Đánh giá hiện trạng môi trường thảo cầm viên sài gòn và đề xuất biện pháp xử lý

1

Chương 1
MỞ ĐẦU
1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ
Thảo Cầm Viên Sài Gòn (TCVSG) được thành lập tháng 3 năm 1865, là một
trong 10 vườn thú lâu đời nhất thế giới do hãng thơng tấn Ria Novosti của Nga bình
chọn, mang lại nhiều giá trị tinh thần cho người dân thành

phố Hồ Chí Minh và các

tỉnh thành lân cận. Ngồi ra, với bợ sưu tập hơn 124 loài động vật hoang dã và 880 loài
thực vật trong đó có hơn 2000 cây thân gỡ đã góp phần phục vụ cho mục đích tham
quan học tập, vui chơi giải trí và điều hòa khí hậu cho khu vực nội thành Thành phố Hồ
Chí Minh. [39]
Hiện nay, vấn đề môi trường tại các vườn thú trong khu vực Đông Nam Á cũng
như ở Việt Nam chưa được quan tâm đúng mức . Các nhà quản lý vườn thú chỉ chú
trọng vào thiết kế cảnh quan vườn thú sao cho phù hợp với môi trường sinh thái của
các loài động vật trưng bày , chú trọng công tác chăm sóc và nhân giống động vật
hoang dã, giảm thiểu mùi do các động vật thải ra . Trong khi đó những vấn đề về mơi
trường như khí thải , nước thải, tiếng ồn, bụi và chất thải rắn chưa được đầu tư hợp lý
và chưa được các vư ờn thú quan tâm đúng mức. Chính vì vậy mà chưa có các cơng
trình nghiên cứu để xử lý tồn bộ vấn đề mơi trường tại vườn thú hoặc nếu có thì chỉ có
vài cơng trình nghiên cứu riêng lẻ từng vấn đề như: nước thải hoặc rác thải.
Tình trạng mơi trường tại Thảo Cầm Viên Sài Gòn thì sao

? Môi trường tại

TCVSG cũng g ặp phải những vấn đề c ần giải quyết trên . Do đó , việc đánh giá hiện
trạng, kiểm soát chất lượng môi trường t ổng thể tại Thảo Cầm Viên Sài Gòn là vấn đề
cấp bách , cần thiết . Trên cơ sở đó chúng tơi th

ực hiện đề tài:“ĐÁNH GIÁ HIỆN

TRẠNG MƠI TRƯỜNG Ở THẢO CẦM VIÊN SÀI GÒN VÀ ĐỀ XUẤT BIỆN
PHÁP XỬ LÝ”


2

1.2 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Việc khảo sát, đánh giá hiện trạng môi trường tại Thảo Cầm Viên Sài Gòn chưa
từng được thực hiện trước đây . Đặc biệt chất lượng môi trường tại TCVSG đang ngày
càng ô nhiễm, nhất là môi trường nước tại các kênh, hồ trong khuôn viên. Vì vậy, việc
đánh giá hiện trạng môi trường ở Thảo Cầm Viên Sài Gòn là việc làm cần thiết đề từ đó
đề xuất biện pháp xử lý thích hợp.
1.3 MỤC TIÊU, NỘI DUNG, PHẠM VI NGHIÊN CỨU
1.3.1 Mục tiêu của đề tài:
-

Đánh giá hiện trạng môi trường tại Thảo Cầm Viên Sài Gòn.

-

Đề xuất biện pháp xử lý nước vệ sinh chuồng trại và chất thải rắn.

1.3.2 Nội dung nghiên cứu:
-

Tởng quan, đánh giá tình hình phát triển du lịch tại Thảo Cầm V iên Sài Gòn

(TCVSG).
-

Lấy mẫu và phân tích tại hiện trường và trong phịng thí nghiệm về mơi

trường tự nhiên (đất, nước, khơng khí ) tại một số điểm trong TCVSG.
-

Đánh giá hiện trạng môi trường tự nhiên tại các khu vực lấy mẫu để phân tích

so sánh với tiêu chuẩn Việt Nam.
-

Đánh giá tình trạng thu gom và phân loại chất thải rắn không nguy hại và

nguy hại tại TCVSG.
-

Đề xuất các định hướng, giải pháp và kiến nghị bảo vệ môi trường du lịch tại

TCVSG.
1.3.3 Phạm vi nghiên cứu :
-

Đề tài thực hiện đo đạc các chỉ tiêu môi trường trong phạm vi Cơng ty TNHH

MTV Thảo Cầm Viên Sài Gịn – Thành phố Hồ Chí Minh.
-

Nghiên cứu trên qui mơ pilot và trong khuôn khổ Hồ Sen – TCVSG.

-

Đề tài chỉ nghiên cứu một số thực vật thủy sinh cụ thể.


3

1.4. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
-

Đề tài nghiên cứu thành công sẽ là nguồn tài liệu bước đầu để đánh giá tình

hình mơi trường tại Thảo Cầm Viên Sài Gòn.
-

Việc sử dụng thủy sinh thực vật trong xử lý nước thải vệ sinh chuồng trại tại

Thảo Cầm Viên Sài Gòn sẽ làm sáng tỏ thêm việc sử dụng thực vật thủy sinh để
xử lý nước ô nhiễm hữu cơ cao và khả năng thu sinh khối, dinh dưỡng tối ưu của
chúng.
1.5 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Nhằm đạt được các mục đích của đề tài, chúng tơi sẽ sử dụng các phương pháp sau:
1.5.1 Phương pháp thu thập và tổng hợp tài liệu:
Phương pháp này được thực hiện trên cơ sở kế thừa, phân tích và tổng hợp các
nguồn tài liệu, tư liệu, số liệu, thông tin có liên quan một cách có chọn lọc từ đó đánh
giá theo yêu cầu và mục đích nghiên cứu.
Phương pháp này dựa trên nguồn thông tin sơ cấp và thứ cấp thu thập được từ
những tài liệu nghiên cứu trước đây để xây dựng cơ sở cho nghiên cứu của luận văn.
Nguồn tài liệu, số liệu sẵn có liên quan đến vấn đề được nghiên cứu , thu thập từ

các cơ quan quản lý nhà nước gờm :
• Chi cục Bảo vệ Mơi trường Thành phớ Hờ Chí Minh
• Đài Khí tượng thủy văn khu vực Nam Bợ
• Cơng ty TNHH MTV Thảo Cầm Viên Sài Gịn
Ng̀n tài liệu, sớ liệu cần thu thập gồm :
- Thu thập thông tin về tình hình hoạt động , tính đa dạng của các loài
thực vật, động vật đang được chăm sóc , nuôi dưỡng và số lượng du khách đến
tham quan, học tập hàng năm tại Thảo Cầm Viên Sài Gòn.
- Thu thập số liệu về hiện trạng môi trường từ các nguồn: Báo cáo hiện
trạng mơi trường, tình hình mơi trường, đề tài, dự án nghiên cứu có liên quan, ...


