KHẢ NĂNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI THỨ CẤP NHÀ MÁY THUỘC DA CỦA TRÚC ĐUÔI GÀ (Bambusa multiplex), THƠM ỔI (Lantana camara) VÀ CỎ VETIVER (Vetiverria zizanioides)

Oogle.com

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH

KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN

BÁO CÁO KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

KHẢ NĂNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI THỨ CẤP
NHÀ MÁY THUỘC DA
CỦA TRÚC ĐUÔI GÀ (Bambusa multiplex), THƠM ỔI (Lantana
camara) VÀ CỎ VETIVER (Vetiverria zizanioides)

GVHD 1: TS. Diệp Thị Mỹ Hạnh

GVHD 2: PGS. TS. Bùi Xuân An

Sinh viên thực hiện : Nguyễn Thị Minh Chuyên
Lớp : DH07MT
Ngành: Kỹ Thuật Môi Trường
MSSV: 07127015

TP.HCM, Tháng 7 – 2011


LỜI CÁM ƠN
Khi thực hiện bài khóa luận, nếu chỉ có sự cố gắng từ bản thân thì tôikhông thể
hoàn thành, tôi nhận được rất nhiều sự giúp đỡ quý báu, tận tình của các thầy cô, các
anh chị khóa trên, các bạn cùng lớp và cả gia đình tôi. Do vậy, tôi xin gửi lời cám ơn
chân thành của mình đến:

-

Quý thầy cô khoa Môi Trường và Tài Nguyên trong suốt bốn năm đại học

đã truyền đạt những kiến thức nền tảng cần thiết, giúp đỡ và động viên tôi trong thời
gian học tập và làm khóa luận.
-

Cô TS. Diệp Thị Mỹ Hạnh và thầy PGS. TS. Bùi Xuân An đã gợi mở, trực

tiếp hướng dẫn và động viên tôi trong quá trình làm đề tài.
-

Ban giám đốc nhà máy thuộc da ISA Saigon Tantec đã cho phép tôi thực

hiện đề tài, giúp đỡ tôi xây dựng mô hình, test mẫu thí nghiệm tại nhà máy.
-

Ban lãnh đạo, các anh chị Trung tâm Nghiên Cứu Bảo Tồn Tài Nguyên

Thiên Nhiên (Làng tre Phú An), chị Nguyễn Hà Phương… đã tạo điều kiện thuận lợi,
giúp đỡ tôi trong quá trình nghiên cứu.
-

Các bạn lớp DH07MT đã cùng tôi gắn bó suốt quãng đời sinh viên, động

viên, giúp đỡ tôi.
Và cuối cùng, tôi xin cám ơn gia đình tôi luôn bên cạnh ủng hộ, động viên, là
chỗ dựa vững chắc cho tôi an tâm vững bước trên con đường học tập.
Sinh viên thực hiện:

Nguyễn Thị Minh Chuyên
Khoa Môi Trường và Tài Nguyên
Trường Đại Học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh


TÓM TẮT KHÓA LUẬN
Nhằm nghiên cứu khả năng xử lý nước thải thứ cấp từ nhà máy thuộc da của 3
loại cây thí nghiệm là: cỏ Vetiver, trúc đuôi gà và thơm ổi trên mô hình đất ngập nước;
tôi thực hiện đề tài của mình tại nhà máy thuộc da ISA Saigon Tantec, thuộc khu công
nghiệp Việt Hương 2, Bến Cát, Bình Dương.
Sau thời gian thí nghiệm và kiểm tra mẫu với 5 chỉ tiêu: pH, Nitơ tổng,
Photpho tổng, COD, sinh khối; kết quả thu được như sau:
-

pH ổn định, trung tính với 3 mô hình loại cây thí nghiệm.

-

Hiệu suất xử lý Nitơ tổng:

-

-

-

+

Cỏ vetiver : hiệu suất từ 4.96 – 69.23%.

+

Trúc đuôi gà: hiệu suất từ 0.83 – 43.08%.

+

Thơm ổi: hiệu suất từ 12.4 – 49.23%.

Hiệu suất xử lý Photpho tổng:
+

Cỏ vetiver : hiệu suất từ 16.67 – 57.14%.

+

Trúc đuôi gà: hiệu suất từ 11.76 – 57.89%.

+

Thơm ổi: hiệu suất từ 16.67 – 65.71%.

Hiệu suất xử lý COD:
+

Cỏ vetiver : hiệu suất từ 21.14 – 75.09%.

+

Trúc đuôi gà: hiệu suất từ 0.00 – 71.32%.

+

Thơm ổi: hiệu suất từ 22.71 – 72.42%.

Sinh khối:
+

Cỏ vetiver : sinh khối tăng mạnh.

+

Trúc đuôi gà: sinh khối tăng nhưng không nhanh bằng cỏ vetiver.

+

Thơm ổi: sinh khối có dấu hiệu giảm do cây chết.

Tuy nhiên, đề tài vẫn còn nhiều hạn chế, cần có những đề tài mở rộng nghiên
cứu để thu được kết quả chính xác hơn.


MỤC LỤC
Chương 1. ................................................................................................................... 1
ĐẶT VẤN ĐỀ ............................................................................................................ 1
1.1.

GIỚI THIỆU CHUNG: ................................................................................... 1

1.2.

TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI: .................................................................. 2

1.3.

MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI: ............................................................................. 2

1.4.

GIỚI HẠN ĐỀ TÀI: ....................................................................................... 3

1.5.

NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU:........................................ 3

1.6.

Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN: ..................................................... 3

Chương 2. ................................................................................................................... 4
TỔNG QUAN TÀI LIỆU .......................................................................................... 4
2.1.

TỔNG QUAN VỀ ĐẤT NGẬP NƯỚC (WETLAND): .................................. 4

2.1.1.

Khái niệm: ................................................................................................ 4

2.1.2. Phân loại khu đất ngập nước nhân tạo: ...................................................... 4
2.1.3.

Cơ chế loại bỏ chất ô nhiễm trong hệ thống đất ngập nước: ....................... 6

2.1.4. Ưu và nhược điểm của việc sử dụng mô hình đất ngập nước kết hợp với
thực vật để xử lý ô nhiễm:...................................................................................... 8
2.1.4.1. Ưu điểm: ................................................................................................ 8
2.1.4.2. Nhược điểm:........................................................................................... 9
2.1.5.
2.2.

Tình hình sử dụng hệ thống đất ngập nước trên thế giới và Việt Nam: ...... 9

TỔNG QUAN VỀ BA LOẠI CÂY THÍ NGHIỆM: ...................................... 10

2.2.1.

Trúc đuôi gà (Bambusa multiplex):.......................................................... 10

2.2.1.1.

Đặc điểm chung của trúc đuôi gà (Bambusa multiplex): ................... 10

2.2.1.2.

