Khóa luận tốt nghiệp

MỤC LỤC
Trang
MỞ ĐẦU.......................................................................................1
Phần 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU..............................................2
I. Khái quát tình hình ô nhiễm nguồn nước mặt........................................2
1. Tình hình ô nhiễm nguồn nước mặt trên Thế giới......................................2
2. Tình hình ô nhiễm nguồn nước mặt ở Việt Nam........................................4

II. Sơ lược về tình hình nghiên cứu và biện pháp xử lý nước thải.....7
1. Tình hình nghiên cứu và xử lý nước thải trên Thế giới..............................7
2. Tình hình nghiên cứu và xử lý nước thải ở Việt Nam..............................10
3. Tình hình nghiên cứu và xử lý nước thải ở Thừa Thiên Huế....................15

III. Sơ lược về khu vực nghiên cứu.........................................................18
1. Điều kiện tự nhiên và tình hình dân cư ở thành phố Huế.........................18
2. Hiện trạng hệ thống thoát nước thành phố Huế và tình hình ô nhiễm môi
trường do nước thải......................................................................................18

Phần 2. THỜI GIAN, ĐỊA ĐIỂM, ĐỐI TƯỢNG VÀ
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU...............................20
I. Ðối tượng nghiên cứu...........................................................................20
II. Thời gian nghiên cứu..........................................................................21
III. Ðịa điểm nghiên cứu..........................................................................21
IV. Phương pháp nghiên cứu....................................................................21
1. Phương pháp thu mẫu nước.....................................................................21
2. Phương pháp phân tích mẫu nước............................................................21
3. Nghiên cứu mô hình xử lý nước thải bằng cây Ngổ dại...........................23
4. Tính hiệu suất xử lý.................................................................................26
5. Thống kê và xử lý số liệu.........................................................................26

Mai Thị Mỹ Hạnh


Khóa luận tốt nghiệp

Phần 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU..........................................27
I. Hiện trạng môi trường nước thải đô thị ở thành phố huế.....................27
1. Hiện trạng môi trường nước thải đô thị ở thành phố Huế.........................27
2. Lưu lượng và tải lượng các chất ô nhiễm trong nước thải
đô thị ở thành phố Huế........................................................................32

II. Tìm hiểu khả năng xử lý nước thải đô thị ở thành phố Huế bằng cây
Ngổ dại.....................................................................................................34
1. Tìm hiểu khả năng xử lý nước thải đô thị bằng cây Ngổ dại....................34
2. So sánh hiệu suất xử lý của các mô hình thí nghiệm................................49
3. Sự phát triển của cây Ngổ dại khi sống trong môi trường nước thải........50

III. Ðề xuất mô hình xử lý.......................................................................52

Phần 4. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ..........................................55
I. Kết luận................................................................................................55
II. Đề nghị................................................................................................55

TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................57

PHỤ LỤC

Mai Thị Mỹ Hạnh



Khóa luận tốt nghiệp

DANH MỤC BẢNG
Bảng 3.1. Đánh giá chất lượng nước thải đô thị thành phố Huế............................28
Bảng 3.2. Tải lượng các chất ô nhiễm trong nước thải đô thị thải vào một số
sông hồ ở thành phố Huế......................................................................33
Bảng 3.3. DO sau khi xử lý qua các mô hình thí nghiệm......................................37
Bảng 3.4. BOD sau khi xử lý qua các mô hình thí nghiệm...................................39
Bảng 3.5. COD sau khi xử lý qua các mô hình thí nghiệm...................................41
Bảng 3.6. Hàm lượng N-NO3- sau khi xử lý qua các mô hình thí nghiệm.............43
Bảng 3.7. Hàm lượng PO43- sau khi xử lý qua các mô hình thí nghiệm.................45
Bảng 3.8. Hàm lượng N-NH4+ sau khi xử lý qua các mô hình thí nghiệm.............47
Bảng 3.9. So sánh hiệu suất xử lý giữa 2 mô hình thí nghiệm...............................49
Bảng 3.10. Sự tăng trưởng theo thời gian của cây Ngổ dại trong mô hình đất ngập
nước nhân tạo......................................................................................51
Bảng 3.11. Sự tăng trưởng theo thời gian của cây Ngổ dại trong mô hình thủy canh...51