4

1.5.2. Phương pháp điều tra, khảo sát thực địa:
Các phương pháp nghiên cứu thực địa nhằm so sánh, đối chiếu các khu vực
khác nhau, kiểm định và khẳng định những kết quả đạt được từ q trình phân tích hay
tính toán, thu thập, đo đạc bổ sung các số liệu, tài liệu thực tế tại các khu vực thiếu số
liệu.
Thu mẫu, phân tích chất lượng nước, khơng khí theo các phương pháp tiêu
chuẩn nêu trong tài liệu của Hệ thống Quan trắc Mơi trường tồn cầu (GEMS/Air).
1.5.3. Phương pháp lấy và bảo quản mẫu:
Việc lấy và bảo quản mẫu tại hiện trường được tuân thủ theo các tiêu chuẩn Việt
Nam TCVN.
1.5.3.1 Phương pháp lấy mẫu
Mơi trường khơng khí
Thực hiện khảo sát tại 03 vị trí trong khu vực TCVSG, mỗi vị trí đo vào buổi
sáng; tổng số là 03 mẫu.
Mẫu được lấy bằng thiết bị SKC, máy đo bụi HAZDUST của Mỹ.
Mơ tả thời tiết (gió, nắng, nhiệt độ,…), tình trạng môi trường xung quanh lúc lấy

mẫu và xác định vị trí lấy mẫu bằng GPS.
Các chỉ tiêu phân tích gồm: Bụi lơ lửng, Cacbon oxide (CO), Nitơ dioxide
(NO2), Sulfat Dioxit (SO2), Chì (Pb), Ơzơn (O3).
Tiếng ồn
Việc thực hiện khảo sát tiếng ồn được thực hiện tại 03 vị trí (cùng vị trí mơi
trường khơng khí) thời điểm và thời gian đo cũng tương tự như mơi trường khơng khí.
Tổng số lượng mẫu là 03 mẫu.
Tiếng ồn được đo bằng thiết bị chuyên dụng Máy DSM 8922
Mô tả thời tiết (gió, nắng, nhiệt độ,…), tình trạng mơi trường xung quanh tại
thời điểm đo (xe cộ, cơng trình xây dựng,…) lúc lấy mẫu và xác định vị trí lấy mẫu
bằng GPS.


5

Nước
Quan trắc chất lượng nước được thực hiện tại 02 vị trí và phân tích một mẫu
nước ngầm.
Các chỉ tiêu đo là: các chất lơ lửng (SS), các hợp chất hữu cơ (BOD/COD), các
chất dinh dưỡng (N, P) và các vi sinh vật gây bệnh (Coliform, E.Coli).
Mô tả hiện trạng xung quanh khu vực lấy mẫu ghi rõ thời gian, vị trí và tọa độ
lấy mẫu nước.
Trong q trình thực hiện thí nghiệm, tần suất lấy mẫu để phân tích là 2 tuần/lần.
1.5.3. 2 Phương pháp bảo quản mẫu
Việc lấy và bảo quản mẫu tại hiện trường được tuân thủ theo các tiêu chuẩn
Việt Nam TCVN 5999:1995, TCVN 5992:1995 và TCVN 5993:1995
1.5.4. Phương pháp phân tích mẫu
Việc phân tích mẫu được thực hiện tại hiện trường và trong phịng thí nghiệm
theo các tiêu chuẩn Việt Nam TCVN, SMEWW(Standard method examination of
water and wastewater), TCN-BYT

1.5.5. Phương pháp so sánh
Đối chiếu các kết quả phân tích , so sánh với tiêu chuẩn Việt Nam TCVN và
quyết định số 02/2003/QĐ-BTNMT ngày 29/7/2003 của Bộ Tài nguyên môi trường về
ban hành quy chế bảo vệ môi trường trong lĩnh vực du lịch.
1.5.6. Phương pháp thống kê, xử lý, phân tích số liệu
Đề tài sử dụng phầm mềm Microsoft Excel để thống kê các số liệu thu thập từ
các nguồn, phân tích bổ sung, vẽ biểu đồ, đồ thị và trình bày kết quả nghiên cứu.


6

Chương 2
TỔNG QUAN
2.1 TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VỀ MƠI TRƯỜNG Ở CÁC
VƯỜN THÚ:
2.1.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới:
Hiện nay , một số vườn thú trên thế giới như Vườn thú Victoria

– Melbourne,

Úc, đã giải quyết vấ n đề môi trường như vấn đề rác thải tại vườn thú với các giải pháp
như phân loại rác bằng việc bố trí ba loại thùng rác với màu sắc khác nhau kèm theo
chỉ dẫn.

Hình 2.1 Bảng hướng dẫn phân loại rác cho du khách tại vườn thú
Victoria - Úc

Với những loại rác thải dễ phân hủy như giấy , thức ăn thừa, phân động vật …
vườn thú Victoria đã xây dựng hệ thống xử lý để tạo thành phân compost sử dụng trong
nông nghiệp. Hệ thống xử lý rác thành phân bón của vườn thú Victoria đã đạt giải cao

trong chương trình Tra o giải vì hoạt động phát triển môi trường bền vững ở Melbourne
năm 2012.


7

Hình 2.2 Hệ thống xử lý rác thải dễ phân hủy thành phân sinh học tại
vườn thú Victoria, Úc

Hình 2.3 Hệ thống xử lý rác thải dễ phân hủy thành phân sinh học nhờ giun t ại
vườn thú Victoria, Úc


8

Hoặc các loại chất thải dễ phân hủy này được đưa vào hệ thống xử lý nhờ các
loại giun đất , chúng có khả năng tiêu thụ 400 kg chất thải hữu cơ một tuần . Sản phẩm
cuối là phân compost giàu dinh dưỡng cho đất và cây trồng . [42]
Ở vườn thú Auckland , New Zealand có hệ thống quản lý môi trường khá chặt
chẽ, đạt chứng nhận ISO 14001. Đây là hệ thốn g quản lý môi trường theo tiêu chuẩn
quốc tế mà vườn thú Auckland cam kết thực hiện theo đúng luật , giảm thiểu ô nhiễm ,
tiếp tục cải thiện trong quản lý môi trường. Bằng những biện pháp như :
-

Có chiến lược tái chế nhằm hạn chế tối đa số lượng chất thải ra môi trường.

-

Sử dụng phương tiện vận chuyển bằng điện để di chuyển trong khuôn viên
vườn thú nhằm hạn chế khí thải . Du khách đến tham quan di chuyển bằng

phương tiện công cộng sẽ được giảm giá vé vào cửa.