Ứng dụng cây trúc đuôi gà trong cải thiện chất lượng môi trường: ... 11

2.2.2.

Tổng quan cây thơm ổi (Lantana camara): ............................................. 11

2.2.2.1. Đặc điểm chung của cây thơm ổi: ........................................................ 11


2.2.2.2.

Sinh thái:........................................................................................... 13

2.2.2.3.

Công dụng: ....................................................................................... 13

2.2.2.4.

Nhược điểm:...................................................................................... 13

2.2.2.5.

Ứng dụng cây thơm ổi trong cải thiện chất lượng môi trường: .......... 13

2.2.3.

Tổng quan cỏ vetiver ( vetiverria zizanioides): ........................................ 14

2.2.3.1.

Nguồn gốc:........................................................................................ 14

2.2.3.2.

Phân loại: ......................................................................................... 14

2.2.3.3.

Một số đặc điểm của cỏ Vetiver:........................................................ 14

2.2.3.4.

Lợi ích và công dụng của cỏ Vetiver: ................................................ 18

2.2.3.5.

Ứng dụng Vetiver trong cải thiện chất lượng môi trường: ................. 19

Chương 3. ................................................................................................................. 21
VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP ........................................................................... 21
3.1.

THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM:.......................... 21

3.2.

NGUỒN NƯỚC THẢI VÀ PHƯƠNG PHÁP LẤY MẪU: ........................... 21

3.3.

VẬT LIỆU: ................................................................................................... 21

3.3.1.

Thực vật: ................................................................................................. 21

3.3.2.

Vật liệu thí nghiệm:................................................................................. 22

3.4.

PHƯƠNG PHÁP: ......................................................................................... 22

3.4.1.

Mô tả mô hình xử lý: ............................................................................... 22

3.4.1.1.

Cấu tạo Wetland thí nghiệm: ............................................................. 22

3.4.1.2.

Bố trí ống phân phối nước:................................................................ 23

3.4.2.

Bố trí thí nghiệm: .................................................................................... 24

3.4.3. Phương pháp thí nghiệm: ........................................................................ 25
3.4.3.1.

Giai đoạn tiền thí nghiệm: ................................................................. 25

3.4.3.2.

Giai đoạn thí nghiệm:........................................................................ 26

3.4.4.

Các chi tiêu theo dõi:............................................................................... 26


Chương 4. ................................................................................................................. 27
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN.................................................................................. 27
4.1.

SỰ ỔN ĐỊNH pH: ........................................................................................ 27

4.2.

CHỈ TIÊU NITƠ TỔNG: .............................................................................. 33

4.3.

CHỈ TIÊU PHOTPHO TỔNG:...................................................................... 38

4.4.

CHỈ TIÊU COD: ........................................................................................... 43

4.5.

SINH KHỐI VÀ SỰ PHÁT TRIỂN CỦA CÁC LOẠI CÂY THÍ NGHIỆM: 52

Chương 5. ................................................................................................................. 54
KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ ..................................................................................... 54
5.1.

KẾT LUẬN: ................................................................................................. 54

5.2.

KIẾN NGHỊ:................................................................................................. 54

TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................... 56
PHỤ LỤC ................................................................................................................. 57


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 2.1. Một dạng mô hình ĐNN nhân tạo có dòng chảy bề mặt (FWS) ................... 5
Hình 2.2. Mô hình ĐNN có dòng chảy ngầm ngang (SSF) .......................................... 5
Hình 2.3. Mô hình ĐNN có dòng chảy ngầm thẳng đứng (VFS) ................................. 6
Hình 2.4. Cây trúc đuôi gà trong thí nghiệm .............................................................. 11
Hình 2.5. Cây thơm ổi trong thí nghiệm .................................................................... 12
Hình 2.6. Bộ rễ khổng lồ của cỏ Vetiver ................................................................... 15
Hình 2.7. Cỏ Vetiver trong thí nghiệm ...................................................................... 15
Hình 3.1. Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải của nhà máy. ............................................. 21
Hình 3.2. Cấu tạo hệ thống wetland thí nghiệm. ........................................................ 23
Hình 3.3. Ống phân phối nước trong thí nghiệm........................................................ 24
Hình 3.4. Sơ đồ vị trí các wetland trong thí nghiệm................................................... 25
Hình 4.1. Biểu đồ giá trị chỉ tiêu pH từ ngày 12 – 21/1/2011 của các mô hình thí nghiệm.
.................................................................................................................................. 28
Hình 4.2. Biểu đồ giá trị chỉ tiêu pH từ ngày 10 – 19/2/2011 của các mô hình thí nghiệm.

.................................................................................................................................. 28
Hình 4.3. Biểu đồ giá trị chỉ tiêu pH từ ngày 21 – 28/2/2011 của các mô hình thí nghiệm.
.................................................................................................................................. 29
Hình 4.4. Biểu đồ giá trị chỉ tiêu pH từ ngày 2 – 5/3/2011 của các mô hình thí nghiệm.
.................................................................................................................................. 30
Hình 4.5. Biểu đồ giá trị chỉ tiêu pH từ ngày 7 – 12/3/2011 của các mô hình thí nghiệm.
.................................................................................................................................. 30
Hình 4.6. Biểu đồ giá trị chỉ tiêu pH từ ngày 14 – 19/3/2011 của các mô hình thí nghiệm.
.................................................................................................................................. 31
Hình 4.7. Biểu đồ giá trị chỉ tiêu pH từ ngày 21 – 31/3/2011 của các mô hình thí nghiệm.
.................................................................................................................................. 31


Hình 4.8. Biểu đồ giá trị chỉ tiêu pH từ ngày 1 – 9/4/2011 của các mô hình thí nghiệm.
.................................................................................................................................. 32
Hình 4.9. Biểu đồ giá trị chỉ tiêu pH từ ngày 11 – 18/4/2011 của các mô hình thí nghiệm.
.................................................................................................................................. 32
Hình 4.10. Biểu đồ giá trị chỉ tiêu pH từ ngày 19 – 29/4/2011 của các mô hình thí
nghiệm....................................................................................................................... 33
Hình 4.11. Biểu đồ giá trị Nitơ tổng trong nước thải đầu ra của các mô hình thí nghiệm.
.................................................................................................................................. 35
Hình 4.12. Biểu đồ hiệu xuất xử lý Nitơ tổng trong nước thải đầu ra của các mô hình thí
nghiệm so với đầu vào. .............................................................................................. 36
Hình 4.13. Biểu đồ giá trị Photpho tổng trong nước thải đầu ra của các mô hình thí
nghiệm....................................................................................................................... 41
Hình 4.14. Biểu đồ hiệu xuất xử lý Photpho tổng trong nước thải đầu ra của các mô hình
thí nghiệm so với đầu vào. ......................................................................................... 42
Hình 4.15. Biểu đồ giá trị COD trong nước thải đầu ra của các mô hình thí nghiệm trong
tháng 1 và tháng 2 /2011. ........................................................................................... 45
Hình 4.16. Biểu đồ hiệu suất xử lý COD trong nước thải đầu ra của các mô hình thí