Mai Thị Mỹ Hạnh


Khóa luận tốt nghiệp

DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1. Enydra fluctuans Lour.........................................................................20
Hình 3.1. Mô hình đất ngập nước nhân tạo có trồng cây Ngổ dại.......................34
Hình 3.2. Mô hình trồng thủy canh cây Ngổ dại.................................................35
Hình 3.3. Mô hình đất ngập nước nhân tạo không có trồng cây Ngổ dại............35
Hình 3.4. Mẫu nước thải không trồng cây Ngổ dại.............................................36
Hình 3.5. Biểu đồ biểu diễn sự biến thiên hàm lượng DO sau khi xử lý qua mô
hình đất ngập nước nhân tạo................................................................37

Hình 3.6. Biểu đồ biểu diễn sự biến thiên hàm lượng DO sau khi xử lý qua mô
hình thủy canh.....................................................................................38
Hình 3.7. Biểu đồ biểu diễn sự biến thiên BOD sau khi xử lý qua mô hình đất
ngập nước nhân tạo..............................................................................39
Hình 3.8. Biểu đồ biểu diễn sự biến thiên BOD sau khi xử lý qua mô hình
thủy canh.............................................................................................40
Hình 3.9. Biểu đồ biểu diễn sự biến thiên COD sau khi xử lý qua mô hình đất
ngập nước nhân tạo..............................................................................41
Hình 3.10. Biểu đồ biểu diễn sự biến thiên COD sau khi xử lý qua mô hình đất
ngập nước nhân tạo...........................................................................42
Hình 3.11. Biểu đồ biểu diễn sự biến thiên hàm lượng NO3- trong nước thải sau
khi xử lý qua mô hình đất ngập nước nhân tạo..................................44
Hình 3.12. Biểu đồ biểu diễn sự biến thiên hàm lượng NO3- trong nước thải sau
khi xử lý qua mô hình thủy canh.......................................................44
Hình 3.13. Biểu đồ biểu diễn sự biến thiên hàm lượng PO43- trong nước thải sau
khi xử lý qua mô hình đất ngập nước nhân tạo..................................46
Hình 3.14. Biểu đồ biểu diễn sự biến thiên hàm lượng PO43- trong nước thải sau
khi xử lý qua mô hình thủy canh.......................................................46
Hình 3.15. Đồ thị biểu diễn sự biến thiên hàm lượng NH4+ trong nước thải sau
khi xử lý qua mô hình đất ngập nước nhân tạo..................................48

Mai Thị Mỹ Hạnh


Khóa luận tốt nghiệp
Hình 3.16. Đồ thị biểu diễn sự biến thiên hàm lượng NH4+ trong nước thải sau
khi xử lý qua mô hình thủy canh.......................................................48
Hình 3.17. Biểu đồ so sánh hiệu suất xử lý giữa các mô hình thí nghiệm...........49
Hình 3.18. Mẫu nước thải trước và sau xử lý.....................................................50
Hình 3.19. Mô hình đất ngập nước nhân tạo có trồng cây Ngổ dại trước (bên trái)

và sau khi (bên phải) xử lý nước thải đô thị......................................51
Hình 3.20. Mô hình thủy canh có trồng cây Ngổ dại trước (bên trái) và sau khi
(bên phải) xử lý nước thải đô thị.......................................................52
Hình 3.21. Mô hình đất ngập nước nhân tạo có trồng cây Ngổ dại ở thực địa....53
Hình 3.22. Mô hình trồng thủy canh cây Ngổ dại trên thực địa...........................54