-

Về kiến trúc xây dựng

: vườn thú Auckland sử dụng các công nghệ thân

thiện với môi trường trong xây dựng như : hệ thống thu gom nước mưa , làm
sạch nước thải bằng các bè thực vật thủy sinh , sử dụng hệ thống chiếu sáng
tiết kiệm năng lượng và nước …
Hệ thống xử lý nước thải từ các chuồng thú ở vườn thú Auckland nhằm loại bỏ
E.coli và vi sinh vật chỉ thị cho phân trước khi thải ra môi trường bên ngoài . Hệ thống
này xử lý được 1.800 m3 nước thải/1 ngày đêm. [41]
Ở Vườn thú Beijing (Bắc Kinh) đã sử dụng các loại thực vật thủy sinh (như các
loại Lục bình (Eichhornia crassipes (Mart.) , Bèo hoa dâu (Azolla filiculoides Lam.)
Potamogeton crispus L, Rong tóc tiên (Vallisneria spiralis), Myriophyllum spicatum L,
Sen hồng (Nelumbo nucifera Gaertn), Rau muống (Ipomoea aquatica Forsk). … để xử
lý nước thải ở các hồ ni các lồi thủy cầm. [37]
2.1.2 Tình hình nghiên cứu trong nước:
Hầu hết các vườn thú ở Việt Nam được thành lập từ cách đây rất lâu như Thảo
Cầm Viên Sài Gòn được thành lập cách đây gần 150 năm, Vườn thú Hà Nội được xây
dựng cách nay hơn 30 năm và đều được Nhà nước quản lý nên vẫn chưa có hệ thống


9

xử lý môi trường khu vực chuồng nuôi thú theo yêu cầu hiện nay (do chưa có vốn để
đầu tư đúng mức).
Tại Cơng ty TNHH Vườn Bách Thú Đại Nam-Bình Dương đã xây dựng được

hệ thống xử lý môi trường tại Khu du lịch và có biện pháp khống chế như sau :
• Đối với nguồn phát sinh ơ nhiễm bụi, khí thải, mùi :
Thực hiện xây dựng bê tơng nhựa các tuyến đường trong khu vườn thú.
Bố trí các bãi đỗ xe phía ngồi và khơng cho phương tiện lưu thông trong Khu
vườn thú.
Khu chuồng trại rộng lớn trồng các loại cây xanh thích hợp dọc tuyến đường nội
bộ, cây xanh trong khu vực chuồng trại nhằm tạo môi trường sống và cảnh quan khu
vực đồng thời cải thiện mơi trường khơng khí xung quanh.
Chủ đầu tư khu du lịch đầu tư các phương tiện chuyên dùng và thường xuyên vệ
sinh và tưới nước các tuyến đường nội bộ trong khu.
• Đối với nguồn phát sinh nước thải :
Hiện nay nước thải sinh hoạt khu vườn thú được thu gom rồi chuyển đến hệ
thống XLNT 1 chung với lượng nước thải từ Khu du lịch để xử lý đạt quy chuẩn môi
trường QCVN 14:2008/BTNMT, cột A trước khi thải ra nguồn tiếp nhận.
• Đối với nguồn phát sinh chất thải rắn :
Đối với chất thải rắn : Tại Khu vườn thú Đại Nam, chất thải rắn được phân
thành 2 loại : chất thải hữu cơ và chất thải vô cơ.
Tại từng vị trí trên tuyến đường giao thơng nội bộ trong Khu vườn thú Đại Nam
được trang bị 2 loại thùng rác khác nhau : thùng chứa rác hữu cơ và thùng chứa rác vô
cơ. Các thùng rác này được đính nhãn bên ngồi và sơn màu khác nhau : thùng chứa
rác hữu cơ màu xanh và thúng chứa rác vô cơ màu vàng. Cứ cách khoảng 50m dọc
theo các tuyến đường giao thông nội bộ trong Khu vườn thú Đại Nam, bố trí 1 thùng
rác hữu cơ và 1 thùng rác vô cơ. Thùng rác được trang bị là loại thùng rác có thể tích
220 lít và 20 lít, trong đó gồm 47 thùng 220L và 37 thùng 20L.


10

Hợp đồng với Xí nghiệp Xử lý chất thải rắn – Cơng ty TNHH MTV Cấp thốt
nước mơi trường Bình Dương để xử lý theo quy định theo hợp đồng số 103RSH/HĐKT11 ngày 1/4/2011

Đối với chất thải rắn nguy hại : hiện nay lượng CTRNH phát sinh tại khu vườn
thú chưa nhiều, do vậy Công ty TNHH Vườn Thú Đại Nam đã tiến hành thu gom, lưu
trữ riêng chất thải nguy hại tại kho lưu chứa chất thải có tường bao, mái che kín theo
đúng quy định đối với chất thải nguy hại. Công ty phối hợp với Công ty cổ phần Đại
Nam ký hợp đồng với Công ty TNHH MTV Cấp thốt nước – Mơi trường Đại Nam
thu gom và vận chuyển chất thải rắn nguy hại đi xử lý. [24]
2.2. TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT VÀ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ
BẰNG THỰC VẬT THỦY SINH
Nước thải sinh hoạt là nước thải phát sinh từ các hoạt động sinh hoạt của các cộng
đồng dân cư như : khu vực đô thị, trung tâm thương mại, khu vực vui chơi giải trí, cơ
quan cơng sở, … Các thành phần ô nhiễm chính đặc trưng thường thấy ở nước thải sinh
hoạt là BOD5, COD, Nitơ và Phốt pho. Một yếu tố gây ô nhiễm quan trọng trong nước
thải sinh hoạt đó là các loại mầm bệnh được lây truyền bởi các vi sinh vật có trong
phân. Vi sinh vật gây bệnh cho người bao gồm các nhóm chính là virus, vi khuẩn,
nguyên sinh bào và giun sán.
Nước thải sinh hoạt chứa nhiều chất ô nhiễm đa dạng và phong phú về thành phần
và tính chất hữu cơ và vơ cơ. Tùy theo nồng độ thành phần tính chất nước thải đầu vào
và tiêu chuẩn nước thải sau xử lý mà ta có thể áp dụng các phương pháp xử lý sau đây
một cách riêng lẻ hay kết hợp đồng thời trong một quy trình cơng nghệ xử lý.
Đặc trưng của nước thải sinh hoạt
- Chứa thành phần chất hữu cơ nhiều :BOD5, COD, SS, tổng P, tổng N cao.
- Nhiều vi sinh vật gây bệnh.
- Thành phần chất thải chứa nhiều dầu mỡ, chất tẩy rửa.
Quy chuẩn đánh giá chất lượng nước thải sinh hoạt


11

Theo Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh hoạt (QCVN 14 :
2008/BTNMT)