nghiệm trong tháng 1 và tháng 2 /2011 so với đầu vào. .............................................. 46
Hình 4.17. Biểu đồ giá trị COD trong nước thải đầu ra của các mô hình thí nghiệm trong
tháng 3 /2011. ............................................................................................................ 47
Hình 4.18. Biểu đồ hiệu suất COD trong nước thải đầu ra của các mô hình thí nghiệm
trong tháng 3 /2011 so với đầu vào. ........................................................................... 48
Hình 4.19. Biểu đồ giá trị COD trong nước thải đầu ra của các mô hình thí nghiệm trong
tháng 4 /2011. ............................................................................................................ 49
Hình 4.20. Biểu đồ hiệu suất COD trong nước thải đầu ra của các mô hình thí nghiệm
trong tháng 4 /2011 so với đầu vào. ........................................................................... 50
Hình 4.21. Biểu đồ sinh khối trọng lượng tươi trung bình qua các lần cân mẫu. ........ 53
Hình 4.22. Biểu đồ sinh khối trọng lượng khô trung bình qua các lần cân mẫu.......... 53


DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1. Các loài cỏ Vetiver.................................................................................... 14
Bảng 2.2: Giới hạn chịu đựng của cỏ Vetiver theo các nghiên cứu ở Úc ............... 17
Bảng 4.1: Thống kê số liệu chỉ tiêu pH qua các tháng thí nghiệm. ........................ 27
Bảng 4.2: Thống kê số liệu chỉ tiêu N tổng qua các tháng thí nghiệm. .................. 34
Bảng 4.3: Thống kê số liệu hiệu suất chỉ tiêu N tổng qua các tháng thí nghiệm. .. 34
Bảng 4.4: Thống kê số liệu chỉ tiêu P tổng qua các tháng thí nghiệm. .................. 39
Bảng 4.5: Thống kê số liệu hiệu suất chỉ tiêu P tổng qua các tháng thí nghiệm. .. 40
Bảng 4.6: Thống kê số liệu chỉ tiêu COD qua các tháng thí nghiệm. .................... 44
Bảng 4.7: Thống kê số liệu hiệu suất chỉ tiêu COD qua các tháng thí nghiệm. .... 44
Bảng 4.8: Thống kê số liệu sinh khối qua 3 lần đo. ................................................ 52


Chương 1.
ĐẶT VẤN ĐỀ
1.1.GIỚI THIỆU CHUNG:
Các hoạt động của con người luôn gắn liền với nhu cầu sử dụng nước cho các

mục đích khác nhau: sinh hoạt, sản xuất nông – công nghiệp… và thải ra các loại nước
thải tương ứng có chứa các tác nhân gây ô nhiễm sau quá trình sử dụng. Nếu không
được kiểm soát, quản lý tốt và không có các biện pháp xử lý hữu hiệu, các dòng thải
đó sẽ gây nên nhiều vấn đề nan giải về ô nhiễm môi trường, nguồn nước, phá vỡ mối
cần bằng sinh thái tự nhiên. (Lâm Minh Triết, 2010).
Mỗi ngành công nghiệp khác nhau thải ra các loại nước thải riêng biệt. Một
trong những loại nước thải công nghiệp khó xử lý chính là nước thải thuộc da, hiện
cũng là một bài toán nan giải cho các nhà môi trường và không ít các nhà máy đã bị
buộc đóng cửa vì không xử lý nước thảitừ nhà máy.
Hiện nay, thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng có xu hướng phát triển
môi trường bền vững bằng phương pháp tự nhiên. Mô hình đất ngập nước ( wetland)
trong những năm gần đây được các nhà khoa học nghiên cứu và đưa ra ứng dụng rất
hiệu quả trong vấn đề bảo vệ môi trường. Đặc biệt, wetland có lớp phủ thực vật như cỏ
Vetiver, sậy đã được nghiên cứu nhiều, ứng dụng rộng rãi.Tuy nhiên, vẫn còn nhiều
loại thực vật khác ít được nghiên cứu về khả năng xử lý ô nhiễm trong các hệ thống xử
lý môi trường.Với mong muốn nghiên cứu xử lý nước thải thuộc da bằng loại thực vật
chưa được nghiên cứu nhiều trong xử lý nước thải, tôi chọn hai loài thực vật là: cây
trúc đuôi gà (Bambusa multiplex) và câythơm ổi (Lantana camara). Cây trúc đuôi gà
là một loại cây gần gũi với người dân Việt, thường được trồng làm cảnh; còn cây thơm
ổi là cây nhập nội thì được biết đến với khả năng hấp thụ chì trong đất. Đồng thời tôi
cũng thực hiện nghiên cứu với cây Vetiver để so sánh khả năng xử lý của cả 3 loại cây
này.
Do đó, tôi thực hiện đề tài “Nghiên cứu khả năng xử lý nước thải thứ cấp
nhà máy thuộc da của trúc đuôi gà(Bambusa multiplex), thơm ổi (Lantana
camara) và cỏ Vetiver (Vetiverria zizanioides)”.

1


1.2.

TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI:
Xã hội ngày càng phát triển, nhu cầu con người ngày càng tăng và các hoạt

