNG THÍ NGHIỆM HÓA HỌC Ở TRƯỜNG THPT BẰNG CÂY LỤC BÌNH

- Sở Giáo dục đào tạo tỉnh Đồng Tháp
- Trường THPT Trường Xuân
- Địa chỉ: Ấp 6B, xã Trường Xuân, huyện Tháp Mười, tỉnh Đồng Tháp.
- Điện thoại: 0673 954 540
- Email:
- Họ và tên học sinh: Võ Văn Đồng - Lớp 10A1


TÊN TÌNH HUỐNG: “XỬ LÝ NƯỚC THẢI TỪ PHÒNG THÍ
NGHIỆM HÓA HỌC Ở TRƯỜNG THPT BẰNG CÂY LỤC BÌNH ”
1. Tình huống
Việt Nam đang cùng các nước khác trên thế giới thực hiện các chính sách để góp
phần làm giảm sự ô nhiễm môi trường và biến đổi khí hậu trên toàn cầu. Theo đề nghị
của Bộ trưởng Bộ Tài nguyên và Môi trường, Chính phủ Việt Nam đã ban hành Nghị
định quy định chi tiết thi hành một số điều của Luật Bảo vệ môi trường trong năm 2015.
( />Tuy nhiên vấn đề ô nhiễm môi trường đã và đang ngày càng trở nên nghiêm trọng
hơn ở Việt Nam. Hàng năm môi trường phải nhận một lượng lớn nước thải chưa được
xử lí từ các khu công nghiệp, nước thải sinh hoạt của người dân,....và cả nước thải từ
các trường học đã làm ảnh hưởng xấu đến môi trường sống của các loài sinh vật và đời
sống, sản xuất của người dân.
Hiện nay đã có hệ thống xử lý các chất thải được các trường áp dụng cho hiệu
quả rất cao như quy trình xử lý nước thải sinh hoạt bằng công nghệ sinh học của công ty
môi trường Sạch (SACO) được ứng dụng để xử lý các chất hữu cơ hoà tan có trong
nước thải cũng như một số chất ô nhiễm vô cơ khác như H 2S, sunfit, amoni, nitơ… dựa
trên cơ sở hoạt động của vi sinh vật để phân huỷ chất hữu cơ gây ô nhiễm. Vi sinh vật
sử dụng chất hữu cơ và một số khoáng chất làm thức ăn để sinh trưởng và phát triển
( />Tuy nhiên số lượng trường THPT áp dụng hệ thống xử lý các chất thải từ phòng
thí nghiệm không nhiều vì nó rất tốn kém và các trường ở những vùng xâu vùng xa
không có điều kiện. Việc xử lý nước thải từ phòng thí nghiệm đã trở thành một vấn đề

2

nan giải của các trường THPT hiện nay. Hầu như nước thải từ các phòng thí nghiệm chỉ
thải trực tiếp ra môi trường xung quanh mà chưa qua bất kỳ bước xử lý nào.
Từ thông tin trên internet, em biết được cây lục bình là loại cây có tính thích
nghi cao, tốc độ sinh trưởng và phát triển rất nhanh. Hiện nay, đã có nhiều phát hiện về
lợi ích của lục bình đối với việc bảo vệ môi trường. Theo đề tài nghiên cứu “Hiệu quả
xử lý nước thải chăn nuôi bằng cây rau ngổ (Enydra fluctuans. Lour) và cây lục bình
(Eichhoria crassipes)”, đăng trên Tạp chí Khoa học Đất số 34/2010. Đã cho thấy cây
lục bình có khả năng thích nghi và phát triển tốt trong môi trường nước thải. Bên cạnh
đó lục bình còn có thể xử lý nước thải rất tốt bằng việc hấp thu và tích lũy các chất thải
trong thân lá góp phần làm giảm ô nhiễm môi trường. ( />phat-trien-ben-vung / hoa-hoc-va-moi-truong/ 736-xu-ly-nuoc-thai-bang-rau-ngo-valuc-binh.html ).
Có thể nói việc xử nước thải từ các phòng thí nghiệm hóa học ở các trường THPT
bằng cây lục bình là một biện pháp có thể áp dụng được vì vừa tiết kiệm chi phí và vừa
góp phần làm giảm nhẹ ô nhiễm môi trường do đã hạn chế được một phần các loại chất
độc hại trong nước thải từ phòng thí nghiệm thải ra.
2. Mục tiêu giải quyết tình huống
Vận dụng các kiến thức liên môn để áp dụng vào thực tế, để chỉ ra những tác hại của
các chất thải hóa học và lợi ích của việc xử lý chất thải hóa học trong nước thải từ các
phòng thí nghiệm ở trường THPT bằng cây lục bình. Đây biện pháp xử lý chất thải hóa
học bước đầu từ các phòng thí nghiệm ít tốn kém để góp phần làm giảm nhẹ tác hại của
các chất hóa học độc hại.
3. Tổng quan về các nghiên cứu có liên quan đến giải quyết tình huống
Để có thể giải quyết vấn đề và tìm ra câu trả lời, chúng ta cần áp dụng những kiến
thức ở nhiều môn học khác nhau:

3


-Về Sinh học:

+ Nắm được những đặc điểm phát triển và vòng đời của cây lục bình .
+ Hiểu được quá trình hút chất thải hóa học.
+ Cách chăm bón cho cây lục bình .
- Về Địa lý:
+ Hiểu biết về nơi phân bố nhiều của lục bình .
+ Tìm hiểu về số lượng lục bình ở khu vực tỉnh Đồng Tháp.
-Về Toán học:
+ Thống kê lượng chất thải hóa học thải ra môi trường từ phòng thí nghiệm.
+ Tính toán diện tích của bể chứa nước thải từ các phòng thí nghiệm hóa học và
diện tích trồng cây lục bình .
-Về Hóa học:
+ Nhận biết thành phần của các chất thải hóa học.
+ Hiểu biết về tính chất hóa học và tác hại của các chất hóa học trong nước thải
từ phòng thí nghiệm.
4. Giải pháp giải quyết tình huống
Hiện nay, việc dạy học những môn tự nhiên ở các trường THPT ngày càng được
chú trọng nhiều về thí nghiệm thực hành để đáp ứng cho nhu cầu của người học. Do
đó, lượng chất thải hóa học trong các phòng thí nghiệm thải ra môi trường ngày càng
tăng và chúng được thải trực tiếp ra môi trường xung quanh không qua một bước xử lý
nào đã làm cho môi trường bị ô nhiễm ngày càng nặng làm ảnh hưởng không tốt đến
môi trường xung quanh trường học. Vì vậy, việc xử lý chất thải hóa học trong các
phòng thí nghiệm trước khi thải ra ngoài môi trường là một điều rất quan trọng. Biện
pháp xử lý chất thải hóa học trong nước thải từ các phòng thí nghiệm bằng cây lục bình
sẽ giải quyết vấn đề này một cách dễ dàng, ít tốn kém chi phí và cho hiệu quả cao. Vì
lục bình là một loại thực vật có rất nhiều trong tự nhiên và rất dễ trồng, đặc biệt là nó có
khả năng hút các chất độc hại từ bên ngoài môi trường.
5. Thuyết minh tiến trình giải quyết tình huống
5.1. Các chất hóa học trong nước thải từ các phòng thí nghiệm
Chất thải hóa học từ các phòng thí nghiệm là những chất rất độc và gây ra những tác
động rất xấu đối với môi trường và thậm chí là làm ảnh hưởng đến đời sống của con

4


người. Nhiều loại kim loại nặng như: Cu, Fe, Ag, Zn, Hg,.... rất độc và rất khó phân
hủy. Nếu cơ thể hấp thụ kim loại nặng với lượng nhiều sẽ dẫn đến ngộ độc cấp tính với
các triệu chứng như có vị kim loại khó chịu và dai dẳng trong miệng, nôn, tiêu chảy, mồ
hôi lạnh cũng có thể gây chết người. Nếu cơ thể hấp thụ với liều lượng không lớn lắm,
nhưng liên tục thì sẽ tạo ra hiện tượng tích luỹ trong cơ thể và gây ra các bệnh mãn tính,
có thể gây đột biến gen, ung thư, thiếu máu, các bệnh tim mạch, bệnh ngoài da, bệnh
gan, các vấn đề liên quan đến tiêu hoá, rối loạn thần kinh. Đặc biệt là đối với các kim
loại độc như As, Pb, Hg nếu hấp thụ vào cơ thể với lượng nhỏ cùng có thể gây nên ngộ
độc cấp tính. Ngoài ra, trong các chất thải hóa học từ các phòng thí nghiệm còn có chứa
một số loại axit và bazơ như : H 2SO4, HNO3, HCl, NaOH, KOH,... Những chất hóa học
này cũng rất độc hại, khi chúng được thảy xuống nguồn nước chúng sẽ làm cho nguồn
nước bị ô nhiễm và các động vật thủy sinh bị chết hàng loạt. Chúng còn làm cho đất bị
bạc màu, việc sản xuất nông nghiệp của con người gặp nhiều khó khăn.
Trên thực tế, đã có nhiều trường học giải quyết vấn đề chất thải này bằng các hệ
thống xử lý nước thải rất hiện đại và hiệu quả. Điển hình như hệ thống xử lý nước thải
ion kim loại được thạc sĩ Lê Kiên Cường - giảng viên trường ĐH Lạc Hồng nghiên
cứu thành công và trường đại học Lạc Hồng trở thành một trong số rất ít các trường
ĐH có hệ thống xử lý nước thải hóa chất trong phòng thí nghiệm.
( ).
Tuy nhiên, các hệ thống xử lý nước thải này rất tốn kém và khó thực hiện, các
trường ở những vùng sâu vùng xa không đủ điều kiện và kinh phí để thực hiện. Điều
này đã dẫn đến hiện trạng các chất thải hóa học chưa được xử lý bị thải ra môi trường
xung quanh ngày càng nhiều. Theo thống kê thì hàng năm một trường THPT thải ra
môi trường các chất thải hóa học với một lượng không hề nhỏ. Cụ thể như trường
THPT Trường Xuân có 18 lớp gồm: 7 lớp 10, 6 lớp 11 và 5 lớp 12 . Tổng số tiết thực
hành môn Hóa có sử dụng hóa chất được thống kê như sau:
5