2.2.1. Tổng quan về xử lý nước thải sinh hoạt bằng thực vật thủy sinh
2.2.1.1 Tình hình nghiên cứu trong và ngồi nước
Trên Thế giới
Các thí nghiệm đầu tiên dùng thực vật nước bậc cao để xử lý nước thải đã được
Kawathe Seidel thực hiện đầu tiên tại Đức từ đầu những năm 1950, bãi lọc ngầm trồng
cây dòng chảy ngang đư ợc Seidel phát triển và thử nghiệm trong những năm đầu thập
kỷ 1960. Những năm cuối thập kỷ 1960 và những năm thập kỷ 1970, Reinhold Kickuth
đã cải tiến thành một phương pháp xử lý nước thải có tên “Vùng rễ” và đã phổ biến
khắp châu Âu từ những năm 1980 – 1990. Tuy nhiên, do tính thấm nước chậm, các loại
đất dính do Kickuth sử dụng bị tắc nhanh chóng, vì vậy đến cuối những năm 1980 ở
Anh, bãi lọc có độ rỗng lớn hơn như sỏi đã được thay thế, và thiết kế này hiện vẫn
đang được sử dụng. Trong thực tế, việc sử dụng lớp vật liệu rỗng với khả năng thấm
nước cao cũng đã được đề xuất lần đầu bởi Seidel.Bãi lọc ngầm trồng cây dịng chảy
ngang có khả năng xử lý chất hữu cơ và chất rắn lơ lửng tốt, nhưng khả năng xử lý chất
dinh dưỡng lại thấp. Do điều kiện thiếu oxy trong các bãi lọc không cho phép nitrat hóa
amoni nên khả năng xử lý Nitơ bị hạn chế. Xử lý Phôtpho cũng bị hạn chế do các vật
liệu lọc được sử dụng (sỏi, đá dăm) có khả năng hấp phụ kém.[31]
Ở miền Bắc Thụy Điển, bãi lọc trồng cây ngập nước được sử dụng để xử lý bổ
sung nước thải sau các trạm xử lý nước thải đơ thị. Nhìn chung, khử Nitơ là mục đích
chính. Mặc dù hiệu quả xử lý Phơtpho và BOD cũng khá cao. Nghiên cứu của
J.L.Andersson, S.Kallner Bastviken và K.S.Tonderski đã đánh giá hoạt động trong 3 –
8 năm của bốn hệ thống bãi lọc trồng cây ngập nước quy mơ lớn (diện tích 20 – 28 ha).
Hai bãi lọc tiếp nhận nước thải từ trạm xử lý nước thải đơ thị bao gồm các khâu xử lý
cơ học, hố học. Hai bãi lọc còn lại tiếp nhận nước thải đã được xử lý sinh học, do đó
nồng độ BOD (BOD2) và NH4+-N đầu vào bãi lọc thấp hơn. Các bãi lọc này hoạt động


12

khá ổn định, loại bỏ được 0,7 – 1,5 tấn N/ha.năm. Đây là giá trị trung bình trong thời

gian nghiên cứu, với tải trọng biến đổi từ 1,7 – 6,3 tấn N/ha.năm. Khả năng xử lý Nitơ
của bãi lọc phụ thuộc vào việc xử lý nước thải trước đó, thể hiện qua giá trị k20 đối với
khử Nitơ. Trong các hệ thống khơng có khâu xử lý sinh học trước bãi lọc thì giá trị k20
là 0,61 và 1,1 tháng-1 trong đó hai bãi lọc cịn lại giá trị này là 1,7 và 2,5 tháng-1.
Lượng P bị khử dao động trong khoảng 10 và 41 kg/ha.năm, phụ thuộc vào các giá trị
tải trọng khác nhau, các dạng hợp chất P và vịng tuần hồn nội tại của P trong các bãi
lọc.
Các tác giả kết luận rằng khả năng loại bỏ Nitơ và Phôtpho của bãi lọc trồng cây
ngập nước phụ thuộc vào việc xử lý nước thải trước đó, tải trọng và các yếu tố riêng
của bãi lọc như chế độ thủy lực, nồng độ oxy và các chất hữu cơ (những yếu tố này lại
phụ thuộc vào chiều sâu bãi lọc, hình dạng và lồi thực vật). Bãi lọc trồng cây ngập
nước có thể xử lý được tốt nước thải từ các trạm xử lý NTSH và những yếu tố quan
trọng nên cần được xem xét khi thiết kế các loại bãi lọc kiểu này.
Năm 1991, bãi lọc trồng cây dòng chảy ngầm xử lý NTSH đầu tiên đã được xây
dựng ở Na Uy. Ngày nay, ở những vùng nông thôn Na Uy, phương pháp này đã trở nên
rất phổ biến để xử lý NTSH, nhờ các bãi lọc vận hành với hiệu suất cao thậm chí cả
vào mùa đông và yêu cầu bảo dưỡng thấp. Bãi lọc trồng cây có thể được xây dựng
trong bất kì điều kiện nào về vị trí. Mơ hình qui mơ nhỏ được áp dụng phổ biến ở Na
Uy là hệ thống bao gồm các bể tự hoại, tiếp đó là một bể lọc sinh học hiếu khí dịng
chảy thẳng đứng và một bãi lọc ngầm trồng cây dòng chảy ngang . Bể lọc sinh học hiếu
khí trước bãi lọc ngầm dùng để loại bỏ BOD và thực hiện q trình nitrat hố trong
điều kiện khí hậu lạnh, nơi thực vật “ngủ” vào mùa đông. Hệ thống xử lý được thiết kế
theo tiêu chuẩn hiện hành cho phép đạt hiệu suất khử P ổn định > 90% trong vòng 15
năm nếu sử dụng cát thiên nhiên chứa nhiều sắt và canxi hoặc sử dụng vật liệu hấp phụ
P tiền chế có trọng lượng nhẹ. Lớp vật liệu hấp phụ này khi đã bão hồ P có thể sử
dụng làm chất cải tạo đất hay làm phân bón bổ sung Phơtpho. Hiệu quả xử lý N khoảng