động sản xuất phục vụ nhu cầu đó luôn đặt mục tiêu kinh tế lên hàng đầu mà bỏ qua
khía cạnh môi trường.Số lượng nhà máy có hệ thống xử lý nước thải hoạt động hiệu
quả, xử lý tốt, đạt chất lượng không nhiều.Để bảo vệ môi trường và duy trì các điều
kiện sống trong lành, các loại nước thải cần phải được kiểm soát, xử lý và quản lý
nghiêm ngặt.
Hiện nay, nhu cầu sản xuất phục vụ nhu cầu xã hội của ngành da giày Việt
Nam rất lớn.Nhưng ngành da giày Việt Nam hiện còn nhập khẩu nguyên liệu về gia
công và phụ thuộc rất nhiều vào nguồn nguyên liệu này. Công nghệ thuộc da ở nước ta
vẫn chưa đáp ứng được nhu cầu sản xuất, song hầu như địa phương nào cũng “ngoảnh
mặt” với các dự án thuộc da của ngành da giày vìđều có ấn tượng không tốt về ngành
này do khả năng gây ô nhiễm môi trường nước rất cao. Ngành da giày Việt Nam muốn
phát triển phải cần các nhà máy thuộc da cung cấp nguyên liệu phục vụ cho nhu cầu
trong nước. Muốn vậy, việc xây dựng, vận hành nhà máy thuộc da phải đảm bảo các
vấn đề về môi trường nói chung và vấn đề xử lý nước thải nói riêng.Việc xử lý nước
thải với chi phí thấp cần dựa vào các quá trình sinh học tự nhiên như dùng thực vật để
xử lý. Do đó, việc nghiên cứu tìm ra các loài cây có khả năng xử lý nước ô nhiễm là
rất cần thiết.
Nhà máy sản xuất thuộc da ISA Saigon Tan Tec, thuộc KCN Việt Hương 2, là
nhà máy thuộc da sinh thái đầu tiên tại Việt Nam. Tại đây, hệ thống xử lý nước thải
được vận hành và thường xuyên kiểm tra chất lượng nước thải trước khi thải ra cống
chung KCN. Sau khi qua hệ thống xử lý, nước thải được đưa vào các Wetland trồng
cây đề xử lý bậc 2. Nhà máy rất chú trọng các vấn đề môi trường, sẵn sàng giúp đỡ,
hợp tác thực hiện các đề tài nghiên cứu cải thiện, bảo vệ môi trường. Được sự cho
phép của nhà máy và Trung tâm Nghiên cứu Bảo tồn Tài nguyên thiên nhiên trực
thuộc Đại học Khoa học tự nhiên thành phố Hồ Chí Minh, đơn vị đang hợp tác nghiên
cứu với nhà máy, tôi thực hiện đề tài nghiên cứu của mình ở đây.

1.3.

MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI:
Xác địnhkhả năng xử lý các chất ô nhiễm trong nước thải thứ cấp nhà máy

thuộc da của tre (Bambusa multiplex), thơm ổi (Lantana camara) và cỏ Vetiver

2


(Vetiverria zizanioides) trên mô hình đất ngập nước trong điều kiện thực tế tại nhà
máy.
1.4.GIỚI HẠN ĐỀ TÀI:
-

Chỉ thực hiện trên mô hình đất ngập nước (wetland).

-

Chỉ thực hiện trên nước thải thứ cấp nhà máy thuộc da ISA Saigon Tantec.

-

Vì là đề tài nghiên cứu ứng dụng thực tế nên các yêu cầu về lưu lượng

nước thải, thời gian lưu nước… phải thích hợp với điều kiện nhà máy, có thể ứng dụng
sau khi đề tài hoàn thành. Trong phạm vi đề tài, nghiên cứu với lưu lượng nước thải là
4m 3/ngày, thể tích wetland là 95.076 m3và thời gian lưu nước là 1ngày.
-

Kiểm tra giới hạn 5 chỉ tiêu: pH, COD, Nitơ tổng, Photpho tổng, sinh khối

của cây.
1.5.

Thực hiện trong điều kiện khí hậu tự nhiên của khu vực.

NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU:
-

Xây dựng và vận hành mô hình đất ngập nước kết hợp với thực vật phủ bề

-

So sánh khả năng xử lý nước thải thứ cấp từ nhà máy thuộc da giữa mô

mặt.

hình đất ngập nước có thực vật phủ bề mặt với mô hình đất ngập nước không có thực
vật phủ bề mặt.
-

Lấy mẫu phân tích các chỉ tiêu : pH, COD, Nitơ tổng, Photpho tổng, sinh

khối của cây.

1.6.

-

Xử lý kết quả phân tích bằng các công cụ, phần mềm hỗ trợ.

-

Đưa ra kết luận khả năng áp dụng

Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN:
-

Chứng minh khả năng xử lý nước thải của mô hình đất ngập nước trong

điều kiện Việt Nam.
-

Chứng minh khả năng xử lý nước thải thứ cấp nhà máy thuộc da của 3 loại

thực vật thí nghiệm.
-

Đưa ra kết luận về khả năng dùng mô hình đất ngập nước kết hợp thực vật

phủ bề mặt để xử lý ô nhiễm, góp phần cải thiện môi trường.

3


Chương 2.
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. TỔNG QUAN VỀ ĐẤT NGẬP NƯỚC (WETLAND):
2.1.1. Khái niệm:

Đất ngập nước (ĐNN)(wetland) là vùng đất bị ngập trong thời gian dài, đủ để
duy trì trạng thái bảo hòa nước của đất và sự phát triển của vi sinh vật, thực vật sống trong
môi trường này. Có hai loại đất ngập nước:
- ĐNN tự nhiên có thể được sử dụng để loại bỏ các chất ô nhiễm trong nước thải
nhờ vào các quá trình vật lý, hóa học và sinh học trong môi trường tương tác giữa, đất,
thực vật, nước và không khí. Tuy nhiên ĐNN tự nhiên có một số hạn chế trong quá trình
quản lý và vận hành cũng như kiểm soát chế độ thủy lực, khả năng xử lý nước thải hay
các yếu tố ảnh hưởng đến môi trường …
- ĐNN nhân tạo là vùng ĐNN do con người tạo ra, các vùng ngập nước này
được xây dựng để xử lý nước thải dựa trên các quá trình diễn ra trong ĐNN tự
nhiên.ĐNN nhân tạo thường được quy hoạch sẵn thành từng thửa, từng ô. Bên dưới của
khu đất thường được lót bằng lớp vật liệu không thấm nước (tránh nước thải ảnh hưởng
đến nước ngầm), bên trên lớp lót rãi đá dăm hay cát hỗ trợ sự phát triển của thực vật trồng
trong khu đất. Độ tin cậy trong quá trình hoạt động ĐNN nhân tạo cao hơn ĐNN tự
nhiên, chúng có thể được quản lý chặt chẽ và có những ưu điểm của ĐNN tự nhiên.
2.1.2. Phân loại khu đất ngập nước nhân tạo:
Chia làm hai loại: ĐNN nhân tạo có dòng chảy bề mặt (Free water surface –
FWS) và ĐNN có dòng chảy ngầm(Subsurface flow Constructed Wetland – SSF).
- ĐNNnhân tạo có dòng chảy bề mặt (Free water surface – FWS): Những hệ
thống này thường là lưu vực chứa nước hoặc các kênh dẫn nước, với lớp lót bên dưới để
ngăn sự rò rỉ của nước, đất hoặc các lớp lọc thích hợp khác hỗ trợ cho thực vật nổi phía
trên. Lớp nước nông, tốc độ dòng chảy chậm, sự có mặt của thân cây quyết định tốc độ
dòng chảy. Đặc biệt, trong các mương dài và hẹp, phải đảm bảo điều kiện dòng chảy nhỏ.