Khối lớp
Môn
Hóa

10

11

12

35 tiết

36 tiết

25 tiết

Bảng thống kê tổng số lượng từng nhóm chất thải hóa học đã được sử dụng trong
năm học phòng thí nghiệm môn Hóa (tính theo tổng số tiết của khối lớp)
Khối lớp
Chất thải hóa học

Kim loại nặng

Axit

Các chất khác

Cu

Zn
Pb
Fe
H2SO4
HCl
HNO3
Axit axetic
CuO
NaCl
NaOH
CuSO4
S
Phennol
AlCl3
AgNO3
Na2CO3

10

11

12

42g
210g
84g
168g
1638ml
1218ml
420ml

0
42g
168g
2010ml
420ml
420g
0
0
630ml
84g

360g
0
0
0
720ml
0
216ml
216ml
306g
216g
504ml
36ml
756g
72ml
0
180ml
216g

0

0
0
0
360ml
360ml
0
150ml
0
900g
750ml
0
330g
0
360ml
0
0

Trường học ở vùng quê như THPT Trường Xuân thì những chất thải hóa học
trong phòng thí nghiệm chưa được xử lý sẽ được thải trực tiếp xuống hồ ở phía sau
trường. Số lượng chất thải hóa học ngày nhiều nên đã làm cho hồ ở phía sau trường
trở nên ô nhiễm nặng, làm cho các loài động vật thủy sinh chết. Ngoài ra, chúng còn
làm mất mỹ quan của hồ nước và làm ảnh hưởng đến sức khỏe của mọi người.

6


Hồ phía sau trường
5. 2. Đặc điểm cây Lục bình
Lục bình là một loại cây mọc cao khoảng 30 cm với dạng lá hình tròn, màu xanh
lục, láng và nhẵn mặt, gân lá hình cung dài,hẹp. Lá cuốn vào nhau như những cánh hoa.

Cuống lá nở phình ra như bong bóng xốp ruột giúp cây bèo nổi trên mặt nước. Ba lá đài
giống như ba cánh. Rễ Lục bình trông như lông vũ sắc đen buông rủ xuống nước, dài
đến 1m. Sang hè Lục bình nở hoa sắc tím nhạt, điểm chấm màu lam, cánh hoa trên có 1
đốt vàng. Có 6 nhuỵ gồm 3 dài 3 ngắn. Bầu thượng 3 ô đựng nhiều noãn, quả nang. Dò
hoa đứng thẳng đưa hoa vươn cao lên khỏi túm lá. Cây Lục bình sinh sản rất nhanh nên
dễ làm nghẽn ao hồ, kênh rạch. Một cây mẹ có thể đẻ cây con, tăng số gấp đôi mỗi 2
tuần. Sống ở cả trên cạn và dưới nước. Đặc biệt là cây lục bình có khả năng hút các chất
thải hóa học rất tốt.

7


Cây lục bình
5.3. Vấn đề hút chất hóa học độc hại của cây lục bình
Theo đề tài nghiên cứu “Hiệu quả xử lý nước thải chăn nuôi bằng cây rau
ngổ (Enydra fluctuans. Lour) và cây lục bình (Eichhoria crassipes)”, đăng trên Tạp chí
Khoa học Đất số 34/2010. Sau thời gian 9 tháng, nhằm khảo sát diễn biến độ đục, hàm
lượng COD, tổng nitơ, phosphat tổng trong nước thải chăn nuôi và đánh giá hiệu quả xử
lý nước thải của rau ngổ và lục bình thông qua sự tăng trưởng cũng như khả năng hấp
thu đạm, lân, kim loại nặng của hai loại rau này trong môi trường nước thải. Kết quả
cho thấy,hiệu suất xử lý nước thải của lục bình đối với độ đục là 97,79%; COD là
66,10%; Nitơ tổng là 64,36%, phosphat tổng là 42,54%.
Kết quả về đặc điểm sinh học cho thấy, lục bình có khả năng thích nghi và phát
triển tốt trong môi trường nước thải.
Phân tích hàm lượng kim loại nặng trong lục bình , nước ao thí nghiệm và bùn,
kết quả cho thấy Cu, Zn, Cd, Cr trong nước thải xả ra môi trường đạt loại A so TCVN
5942 – 1995. Các chất thải hóa học và các kim loại nặng được lục bình hấp thu và tích
lũy trong thân lá cao hơn trong rễ. ( ).
8