Mai Thị Mỹ Hạnh


Khóa luận tốt nghiệp

1

MỞ ĐẦU
Nước là nhân tố không thể thiếu trong cuộc sống của con người và mọi
sinh vật trên Trái Đất. Thế nhưng, tài nguyên nước hiện nay đang bị ô nhiễm
trầm trọng bởi các hoạt động kinh tế - xã hội. Khi nền văn minh nhân loại phát
triển, các khu đô thị mới được hình thành cùng với sự phát triển của các ngành
công nghiệp, dịch vụ, du lịch, giao thông vận tải và thêm vào đó là sự gia tăng
dân số một cách nhanh chóng đã dẫn đến tình trạng ô nhiễm môi trường ngày
càng cao, nhất là ô nhiễm môi trường nước.
Song song với thực tế trên, thành phố Huế là một trung tâm văn hóa - du
lịch, với quá trình đô thị hóa một cách nhanh chóng đã đặt ra hàng loạt các vấn
đề về môi trường cần phải giải quyết, trong đó phải kể đến là việc nước thải đô
thị chưa qua xử lý đang được thải ra các con sông và ao hồ hàng ngày với một
lượng lớn.
Đối với người dân thành phố Huế, sông hồ có một ý nghĩa hết sức quan
trọng, nó không những tạo nên vẻ đẹp hài hòa cho thành phố mà còn gắn liền với
các ý nghĩa về tâm linh, đồng thời còn là di tích lịch sử của các triều đại vua chúa
trước đây để lại. Sông, hồ và cây xanh là những yếu tố góp phần cải thiện chất

lượng môi trường sống và cảnh quan sinh thái đô thị. Tuy nhiên, một thực trạng
đang diễn ra hàng ngày đe dọa chất lượng nước các sông hồ ở đây là tình trạng ô
nhiễm nước ở mức độ cao.
Hiện nay, các nguồn nước mặt trên địa bàn thành phố Huế như sông
Hương, sông Ngự Hà, sông An Cựu, sông Đông Ba, sông Như Ý, hồ Tịnh Tâm...
hàng ngày đang phải tiếp nhận một lượng lớn nước thải đô thị chưa qua xử lý đã
tác động đến chất lượng nguồn nước và cảnh quan môi trường ở đây.
Xuất phát từ tình hình thực tiễn trên chúng tôi mạnh dạn thực hiện đề tài
"Đánh giá khả năng xử lý nước thải đô thị bằng cây Ngổ dại (Enydra
fluctuans Lour.) ở thành phố Huế".

Mai Thị Mỹ Hạnh


Khóa luận tốt nghiệp

2

Phần 1.
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
I. KHÁI QUÁT TÌNH HÌNH Ô NHIỄM NGUỒN NƯỚC MẶT
1. Tình hình ô nhiễm nguồn nước mặt trên Thế giới
Nước là yếu tố chủ yếu của hệ sinh thái, là nhu cầu của mọi sự sống trên
trái đất và cần thiết cho các hoạt động kinh tế - xã hội của con người. Trong 3%
lượng nước ngọt có trên trái đất thì có khoảng 3/4 lượng nước con người không
sử dụng được vì nó nằm quá sâu trong lòng đất, bị đóng băng, ở dạng hơi trong
khí quyển và ở dạng tuyết trên lục địa... chỉ có 0,5% nước ngọt hiện diện trong
các sông, suối, ao, hồ mà con người đã và đang sử dụng.
Tuy nhiên, nếu ta loại trừ phần nước bị ô nhiễm ra thì chỉ có khoảng 0,003%
là nước ngọt mà con người có thể sử dụng được và nếu tính ra trung bình mỗi người

được cung cấp 879.000 lít nước ngọt để sử dụng (dẫn theo Lê Thị Lệ Thủy) [30].
Hiện nay, nguồn nước mặt trên thế giới đang đứng trước nguy cơ ô nhiễm,
nước thải và nước mưa không được xử lý là nguyên nhân gây nên tình trạng này.
Theo khảo sát thì 90% doanh nghiệp xả nước thải không đạt tiêu chuẩn do không
có các công trình và thiết bị xử lý nước thải, 60% công trình xử lý nước thải đang
hoạt động và vận hành không đạt yêu cầu. Ngoài ra, nguồn nước thải sinh hoạt,
nước thải đô thị cũng được thải trực tiếp vào hệ thống sông hồ gây ô nhiễm cục
bộ các thủy vực này (dẫn theo Lê Thị Lệ Thủy) [30].
Kết quả điều tra của Tổ chức Y tế thế giới (WHO) về tình hình vệ sinh đã
khẳng định rằng hơn 80% bệnh tật của con người có liên quan đến nguồn nước bị
ô nhiễm [14].
Trong những thập niên gần đây, khi mà cả Thế giới đang phải đối mặt với
những thách thức giữa phát triển và bảo vệ môi trường, tình trạng ô nhiễm ở các
con sông và nguy cơ thiếu nước ngọt thì đã có một số quốc gia bắt đầu có những
Mai Thị Mỹ Hạnh