13

40 – 60 %. Hiệu quả diệt trừ các vi khuẩn chỉ thị rất cao, thường đạt tới < 1000
coliform chịu nhiệt/100 ml. [33]
Tại Đan Mạch, hướng dẫn chính thức mới về xử lý tại chỗ NTSH gần đây đã
được Bộ Môi Trường Đan Mạch công bố, áp dụng bắt buộc đối với các nhà riêng ở
nông thôn. Trong hướng dẫn này người ta đã đưa vào hệ thống bãi lọc ngầm trồng cây
dòng chảy đứng , cho phép đạt hiệu suất loại bỏ BOD tới 95% và nitrat hoá đạt 90%.
Hệ thống này có thể bao gồm cả quá trình kết tủa hố học để tách Phơtpho bằng PAC
trong bể phản ứng - lắng, cho phép loại bỏ 90% Phơtpho. Diện tích bề mặt cần thiết
của bãi lọc là 3,2 m2/người và chiều sâu lọc hiệu quả là 1m. Vật liệu lọc được sử dụng
là cát lọc với d10 = 0,25 – 1,2 mm, d60 = 1 – 4 mm, hệ số đồng nhất (U = d60/d10) < 3,5.
Nước thải sau lắng được bơm gián đoạn lên bề mặt của lớp vật liệu lọc bằng bơm và hệ
thống ống phân phối. Lớp thốt nước ở đáy được thơng khí bị động thông qua các ống
thông hơi nhằm tăng cường sự trao đổi oxy vào môi trường lọc. Một nửa dịng chảy đã
được nitrat hóa từ lớp vật liệu lọc sẽ được bơm tuần hoàn vào ngăn đầu của bể lắng
hoặc chảy vào ngăn bơm nhằm mục đích tăng cường quá trình khử Nitơ và ổn định
hoạt động của hệ thống. Hệ thống loại bỏ Phôtpho được đặt trong bể lắng với một bơm
định lượng cỡ nhỏ.Hoá chất được trộn với nước thải nhờ hệ thống bơm, đồng thời bơm
cũng thực hiện nhiệm vụ tuần hoàn nước trong ngăn lắng.Hệ thống bãi lọc ngầm trồng
cây dòng chảy đứng là m ột giải pháp thay thế cho lọc trong đất, cho phép đạt hiệu quả
xử lý cao trước khi xả nước thải ra môi trường.
Nước thải thô được xử lý sơ bộ trong bể tự hoại 2 m3, sau đó được bơm lên bãi
lọc ngầm bằng bơm hoạt động theo van phao mực nước. Nước thải sau xử lý được thu
bằng hệ thống ống thu nước. Một phần hai nước thải được tuần hoàn về ngăn bơm hoặc
về ngăn lắng. [33]
Ở Việt Nam
Ở Việt Nam, nhân dân ta từ lâu đã biết dùng thực vật thủy sinh để làm sạch
nước thải. Các kết quả nghiên cứu của Nguyễn Việt Anh [1] cho thấy, hiệu suất xử lý


14

nước thải trong bãi lọc ngầm trồng cây dòng chảy đứng s

ử dụng vật liệu lọc sỏi và

gạch vỡ, luôn ngập nước là rất tốt.Hệ thống làm việc ổn định, dao động chất lượng
nước đầu ra không lớn. Với sơ đồ 1 bậc, chất lượng nước đầu ra sau bể lọc trồng cây
cho phép đạt được tiêu chuẩn cột B, TCVN 5945 – 1995 đối với các chỉ tiêu COD, SS,
Tổng Phôtpho. Với sơ đồ 2 bậc nối tiếp, chất lượng nước đầu ra sau bể lọc trồng cây
đạt tiêu chuẩn cột A, TCVN 5945 – 1995 hay mức 1, TCVN 6772 – 2000 theo COD,
SS, Tổng Phôtpho. Tuy nhiên, với chế độ luôn ngập nước, chỉ tiêu NH4-N và vi sinh
vật trong nước đầu ra còn vượt quá tiêu chuẩn. Bể lọc có trồng cây cho phép đạt hiệu
suất xử lý cao hơn so với bể lọc không trồng cây, theo tất cả các chỉ tiêu nghiên cứu.
Bên cạnh đó, bãi lọc ngầm trờng cây dòng chảy đứng s ử dụng vật liệu sỏi hoặc gạch để
xử lý nước thải sau bể tự hoại, trồng các loại thực vật nước dễ kiếm, phổ biến ở Việt
Nam như cỏ nến, Thủy trúc, sậy, phát lộc, mai nước,... cho phép đạt tiêu chuẩn xả ra
môi trường hay tái sử dụng lại nước thải, là công nghệ phù hợp với điều kiện của Việt
Nam, nhất là cho quy mơ hộ, nhóm hộ gia đình, các điểm du lịch, dịch vụ, các trang
trại, làng nghề v.v.
Gần đây nhất, cơng trình xử lý nước thải bằng phương pháp rễ cây sậy tại bệnh
viện Nhân Ái, huyện Thác Mơ, tỉnh Bình Phước do TS – BS Lê Trường Giang, Phó
Giám đốc Sở Y tế TPHCM, làm chủ nhiệm vừa được Sở Khoa học – Công nghệ
TPHCM đã được nghiệm thu ngày 12 – 6 – 2009 . Hệ thống xử lý nước thải Bệnh viện
Nhân Ái sẽ giải quyết được toàn bộ nước thải của trung tâm trước khi thải ra hồ Thác
Mơ. Theo TS – BS Lê Trường Giang, đây là phương pháp tối ưu về kinh tế và phù hợp
nhất với điều kiện địa hình, hiện trạng của tỉnh Bình Phước hiện nay.
2.2.1.2. Tổng quan về bãi lọc trồng cây ngập nước
Đất ngập nước là vùng đất trong đó có mực nước cao hơn hay ngang bằng so
với mặt đất trong một thời gian dài, đủ để duy trì tình trạng bão hịa nước của đất và sự
phát triển của các vi sinh vật và thực vật sống trong mơi trường đó. Các vùng đất ngập

nước tự nhiên cũng có thể sử dụng để làm sạch nước thải, nhưng chúng có một số hạn


15

chế trong q trình vận hành do khó kiểm sốt chế độ thủy lực và có khả năng gây ảnh
hưởng xấu bởi thành phần nước thải tới môi trường sống của động vật hoang dã và hệ
sinh thái trong đó.[11]
Do đó, nhằm khắc phục các hạn chế nêu trên, các bãi lọc trồng cây nhân tạo
(constructed wetlands) đã được nghiên cứu và thiết kế thay cho vùng đất ngập nước tự
nhiên trong xử lý nước thải. Cũng giống như các quá trình xảy ra trong các đầm lầy tự
nhiên, bãi lọc trồng cây là một hệ thống phức tạp với các thành phần nước, thực vật,
động vật, vi sinh vật, và các thành phần môi trường mặt trời, đất, không khí tương tác
với nhau để cải thiện chất lượng nước. Constructed wetlands là sự kết hợp rất tốt giữa
các quá trình tự nhiên và cơng nghệ do con người tạo ra. Địa chất, thủy văn và sinh vật
tạo nên các đầm lầy tự nhiên, ngược lại các vùng đất ngập nước nhân tạo được hình
thành do kỹ thuật và kỹ năng của con người. Con người thiết kế, xây dựng và vận hành
các vùng đất ngập nước nhân tạo để xử lý nước thải. Tuy nhiên, chúng ta nói các vùng
đất ngập nước nhân tạo do con người làm ra là hồn tồn nhân tạo thì khơng chính xác
và đã bỏ qua nét đặc trưng quan trọng nhất. Bởi vì các q trình vật lí, hóa học, sinh
học của cả đầm lầy tự nhiên và nhân tạo đều là các quá trình tự nhiên.[38]
Nếu được xây dựng, bảo trì và vận hành đúng qui cách, bãi lọc trồng cây ngập
nước có hiệu quả cao trong loại bỏ nhiều chất ơ nhiễm có trong nước thải cơng nghiệp,
nước thải đơ thị và nước mưa. Một vài hệ thống đạt hiệu quả cao trong việc loại bỏ các
chất ô nhiễm như BOD, chất rắn lơ lửng, Nitơ, Phơtpho, hydrocacbon, thậm chí là kim
loại. Bãi lọc trồng cây có thể xử lý nhiều loại nước thải khác nhau như nước thải đô thị,
nước thải công nghiệp, nước thải từ khu thương mại, nước thải nông nghiệp, nước mưa
chảy tràn, nước thải gia súc và nước thải của các vùng khai thác mỏ.
Mặc dù mục đích cơ bản của bãi lọc trồng cây là xử lý nhiều loại nước thải khác
nhau, tuy nhiên nó cũng có nhiều lợi ích khác.Đầm lầy là nơi trú ngụ của động vật

hoang dã. Ở đó cũng là nơi thu hút du khách đến thăm quan khám phá về tiềm năng du
lịch và môi trường.