4


Ống nước ra

Ống nước vào

Hình 2.1.Một dạng mô hình ĐNN nhân tạo có dòng chảy bề mặt (FWS)
(Vymazal, 1997 – Theo Le Anh Tuan, 2003)
- ĐNN nhân tạo có dòng chảy ngầm (Subsurface flow Constructed Wetland –
SSF) được chia làm 2 loại: hệ thống ĐNN với dòng chảy ngầm ngang dưới mặt đất
(Horizontal Subsurface flow – HSF) và hệ thống ĐNN với dòng chảy ngầm thẳng đứng
(Vertical Subsurface flow – VSF).
+

Hệ thống ĐNN với dòng chảy ngầm ngang dưới mặt đất (Horizontal

Subsurface flow – HSF): nước thải được đưa vào và chảy chậm qua tầng lọc xốp dưới bề
mặt của nền theo một đường ngang cho tới đầu ra của hệ thống. Trong suốt thời gian này,
nước thải sẽ tiếp xúc với một mạng lưới hoạt động của các đới hiếu khí, thiếu khí và kỵ
khí. Các đới hiếu khí ở xung quanh rễ và bầu rễ được cung cấp oxy gián tiếp từ thân cây.
Ngoài ra hệ thống còn được cung cấp oxy trực tiếp từ bề mặt thoáng. Khi nước thải chảy
qua vùng rễ, nó được làm sạch bởi sự phân hủy sinh học của vi sinh vật qua các phản ứng
hóa sinh.

Hình 2.2. Mô hình ĐNN có dòng chảy ngầm ngang (SSF)
(Vymazal, 1997- Theo Le Anh Tuan, 2003)
5


+ Hệ thống ĐNN với dòng chảy ngầm thẳng đứng (VerticalSubsurface flow –
VSF) : nước thải đưa vào hệ thống qua ống dẫn trên bề mặt. Nước sẽ chảy xuống dưới
theo chiều thẳng đứng. Ở gần dưới đáy có ống thu nước đã xử lý để đưa ra ngoài. Các hệ
thống ĐNN với dòng chảy ngầm thẳng đứng thường xuyên được xử dụng để xử lý lần 2
cho nước thải đã qua xử lý lần 1.

Hình 2.3. Mô hình ĐNN có dòng chảy ngầm thẳng đứng (VFS)
(Cooper, 1996 – Theo Le Anh Tuan, 2003)
Hệ thống ĐNN nhân tạo có dòng chảy ngầm bên dưới còn được biết đến với
nhiều tên gọi khác: bãi lọc ngầm trồng cây, hệ xử lý với vùng rễ cây...
Trên thực tế, hệ thống ĐNN có dòng chảy ngầm (SSF) chiếm ưu thế hơn và được
ứng dụng nhiều hơn hệ thống ĐNN có dòng chảy bề mặt (FWS) vì khi sử dụng nó sẽ hạn
chế sự phát tán mùi, tránh được những cảm quan không tốt về màu sắc của nước thải. Đặt
biệt, diện tích cần sử dụng cho hệ thống SSF nhỏ hơn hệ thống FWS đối với cùng một
loại nước thải (Le Anh Tuan, 2003).
2.1.3. Cơ chế loại bỏ chất ô nhiễm trong hệ thống đất ngập nước:
Các chất ô nhiễm được loại bỏ khỏi nước thải trực tiếp hoặc gián tiếp thông qua
các quá trình vật lý, hóa học và sinh học.
- Quá trình vật lý: nhờ cơ chế lắng do trọng lực, các hạt được lọc cơ học khi
nước chảy qua lớp lọc, qua tầng rễ; lực hấp dẫn giữa các phân tử; sự bay hơi.
6


- Quá trình hóa học: tạo thành các hợp chất; hấp phụ trên bề mặt lớp lọc và bề
mặt thực vật; phân hủy hoặc biến đổi của các hợp chất kém bền bởi các tác nhân như tia
tử ngoại, oxy hóa.
- Quá trình sinh học: trong hệ thống, vi sinh vật chia làm 3 dạng, tùy thuộc vào
vị trí của tầng đất nó sinh sống. Ở tẩng đất bề mặt có độ rỗng cao, tươi xốp, nhiều mùn,
tiếp xúc không khí tốt sẽ tồn tại chủ yếu là vi khuẩn hiếu khí. Ở tầng giữa với điều kiện
hiếu khí không thường xuyên, đặc biệt lúc có nước thì tồn tại những loại vi khuẩn hiếu
khí, tùy nghi. Ở lớp đất cuối cùng không khí không lọt tới thì chủ yếu là vi khuẩn kỵ khí.
Cả 3 dạng này đều có những chức năng riêng biệt trong quá trình phân hủy các chất trong
nước thải.Nhờ các quá trình trên, hệ thống ĐNN có thể loại bỏ được nhiều chất gây ô
nhiễm trong nước thải như: các chất hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học, chất rắn lơ
lửng, nitơ (N), photpho (P), kim loại nặng và các vi sinh vật gây bệnh.
- Đối với các chất hữu cơ (CHC) có khả năng phân hủy sinh học: các CHC này

thường ở dạng hòa tan hay dạng keo. Phân hủy sinh học xảy ra khi các CHC hòa tan tiếp
xúc lên lớp màng vi sinh bám trên bám trên phần ngập nước của thực vật, hệ thống rễ và
những vùng vật liệu lọc xung quanh nhờ quá trình khuếch tán.Vai trò của thực vật trong
hệ thống ĐNN là: cung cấp môi trường thích hợp cho vi sinh vật thực hiện quá trình phân
hủy sinh học, vận chuyển oxy vào vùng rễ để cung cấp cho quá trình phân hủy hiếu khí
trong lớp vật liệu và bộ rễ.
- Đối với nitơ và các hợp chất của nitơ: nitơ loại bỏ nhờ 3 cơ chế chủ yếu: nitrat
hóa/khử nitrat; bay hơi ammoniac và hấp thụ của thực vật.Sự chuyển hóa Nitơ xảy ra ở
tầng oxy hóa và khử của đất và nước; bề mặt tiếp xúc giữa rễ và đất. Bề mặt chung giữa
đất và rễ, oxy từ khí quyển khuếch tán vào vùng rễ qua thân, lá của cây trồng trong bãi lọc
tạo nên lớp màng giàu oxy. Quá trình nitrat hóa diễn ra ở vùng rễ hiếu khí, NH4+ chuyển
thành NO3-. Phần NO3- không được cây trồng hấp thụ sẽ khuếch tán vào vùng thiếu khí,
bị khử thành N2 và N2O do quá trình khử Nitrat. Lượng ammoniac trong vùng rễ được bổ
sung nhờ nguồn NH4- từ vùng thiếu khí khuếch tán vào.
- Đối với photpho: cơ chế loại bỏ gồm có sự hấp thụ của thực vật, quá trình
đồng hóa của vi khuẩn, sự hấp phụ lên đất, vật liệu lọc và các chất hữu cơ, kết tủa và lắng
cùng Ca2+, Mg2+, Fe3+, Mn2+. Khi thời gian lưu nước dài, đất sử dụng có cấu trúc mịn thì
7