Bên cạnh đó, số lượng lục bình có sẵn trong tự nhiên rất nhiều và rất dễ kiếm.
Lục bình có mặt ở khắp các nhánh sông và đến thời kì phát triển mạnh thì lục bình có
thể dày đặc đến nổi có thể làm tắt nghẽn các dòng sông. Qua những số liệu trên cùng
với chu kì sinh sản rất nhanh của cây lục bình cho thấy cây lục bình rất thích hợp với
việc xử lý chất thải hóa học trong các phòng thí nghiệm.
Trong quá trình xây dựng hệ thống xử lý chất thải hóa học trong các phòng thí
nghiệm, lục bình nên được bố trí ở những ao, hồ có kích thước vừa phải và có bờ tương
đối cao để ngăn cách nước ở trong hồ tràn ra nguồn nước ở bên ngoài nhưng phải có
ống thoát nước. Lúc đầu, ta nên bố trí lục bình ở nhũng nơi mà lục bình có thể tiếp cận
trực tiếp với các chất thải hóa học. Tiếp theo đó, nên xây dựng một hệ thống ống để dẫn
chất thải hóa học trong các phòng thí nghiệm vào trong những ao hồ có bố trí sẵn lục
bình như đã nói ở trên một cách khoa học và hợp lí.
Ngoài ra, ta còn có thể kết hợp với đường ống dẫn nước thải sinh hoạt khác
xuống ao, hồ này để tiết kiệm không gian và chi phí. Diện tích của ao, hồ trồng lục bình
có thể rộng khoảng từ 5-7 m2 và có thể chứa 50-100 m3, tùy vào lượng nước thải mà ta
có thể tăng hoặc giảm diện tích của ao, hồ. Sau đó phải bón phân, chăm sóc Lục bình
thường xuyên trong những ngày đầu. Vài ngày sau, khi lục bình đã quen với điều kiện
và khí hậu ở nơi đó thì không cần chăm sóc mà chỉ cần đảm bảo đủ lượng nước cho lục
bình thì nó sẽ tự phát triển.
Sau khoảng thời gian 9-10 tháng khi Lục bình hấp thu và tích lũy các chất thải và
các chất cặn bã vào thân lá thì ta có thể dẫn nước trong ao, hồ ra ngoài môi trường và sẽ
góp phần làm giảm ô nhiễm môi trường.

Phòng thí
nghiệm

Nước chứa chất
thải hóa học

Bể xử lý
chất thải hóa học

Nước đã được xử lý

Môi trường

9


Sơ đồ khái quát bố trí ao trồng lục bình để nhận nước thải từ phòng thí nghiệm

Ao chứa lục bình tiếp nhận nước thải chứa chất hóa học từ phòng thí nghiệm

10


6. Ý nghĩa của việc giải quyết tình huống
Từ những phân tích trên cho thấy cách xử lý các chất hóa học trong nước thải
từ các phòng thí nghiệm bằng cây lục bình vừa tiết kiệm, vừa dễ thực hiện, có hiệu
quả. Từ đây, lãnh đạo ở các trường học sẽ có thêm một sự lựa chọn trong việc xử lý
chất hóa học trong nước thải từ các phòng thí nghiệm để góp phần bảo vệ môi trường
hạn chế được tác động có hại của các loại hóa chất nhưng vẫn đảm bảo cho học sinh
được thí nghiệm trực quan góp phần nâng cao hiệu quả môn học.
Thông qua bài viết này đã giúp em nói lên ước mơ hoài bảo của minh là sử
dụng sự hiểu biết của mình để góp một phần nhỏ giúp cho môi trường được sạch sẽ
và giảm bớt ô nhiễm. Em có thể vận dụng được kiến thức mà mình học được để tìm ra
những giải pháp mới để giúp mọi người có thể tự thực hiện và tự bảo vệ môi trường
sống xung quanh. Việc vận dụng kiến thức liên môn đã giúp em cũng cố được kiến
thức của mình, được tiếp thu thêm nhiều kiến thức mới và hoàn thiện được bản thân

của mình để trở thành một người công dân có ích góp phần xây dựng đất nước văn
minh và tiến bộ.

11