16

Vì vậy, có thể nói rằng bãi lọc trồng cây ngập nước nhân tạo là công nghệ xử lý
sinh thái, có khả năng khắc phục nhược điểm và duy trì ưu điểm của đất ngập nước tự
nhiên trong xử lý nước thải.Bãi lọc nhân tạo trồng cây hoạt động tốt hơn so với đất
ngập nước tự nhiên cùng diện tích, nhờ đáy của bãi lọc nhân tạo có độ dốc hợp lí và
chế độ thủy lực được kiểm sốt. Độ tin cậy trong hoạt động của bãi lọc nhân tạo cũng
cao hơn do thực vật và những thành phần khác trong bãi lọc nhân tạo có thể quản lí
được như mong muốn. Có thể tạo nên một bãi lọc nhân tạo từ một vùng đất ngập nước
sẵn có hay xây dựng nó ở bất cứ nơi nào có đủ đất. Các loại thực vật có thân nhơ lên
mặt nước phổ biến nhất được dùng trong các bãi lọc trồng cây là Cỏ nến (Typha), Sậy
(Phragmitis), Cói, Bấc (Scirpus), Lách (Carex).[1]
Nhìn chung, việc xây dựng và vận hành các hệ thống xử lý nước thải trong điều
kiện tự nhiên có chi phí thấp hơn so với các hệ thống xử lý nước thải trong điều kiện
nhân tạo thông thường với cùng một mức độ xử lý. Trong các hệ thống xử lý nước thải
sử dụng hệ sinh thái ngập nước, bãi lọc trồng cây có nhiều tiềm năng, bởi chúng có thể
thích ứng với tải trọng hữu cơ cao hơn, với thời gian lưu nước ngắn hơn và cho phép
đạt chất lượng dịng ra tốt hơn. Kết quả là diện tích yêu cầu cho bãi lọc trồng cây ít hơn
đáng kể so với các hệ thống xử lý dùng sinh vật ngập nước khác.Hơn nữa, các bãi lọc
trồng cây có khả năng xử lý cùng một lúc nhiều loại chất ô nhiễm như BOD, tổng Nitơ,
các chất rắn lơ lửng đến mức độ thích hợp. Điều này khó đạt được bởi các hệ thống xử
lý theo mơ hình đầm lầy tự nhiên khác.
2.2.1.3. Cơ chế các quá trình xử lý trong bãi lọc trồng cây
a) Xử lý các chất hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học
Trong các bãi lọc, q trình phân hủy sinh học đóng vai trị lớn nhất trong việc
loại bỏ các chất hữu cơ dễ phân hủy (BOD) dạng hịa tan hay dạng keo có trong nước

thải; lượng BOD còn lại cùng các chất rắn lắng được sẽ bị loại bỏ nhờ quá trình lắng.
Cả bãi lọc ngầm trồng cây và bãi lọc trồng cây ngập nước về cơ bản hoạt động như bể
lọc sinh học. Tuy nhiên, đối với bãi lọc trồng cây ngập nước, vai trò của các vi sinh vật


17

lơ lửng dọc theo chiều sâu cột nước của bãi lọc đối với việc xử lý BOD cũng rất quan
trọng. Cơ chế xử lý BOD trong các màng vi sinh vật bao bọc xung quanh lớp vật liệu
lọc tương tự như trong bể lọc sinh học nhỏ giọt. Phân hủy sinh học xảy ra khi các chất
hữu cơ hòa tan được chuyển vào lớp màng vi sinh bám trên phần thân ngập nước của
thực vật, hệ thống rễ và những vùng vật liệu lọc xung quanh, nhờ quá trình khuếch tán.
Vai trị của thực vật trong bãi lọc là:
• Cung cấp mơi trường thích hợp cho vi sinh vật thực hiện q trình phân hủy
sinh học cư trú.
• Vận chuyển oxy vào vùng rễ để cung cấp cho quá trình phân hủy sinh học hiếu
khí trong lớp vật liệu và bộ rễ.
b) Loại bỏ các chất rắn
Các chất rắn có thể lắng được loại bỏ dễ dàng nhờ cơ chế lắng trọng lực, vì hệ
thống bãi lọc trồng cây có thời gian lưu nước dài. Chất rắn không lắng được, chất keo
có thể được loại bỏ thơng qua các cơ chế lọc (nếu sử dụng cát lọc) và phân hủy sinh
học (do sự phát triển của vi khuẩn): hút bám, hấp phụ lên các chất rắn khác (thực vật,
đất, cát, lớp sỏi nền, …) nhờ lực hấp dẫn Van der Waals và chuyển động Brown. Ở
lớp sỏi nền, một thành phần quan trọng của bãi lọc ngầm, Sapkota và Bavor (1994)
cho rằng chất rắn lơ lửng được loại bỏ trước tiên nhờ quá trình lắng và phân huỷ sinh
học, tương tự các quá trình xảy ra trong bể lọc sinh học nhỏ giọt.
c) Xử lý Nitơ
Nitơ được xử lý nhờ ba cơ chế chủ yếu sau: (1) nitrat hóa/khử nitrat; (2) sự bay
hơi của ammoniac (NH3); (3) sự hấp thụ của thực vật. Hiện nay, các nhà nghiên cứu
vẫn chưa đạt được sự thống nhất về tầm quan trọng của các cơ chế khử Nitơ như trên,

đặc biệt với hai cơ chế nitrat hoá/khử nitrat và sự hấp thụ của thực vật, và đây vẫn là
vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu.
Trong các bãi lọc, sự chuyển hoá của Nitơ xảy ra trong các tầng oxy hoá và khử
của đất, ở bề mặt tiếp xúc giữa rễ và đất, và phần ngập nước cuả thực vật có thân nhơ


18

lên mặt nước. Các q trình xảy ra trong mơ hình đất ngập nước bao gồm: Nitơ hữu cơ
bị khống hoá thành NH4+ trong cả hai lớp đất oxy hoá và khử. Lớp oxy hóa và phần
ngập của thực vật là những nơi chủ yếu xảy ra quá trình nitrat hóa, tại đây NH4+
chuyển hố thành NO2- bởi vi khuẩn Nitrosomonas và cuối cùng thành NO3- bởi vi
khuẩn Nitrobacter. Ở môi trường pH cao hơn, một số NH4+ chuyển sang dạng NH3 và
bay hơi vào khơng khí. Nitrat trong vùng khử sẽ giảm đi nhờ quá trình khử nitrat, lọc
hay do thực vật hấp thụ. Tuy nhiên, nitrat được cấp vào từ vùng oxy hoá nhờ hiện
tượng khuếch tán.
Đối với lớp bề mặt chung giữa đất và rễ, oxy từ khí quyển khuyếch tán vào vùng
rễ qua lá, thân, gốc, rễ của các cây trồng trong bãi lọc và tạo nên một lớp giàu oxy
tương tự như lớp bề mặt chung giữa đất và nước. Q trình nitrat hóa diễn ra ở vùng rễ
hiếu khí, tại đây NH4+ bị oxy hóa thành NO3-. Phần NO3- khơng bị cây trồng hấp thụ sẽ
khuyếch tán vào vùng yếm khí, và bị khử thành N2 và N2O do quá trình khử nitrat.
Lượng amoni trong vùng rễ được bổ sung nhờ nguồn NH4+ từ vùng yếm khí khuyếch
tán vào (Sơ đồ 2.1).