cơ chế loại bỏ P là hấp phụ và kết tủa. Hiện nay, vai trò thực vật trong việc loại bỏ P vẫn
còn là vấn đề mà các nhà nghiên cứu đang quan tâm.
- Đối với kim loại nặng: kết tủa và lắng hydroxit không tan, hấp phụ lên các kết
tủa hydroxit sắt và mangan trong vùng hiếu khí hay kết tủa dạng sunfit kim loại trong
vùng kỵ khí của lớp vật liệu. Đồng thời, kim loại nặng cũng được hấp thụ vào rễ, thân và
lá của thực vật trong hệ thống. Các nghiên cứu chưa chỉ ra cơ chế nào có vai trò lớn nhất,
nhưng nhìn chung, kim loại nặng được thực vật hấp thụ chỉ chiếm một phần nhất định.
Các loài thực vật khác nhau hấp thụ kim loại nặng rất khác nhau. Vật liệu lọc là nơi tích
tụ chủ yếu kim loại nặng.
- Đối với các chất rắn: nhờ cơ chế lắng trọng lực vì hệ thống có thời gian lưu

nước dài. Chất rắn không lắng được, keo thì được loại bỏ qua cơ chế lọc, lắng, phân hủy
sinh học, dính bám, hấp phụ nhờ lực Var der Waals.
- Đối với các vinh sinh vật: cơ chế giống như loại bỏ VSV trong hồ sinh học.
Chúng được loại bỏ nhờquá trình vật lý như: kết dính, lắng, lọc, hấp phụ; bị tiêu diệt
trong điều kiện môi trường không thuận lợi trong thời gian dài. Cụ thể: nhiệt độ; pH; bức
xạ mặt trời; thiếu chất dinh dưỡng hay do các sinh vật khác ăn. Có những bằng chứng về
vai trò của thực vật trong việc khử virus, vi khuẩn nhưng chưa nghiên cứu rõ.
2.1.4. Ưu và nhược điểm của việc sử dụng mô hình đất ngập nước kết hợp với thực
vật để xử lý ô nhiễm:
2.1.4.1. Ưu điểm:
- Chi phí xây dựng, vận hành và bảo trì hệ thống ĐNN không cao.
- Quá trình công nghệ không đòi hỏi kỹ thuật phức tạp.
- Hệ thống có thể chịu được mức độ dao động lớn với nồng độ chất ô nhiễm.
- Sinh khối tạo ra sau quá trình sử dụng có thể được ứng dụng vào nhiều mục
đích kinh tế khác nhau.
- Khối lượng chất bẩn có thể được giảm khá lớn.
- Sử dụng thực vật xử lý nước trong nhiều trường hợp không cần cung cấp năng
lượng và không sinh ra bùn trong quá trình xử lý.

8


- Sử dụng hệ thống ĐNN làm cho chất lượng môi trường sống được nâng cao
và làm sạch môi trường nước.
- Sử dụng hệ thống ĐNN kết hợp thực vật mang tính xử lý tự nhiên nên được sự
chấp nhận của cộng đồng.
- Hệ thống này cũng bắt nguồn cho những cơ hội trong lĩnh vực nghiên cứu học
thuật về ĐNN, mở ra nhiều triển vọng, góp phần vào chiến lược bảo vệ và phát triển bền
vững môi trường trên thế giới cũng như ở Việt Nam.
2.1.4.2. Nhược điểm:

- Đối với hệ thống ĐNN, diện tích cần dùng cho xử lý nước thải phải đủ lớn để
lấy ánh sáng. Sự tiếp xúc giữa thực vật và ánh sáng càng nhiều, trong điều kiện có đủ chất
dinh dưỡng, thì quá trình chuyển hóa càng tốt.
- Diện tích mặt bằng của hệ thống ĐNN là khác nhau tùy thuộc vào nồng độ ô
nhiễm nước thải đầu vào và yêu cầu chất lượng nước đầu ra. Hệ thống thường lớn hơn
mặt bằng yêu cầu đối với hệ thống xử lý truyền thống.
- Khó thực hiện đối với nhà máy có diện tích mặt bằng nhỏ.
- Thời gian xử lý chậm.
- Chất ô nhiễm có thể chuyển từ chỗ này sang chỗ khác (ví dụ như tích tụ trong
cơ thể động vật).
- Sinh khối thực vật thu hoạch sau có thể được xếp vào nhóm chất thải nguy hại.
2.1.5. Tình hình sử dụng hệ thống đất ngập nước trên thế giới và Việt Nam:
Hệ thống ĐNN được ứng dụng rộng rãi khắp nơi trên thế giới trong nhiều lĩnh
vực. Riêng trong vấn đề bảo vệ môi trường, hệ thống ĐNN đã đóng góp một phần to lớn,
nó được đưa vào ứng dụng cho xử lý nước thải thành thị, nông thôn; nước thải nông
nghiệp, công nghiệp; nước thải bệnh viện. Người mở đầu cho việc sử dụng thực vật bậc
cao trong xử lý nước thải là Kathe Seidel vào đầu những năm 1950 tại Đức. Đến thập
niên 1960, Seidel phát triển thành “ĐNN nhân tạo có dòng chảy ngầm (SSF)”.Vào những
năm 1980 – 1990, phương pháp xử lý nước thải “Vùng rễ” của Reinhold Kickuth được
phổ biến.Cuối thập kỷ 80, ĐNN có dòng chảy ngầm được thay thế và sử dụng đến nay.

9


Năm 1991, hệ thống ĐNN có dòng chảy ngầm dùng xử lý nước thải sinh hoạt
xây dựng đầu tiên ở Nauy. Ngày nay, chúng trở thành phổ biến khắp các vùng nông thôn
ở nước này do tiết kiệm về kinh tế, lại có hiệu quả cao.Năm 2001, tại bang Georgia (Mỹ),
một vài công ty hiện cũng đang xử dụng hệ thống ĐNN cho bước cuối cùng trong quá
trình xử lý nước thải dệt nhuộm. Kết quả cho thấy giảm được 50% lượng thuốc nhuộm
dư, giảm được một lượng đáng kể COD và chất độc hại trong nước thải, khử được kim

loại nhưng độ màu đầu vào và đầu ra so sánh không khác biệt. Đặc biệt, hệ thống này đã
tiết kiệm được 3 triệu USD chi phí xây dựng và 500.000 – 1.000.000 USD chi phí vận
hành so với hệ thống xử lý truyền thống.
Ở nước ta, năm 2005 hệ thống ĐNN được xây dựng tại xã Minh Nông – Bến
Giót – TP. Việt Trì để áp dụng cho xử lý chất lượng nước thải sinh hoạt pha trộn nước
thải công nghiệp. Hiện nay cũng có một số công trình nghiên cứu ứng dụng khả năng xử
lý nước thải của ĐNN tại Trung tâm kỹ thuật Môi trường và khu công nghiệp, trường Đại
học Xây Dựng (Nguyễn Thị Mai, 2009).
2.2.