19

Sơ đồ 2.1 Cơ chế xử lý Nitơ trong bãi lọc
(a) Phân hủy hoặc amoni hóa

(b) Vi khuẩn tham gia q trình chuyển hóa

d) Loại bỏ Phơtpho
Cơ chế loại bỏ Phơtpho trong bãi lọc gồm có sự hấp thụ của thực vật, các q
trình đồng hố của vi khuẩn, sự hấp phụ lên đất, vật liệu lọc (chủ yếu là lên đất sét) và
các chất hữu cơ, kết tủa và lắng cùng các ion Ca2+, Mg2+, Fe3+ và Mn2+. Khi thời gian
lưu nước dài và đất sử dụng có cấu trúc mịn thì các q trình loại bỏ Phơtpho chủ yếu
là sự hấp phụ và kết tủa, do điều kiện này tạo cơ hội tốt cho quá trình hấp phụ Phôtpho


20

và các phản ứng trong đất xảy ra [37]. Tương tự như q trình loại bỏ Nitơ, vai trị của
thực vật trong q trình loại bỏ Phơtpho vẫn cịn là vấn đề tranh cãi. Dù sao, đây cũng
là cơ chế duy nhất xử lý Phôtpho trong hệ thống bãi lọc. Các quá trình hấp phụ, kết tủa
và lắng chỉ đưa được Phôtpho vào đất hay vật liệu lọc. Khi lượng Phôtpho trong lớp
vật liệu lọc vượt quá khả năng chứa thì phần vật liệu hay lớp trầm tích đó phải được
nạo vét và xả bỏ.
e) Xử lý kim loại nặng
Khi các kim loại nặng hòa tan trong nước thải chảy vào bãi lọc trồng cây, các cơ chế
loại bỏ chúng gồm có:
-

Kết tủa và lắng ở dạng hydroxyt khơng tan trong vùng hiếu khí, ở dạng sunfit

kim loại trong vùng kị khí của lớp vật liệu.
-

Hấp phụ lên các kết tủa hydroxyt sắt, hydroxyt mangan trong vùng hiếu khí.

-

Kết hợp, lẫn với thực vật chết và đất.

-

Hấp thụ vào rễ, thân và lá của thực vật trong bãi lọc trồng cây.

Các nghiên cứu chưa chỉ ra được cơ chế nào trong các cơ chế trên có vai trị lớn nhất,
nhưng nhìn chung có thể nói rằng lượng kim loại được thực vật hấp thụ chỉ chiếm một
phần nhất định [33]. Các loại thực vật khác nhau có khả năng hấp thụ kim loại nặng rất
khác nhau. Bên cạnh đó, thực vật đầm lầy cũng ảnh hưởng gián tiếp đến sự loại bỏ và
tích trữ kim loại nặng khi chúng ảnh hưởng tới chế độ thủy lực, cơ chế hóa học lớp
trầm tích và hoạt động của vi sinh vật. Vật liệu lọc là nơi tích tụ chủ yếu kim loại nặng.
Khi khả năng chứa các kim loại nặng của chúng đạt tới giới hạn thì cần nạo vét và xả
bỏ để kim loại nặng ra khỏi bãi lọc.


21

f) Xử lý các hợp chất hữu cơ khó phân hủy sinh học
Các hợp chất hữu cơ được loại bỏ trong các bãi lọc trồng cây chủ yếu nhờ cơ chế
bay hơi, hấp phụ, phân huỷ bởi các vi sinh vật (chủ yếu là vi khuẩn và nấm), và hấp thụ
của thực vật. Tùy thuộc vào đặc tính của chất hữu cơ và loại cây trồng mà một trong
các cơ chế nêu trên sẽ đóng vai trị chủ đạo trong quá trình xử lý. Yếu tố quan trọng
ảnh hưởng đến hiệu suất loại bỏ các hợp chất hữu cơ nhờ quá trình bay hơi là hàm số
phụ thuộc của trọng lượng phân tử chất ô nhiễm và áp suất riêng phần giữa hai pha khí
- nước xác định bởi định luật Henry. Các chất bẩn hữu cơ cịn có thể được loại bỏ nhờ
q trình hút bám vật lí lên bề mặt các chất rắn lắng được và sau đó là quá trình
lắng.Quá trình này thường xảy ra ở phần đầu của bãi lọc. Các hợp chất hữu cơ cũng bị

thực vật hấp thụ [28], tuy nhiên có chế này còn chưa được hiểu rõ và phụ thuộc nhiều
vào loại thực vật được trồng, cũng như đặc tính của các chất bẩn.
g) Loại bỏ vi khuẩn và virus
Cơ chế loại bỏ vi khuẩn, virus trong các bãi lọc trồng cây về bản chất cũng như quá
trình loại bỏ các vi sinh vật này trong hồ sinh học. Vi khuẩn và virus có trong nước thải
được loại bỏ nhờ: (1) các q trình vật lý như dính kết và lắng, lọc và hấp phụ; và (2)
bị tiêu diệt do điều kiện môi trường không phù hợp trong một thời gian dài. Các quá
trình vật lý (1) cũng dẫn đến sự tiêu diệt vi khuẩn, virus. Hiện những bằng chứng về
vai trò của thực vật trong việc khử vi khuẩn, virus trong hệ sinh thái đầm lầy còn chưa
được nghiên cứu rõ.[6]
2.2.2. Đặc tính sinh học và khả năng xử lý nước thải của cây Thủy trúc và cây Bèo
Tây
2.2.2.1. Cây Thủy trúc
Tên khoa học: Cyperus Alternifolius[9]
Họ: Cyperaceae
Đặc điểm và sự thích nghi: Cây Thủy trúc có thể có màu trắng hơi xanh hay màu xanh
lục đậm. Các nhánh và cuống hoa, lá tạo thành những lác dù ở đỉnh trên của thân cây.