TỔNG QUAN VỀ BA LOẠI CÂY THÍ NGHIỆM:

2.2.1.Trúc đuôi gà (Bambusa multiplex):
2.2.1.1.

Đặc điểm chung của trúc đuôi gà (Bambusa multiplex):

-

Thường được gọi là tre kiểng, mọc thành bụi rậm, chiều cao cây 1 – 3m.

-

Thân cây đặc, màu sắc không đồng nhất, có đoạn màu xanh đậm, có đoạn

hơi ngả sang vàng. Đường kính thân 5 – 10mm.
-

Cành phân bố dọc theo thân, có cả cành bậc 1 và cành bậc 2. Cành mọc

trong mo, số lượng cành ở mỗi mắc khá nhiều.
-

Lá dài 3 – 5cm. Lá non có màu xanh nhạt, càng già màu xanh của lá càng

đậm. Màu sắc 2 mặt của lá khác nhau, mặt trên có màu xanh mướt, còn mặt dưới có
màu trắng xanh, có gân dọc theo mép lá. Mép lá có răng hai cạnh. Mặt bên lá không có
lông, mặt dưới có lông nhám.(Lý Phạm Hoàng Văn, 2009).

10


Hình 2.4.Cây trúc đuôi gà trong thí nghiệm
2.2.1.2.

Ứng dụng cây trúc đuôi gà trong cải thiện chất lượng môi trường:

Do đặc tính của tre trúc nói chung là phát triển sinh khối nhanh, là một trong
những yêu cầu của phương pháp phytoremediation – kỹ thuật sinh học nhằm thực hiện
xử lý ô nhiễm đất, nước bằng cách dùng thực vật có khả năng hấp thu hay phân hủy
chất gây ô nhiễm. Công trình của TS.Diệp Thị Mỹ Hạnh và cộng sự đã thử nghiệm
trên 20 loài tre và tìm ra được loài trúc đuôi gà(Bambusa multiplex) có đặc tính hấp
thu chì cao hơn những loại tre khác. Đây là một ứng dụng mới của tre trong việc bảo
vệ môi trường.(Lý Phạm Hoàng Văn, 2009).
2.2.2. Tổng quan cây thơm ổi (Lantana camara):
2.2.2.1. Đặc điểm chung của cây thơm ổi:
Lantana camara thuộc họ cỏ roi ngựa (Verbenaceae). Lá cây có mùi thơm của
ổi nên được gọi là cây thơm ổi, cây bông ổi hay trâm ổi. Ngoài ra, do có nhiều màu sắc

11

nên được dân gian đặt tên là hoa ngũ sắc; nở suốt 4 mùa nên được gọi là hoa tứ quý
hoặc tứ thời.
Theo Phạm Hoàng Hộ (2003) : Cây có dạng bụi, cao từ 1,5 – 2 m, hay có thể
hơn một chút. Thân có nhiều gai nhỏ, cong. Cành có 4 cạnh hình vuông. Lá mọc đôi,
có phiến rất nhám, bìa có răng, mặt dưới có lông. Cụm hoa là những bông co lại thành
dấu giả mọc ở các nách lá ngọn.Hoa lưỡng tính, không đều, thoạt tiên vàng lợt rồi
vàng tươi, sau củng đỏ chói.Quả hạch hình cầu nằm trong lá dài, khi chín có màu đen,
nhân gồm 1 – 2 hạt, cứng, xù xì.
Cây có nguồn gốc Trung Mỹ, nhập vào Việt Nam vào thế kỷ 19, trồng làm
cảnh.Đến nay cây đã được trồng phổ biến, rộng rãi (Võ Văn Chi, 2003 – theoPhạm Thị
Thanh Loan, 2004).
pH thích hợp ở môi trường trung tín: 6,6 – 7,5

Hình 2.5.Cây thơm ổi trong thí nghiệm

12


2.2.2.2.

Sinh thái:

Lantana camaramọc được trên nhiều loại đất, nhận lượng mưa vào khoảng
250 – 290 mm. Chúng có thể chịu hạn và chịu mặn rất tốt.Phần trên không của cây có
thể bị chết ở nhiệt độ - 20C nhưng cây vẫn có thể sống lại.Chúng mọc ở những vùng
rừng mở nhưng nhanh chóng biến mất khi mật độ tán rừng quá dầy.
2.2.2.3.

Công dụng:

-

Cây thơm ổi có thể dùng làm cảnh, trang trí.

-

Rễ cây có vị đắng, tính lạnh, có tác dụng thanh nhiệt.

-

Lá cây có tính mát, có tác dụng tiêu viêm sưng, chữa ngứa gãi, rắn cắn.

-

Hoa có vị ngọt, tính mát, có tác dụng cầm máu.

Ngoài ra, cây có tác dụng chữa vết thương mục lở, cảm sốt, quai bị, viêm
hạch, viêm họng, chữa ho ra máu, phổi kết hạch, tiểu đường (Tuấn Vinh, 2003 –
theoPhạm Thị Thanh Loan, 2004).
2.2.2.4.

Nhược điểm:

Đây là loại cây dễ phát tán và thích nghi với môi trường nên có thể sinh sôi
nảy nở rất nhanh và trên diện rộng.Qua đó, chúng có thể lấn át và tiêu diệt các loài
khác.Trái xanh của cây có chứa độc tố, có thể gây chết ở trẻ em và gia súc.
2.2.2.5.

Ứng dụng cây thơm ổi trong cải thiện chất lượng môi trường:

TS. Diệp Thị Mỹ Hạnh và cộng sự (2000) nghiên cứu 15 loài thực vật và tìm
thấy 2 loại cây có khả năng hấp thu chì và cadmium rất cao: đó là thơm ổi và dây leo
(Herterostrema villosum). Nhưng tốc độ sinh trưởng của dây leo chậm hơn cây thơm
ổi nên thơm ổi được xem là loài cây siêu hấp thu.Sau 105 ngày thí nghiệm, nhóm
nghiên cứu kết luận rằng khả năng hấp thu chì của cây cao và rất nhanh: hơn 506 ppm
(trong điều kiện môi trường ô nhiễm chì ở nồng độ 1.000 ppm) so với cây sống trong
điều kiện bình thường; 1.037 ppm (trong điều kiện môi trường nhiễm chì 2.000
ppm);trong điều kiện môi trường chứa 1.000 ppm chì, sau 24 giờ (kể từ thời điểm tăng
đột ngột nồng độ chì) rễ cây thơm ổi đã tích lũy một lượng chì hơn 470 lần so với cây
đối chứng; trong môi trường chứa 2.000 ppm chì thì rễ thơm ổi tích lũy một lượng chì
hơn 969 lần so với cây đối chứng. (Quốc Thanh, 2003).
13


Được xem là cây siêu hấp thu chì trong đất, nhưng hiện nay trong xử lý ô
nhiễm nước, cây chưa được nghiên cứu ứng dụng nhiều.
2.2.3. Tổng quan cỏ vetiver ( vetiverria zizanioides):
Cỏ Vetiver – tên khoa học là Vetiverria zizanioides L. ,thuộc họ Graminae
(Poaceae), tông Andropogoneae.
2.2.3.1.

Nguồn gốc:

Chưa xác định chính xác, người ta tạm thời kết luận loại này sống ở vùng
nhiệt đới và á nhiệt đới, trên những đồng bằng Nam Ấn, Bangladesh và Myanmar.
2.2.3.2.

Phân loại:

Bảng 2.1. Các loài cỏ Vetiver

STT

Loài

Nơi phân bố

01

V. elongata (R. Br.) stapf ex C.E

New Guinea, Úc

02

V. festucoides (Presl.) Ohwi

Nhật Bản

03

V. filipes C.E. Hubbard

New Guinea,Úc(Queensland)

04

V. fulvibarbis stapf

Trung và Đông châu Phi

05

V. intermedia S.T. Blake

Úc (Queensland)

06

V. lawsonni (Hook.f) Blatt. Et McCann

Ấn Độ

07

V. nemoralis (Balansa) Q. Camus

Đông Nam Á

08

V. nigritana stapf

Trung và Đông châu Phi

09

V. pauciflora S.T. Blake

Úc (Queensland)

10

V. rigida B.K. Simon

Úc (Queensland)

11

V. zizannioides L.

Trung và Đông Nam Á

(Nguồn: Trương và Baker, 1996 – theo Nguyễn Thị Mai, 2009)
2.2.3.3.

Một số đặc điểm của cỏ Vetiver:
a.

Hình thái:

Cỏ Vetiver có bộ rễ đồ sộ, mọc rất nhanh và ăn rất sâu, trong12 tháng đã có
thể ăn sâu tới 3,6 m trên đất tốt. Do đó, cỏ Vetiver chịu hạn rất khỏe, có thể hút độ ẩm
từtầng đất sâu bên dưới và xuyên qua các lớp đất bị lèn chặt. Phần lớn các sợi rễ trong
bộ rễ của nó lại rất nhỏ và mịn, đườngkính trung bình chỉ khoảng 0,5 - 1 mm, tạo nên
14


mộtbầu rễ lớn, rất thuận lợi cho sự phát triển của vi khuẩn và nấm, là điềukiện cần

thiết để hấp thụ và phân hủy các chất gây ô nhiễm như hợp chất nitơ, photpho…vv.
Thân cỏ mọc thẳng đứng, rất cứng, có thể đạt tới 3 m chiều cao, nếu trồngdày
thì chúng tạo thành hàng rào sống, kín nhưng vẫn thoáng, khiến nướcchảy chậm lại và
hoạt động như một màng lọc, giữ lại bùn đất chắn rất tốt.

Hình 2.6. Bộ rễ khổng lồ của cỏ Vetiver ( Minh Sơn, 2004).

Hình 2.7. Cỏ Vetiver trong thí nghiệm
15


b.

Đặc tính sinh lý:

Vetiver thuộc nhóm thực vật C4, sử dụng CO2 hiệu quả hơn quang hợp bình
thường. Hầu hết các thực vật C4 đều sử dụng rất ít nước, một yếu tố giúp cây phát triển
được trong điều kiện khô hạn. Thêm vào đó nó vẫn sinh trưởng tốt và cố định CO2 với
tốc độ cao và thậm chí cả khi khí khổng đóng cục bộ vì bị những áp lực môi trường.
Có thể nói vetiver có khả năng chịu đựng điều kiện khắc nghiệt tốt hơn so với các cây
trồng khác.
c.
-

Đặc tính sinh thái:

Khí hậu: cỏ Vetiver chịu được biên độ nhiệt từ -10 0C đến 48 0C, nhiệt độ

tối thiểu tuyệt đối là -15 0C. Khi mặt đất đóng băng, cỏ sẽ chết. Cỏ có sức chịu đựng
đối với sự biến động khí hậu cực kỳ lớn như hạn hán kéo dài, lũ lụt, ngập úng. Khả

năng chịu ngập úng kéo dài đến 45 ngày ở luồng nước sâu 0,6 - 0,8 m.
-

Lượng mưa: cỏ Vetiver cần lượng mưa khoảng 300 mm, nhưng trên 700

mm có lẽ thích hợp hơn để cỏ tồn tại suốt thời gian khô hạn.
-

Ẩm độ: cỏ Vetiver phát triển tốt ở điều kiện ẩm hoặc ngập nước hoàn toàn

trên 3 tháng. Chúng cũng sinh trưởng tốt ở điều kiện khô hạn nhờ hệ thống rễ đâm ăn
sâu vào đất.
-

Ánh sáng: Chúng thích hợp trong vùng có lượng ánh sáng cao. Loài này

phát triển yếu dưới bóng râm, khi bóng râm được bỏ đi thì cỏ sẽ phục hồi sinh trưởng
rất nhanh.
-

Đất:cỏ Vetiver mọc tốt nhất ở đất cát sâu. Tuy nhiên, nó cũng phát triển

được ở phần lớn các loại đất, từ đất vertisol nứt - đen đến đất alfisol đỏ. Cỏ còn mọc
trên đá vụn, đất cạn và cả đất trũng ngập nước. Vẫn sống được ở đất nghèo dinh
dưỡngdo được cộng sinh với khuẩn mycorrhiza hoặc chống chịu tốt ở đất nhiễm phèn,
ngập mặn, đất nhiễm độc kim loại nặng như As, Cd, Cr, Zn, Pb, Hg…, đất có nồng độ
thuốc trừ sâu, trừ cỏ cao. Cỏ Vetiver mọc tốt nhất ở chỗ đất trống và thoát nước tốt,
nhất là ở đất non trẻ tạo từ tro núi lửa.
Khả năng phục hồi của Vetiver rất cao, nó có thể mọc nhanh lại sau khi chịu
ảnh hưởng của hạn hán, sương muối, nước mặn và các hóa chất độc hại trong đất, vẫn

mọc lại sau khi bị gia súc ăn phần thân lá hoặc khi bị cháy rụi thân. Chịu được ngưỡng
pH rộng từ 3 – 12.
16