22

Cây Thủy trúc sẽ lớn nhanh, phát triển mạnh khi rễ ngập chìm trong nước, có thể trồng
cây trong ao nước hoặc bể nước. Việc ra hoa
và tăng trưởng của cây đạt kết quả tốt nhất khi
trồng trong điều kiện có đầy đủ ánh sáng mặt
trời, tuy nhiên cây vẫn có thể chịu đựng được
dưới một số nơi có bóng tối. Đặc biệt cây có
thể trồng ngập chìm trong nước. Cây Thủy trúc
sống tốt trong mơi trường khí hậu nhiệt đới
nhưng vẫn có khả năng thích nghi nhanh chóng

khi trồng trong nhà. Thủy trúc có các ứng dụng

Hình 2.4 Cây Thuỷ Trúc

như sau:
-

Cây Thủy trúc có thể dùng để cắm hoa trang trí như cây lác dù và lác tía.

-

Cây Thủy trúc có thể trồng để trang trí như cây cảnh ở trong nhà.

-

Thân cây Thuỷ Trúc được dùng làm nguyên liệu cho các ngành thủ công mỹ

nghệ như: làm chiếu, đan lát. . .
-

Các nghiên cứu gần đây cho thấy cây Thủy trúc đặc biệt có thể được sử dụng để

làm giảm mùi hôi tanh của nước cũng như làm sạch nước. Người ta có thể sử dụng
để thiết kế các bể lọc nước với chi phí thấp và hiệu quả cao bằng cây Thủy trúc.
-

Ngoài ra, việc kết hợp giữa sử dụng Thủy trúc với chất keo tụ - tạo bông sẽ giúp

tăng thêm hiệu quả khử mùi và làm sạch nước ô nhiễm là một vấn đề đang được
quan tâm.

2.2.2.2. Cây Bèo Tây
Tên khoa học: Eichhornia crassipes Solms [9]
Họ: Pontederiaceae
Bèo tây cịn được gọi là Lục bình hay Bèo Nhật Bản, là một loài thực vật thủy
sinh, thân thảo, sống nổi theo dòng nước, thuộc về chi Eichhonia của Họ Bèo tây


23

(Pontederiaceae). Cây bèo tây xuất xứ từ châu Nam Mỹ, du nhập Việt Nam khoảng
năm 1905.
Cây bèo tây mọc cao khoảng 30 cm
với dạng lá hình trịn màu xanh lục, láng
và nhẵn mặt. Lá cuốn vào nhau như những
cách 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 bèo
trông như lông vũ sắc đen buông rũ xuống
nước, dài đến 1m.
Hình 2.5 Cây Bèo Tây
Cây bèo tây tăng trưởng liên tục trong năm với tiềm năng sinh sản lớn. Bèo tây
tăng trưởng nhanh nhất trong nhiệt độ nước từ 28 – 30oC và ngừng tăng trưởng khi
nhiệt độ nước lên tới 40oC hoặc dưới 10oC. [28]
Loại cây thủy sinh này có thể sinh sản bằng cả 2 hình thức sinh sản vơ tính và
hữu tính, nhưng chủ yếu bằng hình thức vơ tính. Quần thể bèo tây có thể tăng lên gấp
đơi trong vịng 12 ngày. [29]
Ở dạng tự nhiên, loại bèo này có tác dụng hấp thụ những kim loại nặng (như chì,
thủy ngân và strontium) và vì thế có thể dùng để xử lý ô nhiễm môi trường.
Hiệu suất xử lý nước thải của bèo tây đối với độ đục là 97,79%; COD là 66,10%;
Nitơ tổng là 64,36 %; phosphat tổng là 42,54%.

2.2.2.3. Khả năng xử lý nước thải của thực vật thủy sinh
Thủy trúc và Bèo tây là hai loài thủy sinh thực vật, mang đặc tính của giới thực
vật, là lồi sinh vật tự dưỡng. Thực vật là thành phần quan trọng trong chuỗi thực phẩm,
tạo ra những chất hữu cơ từ các chất vô cơ nhờ ánh sáng mặt trời. Thực vật thủy sinh là
lồi thảo mộc, thân mềm; q trình quang hợp cũng giống như thực vật trên cạn. Thủy
sinh thực vật được chia thành ba nhóm : (1) nhóm thực vật thủy sinh ngập nước, (2)


24

nhóm thực vật trơi nổi, (3) nhóm thực vật nửa ngập nước (xem hình 2.7, 2.8,
2.9).[9]Thủy trúc thuộc nhóm thực vật nửa ngập nước và Bèo tây thuộc nhóm thực vật
trơi nổi.

Rong đi chồn

Rong Hydrilla Verticillata

Rong Ceratophyllum Demursum

Hình 2.6 Nhóm thực vật thủy sinh ngập nước

Bèo tây Eichhornia crassipes

Bèo cái Postia stratiotes

Hình 2.7 Nhóm thực vật trơi nổi


25

Cỏ nến Typha latifolia

Sậy Common reed

Hình 2.8 Nhóm thực vật nửa ngập nước
Cơ chế xử lý nước thải của thực vật thủy sinh như sau :
Các chất dinh dưỡng được hấp thụ qua rễ và qua lá.Ở lá của các lồi thực vật (kể
cả thực vật thủy sinh) đều có nhiều khí khổng.Mỗi một cm2 bề mặt lá có khoảng 100 lỗ
khí khổng.Qua lỗ khí khổng này, ngồi sự trao đổi khí cịn có sự trao đổi các chất dinh
dưỡng. Do đó, lượng vật chất đi vào qua lỗ khí khổng để tham gia q trình quang hợp
khơng nhỏ. Ở rễ, các chất dinh dưỡng vô cơ được lông rễ hút và chuyển lên lá để tham
gia quá trình quang hợp.Như vậy, vật chất có trong nước sẽ được chuyển qua hệ rễ của
thực vật thủy sinh và đi lên lá. Lá nhận ánh sáng mặt trời để tổng hợp thành vật chất
hữu cơ. Các chất hữu cơ này cùng với chất khác tạo nên tế bào và tạo ra sinh khối.Thực
vật chỉ tiêu thụ các chất vơ cơ hịa tan. Các chất hữu cơ không được thực vật tiêu thụ
trực tiếp mà phải qua q trình vơ cơ hóa nhờ hoạt động sống của vi sinh vật (VSV).
VSV sẽ phân hủy các hợp chất hữu cơ và chuyển chúng thành các hợp chất vơ cơ hịa
tan.Lúc đó, thực vật mới có thể sử dụng chúng để tiến hành trao đổi chất.Chính vì thế
thực vật khơng thể tồn tại và phát triển trong môi trường chỉ chứa các chất hữu cơ mà
khơng có mặt của VSV. Q trình vơ cơ hóa chất hữu cơ nhờ hoạt động của VSV và
quá trình thực vật thủy sinh hấp thụ các chất vơ cơ hịa tan tạo ra hiện tượng giảm vật
chất có trong nước. Nếu đó là nước thải thì q trình này được gọi là quá trình tự làm
sạch sinh học.