Khóa luận tốt nghiệp

3

hành động thiết thực nhằm ngăn chặn, giảm thiểu tình trạng ô nhiễm một cách có
hiệu quả, đặc biệt là ở các nước phát triển. Tại Thụy Điển, tổng tải lượng BOD từ
công nghiệp đổ xuống sông vào năm 1950 là 600.000 tấn, đến năm 1960 con số
này tăng lên đến 700.000 tấn, nhưng đến năm 1980 con số này chỉ còn trên
300.000 tấn. Tuy nhiên hiện nay vẫn còn nhiều quốc gia vẫn chưa có được các
giải pháp quản lý cũng như xử lý các chất thải hữu cơ có hiệu quả hoặc chưa thật
sự quan tâm đến tình trạng nhiễm bẩn hữu cơ ở các thủy vực nội địa. Hậu quả là
tải lượng BOD đưa vào nguồn nước này ngày càng tăng. Năm 2005, Trung Quốc
có 70% sông hồ bị ô nhiễm, chủ yếu là ô nhiễm hữu cơ [26].

Tình trạng nguồn nước bị ô nhiễm do vi sinh vật thường xuyên xảy ra ở
các sông hồ nằm trong hoặc nằm gần các trung tâm dân cư. Nguồn vi sinh vật
gây bệnh này có chủ yếu từ nước thải sinh hoạt, trong phân người và phân động
vật. Thủy vực nào càng gần khu dân cư thì khả năng ô nhiễm vi sinh vật gây
bệnh càng cao [28]. Theo tiêu chuẩn của WHO, nước đạt tiêu chuẩn vệ sinh có
không quá 10 tế bào coli trong 100ml nước, của Việt Nam ≤ 20/100ml nước và
không được có Fecal coliform [26]. Nguồn nước bị ô nhiễm coliform là nguyên
nhân chủ yếu gây nên các bệnh tiêu chảy ở người, gây tử vong cho hàng ngàn
người trên khắp thế giới, đặc biệt là ở các nước nghèo, kém phát triển.
Hiện nay, trên thế giới có khoảng 30 - 40% số hồ chứa bị phú dưỡng hóa.
Trên 30% trong số 800 hồ ở Tây Ban Nha và nhiều hồ ở Nam Phi, Úc, Mehico
cũng đã bị phú dưỡng hóa, phần lớn là các hồ nhỏ. Khoảng 10% con sông trên Thế
giới có nồng độ NO3- rất cao (9 - 25mg/l), vượt quá nhiều lần so với tiêu chuẩn
nước uống của WHO (10mg/l). Khoảng 10% sông có nồng độ PO 43- ở mức 0,2 2,0 mg/l, tức là cao hơn 20 - 200 lần so với các con sông không bị ô nhiễm [28].
Chương trình môi trường của Liên Hợp Quốc (UNEP) cho biết: khoảng
54% các hồ ở khu vực Đông Nam Á phải đối mặt với tình trạng ô nhiễm kim loại
nặng. Ở Hà Lan, hàm lượng kim loại nặng trong nước sông Rhine tăng dần từ
đầu thế kỷ đến năm 1960. Vào năm 1900, hàm lượng thủy ngân trong nước sông
Rhine ở mức 1µg/l, cadimi: 2µg/l, crom: 80µg/l, chì: 200µg/l. Đến năm 1960,
Mai Thị Mỹ Hạnh


Khóa luận tốt nghiệp

4

hàm lượng thủy ngân đã tăng lên 8µg/l, cadimi: 10µg/l, crom: 60 µg/l, chì:
500µg/l. Những năm sau đó, Hà Lan đã áp dụng nhiều biện pháp xử lý nước thải
công nghiệp có hiệu quả nên nồng độ kim loại nặng trong nước có xu hướng
giảm dần. Đến 1980, hàm lượng thủy ngân, cadimi, crom, chì trong nước sông

Rhine là 5µg/l, 20µg/l, 700µg/l, 400µg/l [29]. Ở Ấn Độ, khoảng 70% nước mặt
đang bị nhiễm bẩn. Ở Trung Quốc, 54 trong số 70 con sông bị nhiễm bẩn nặng.
Malaixia có hơn 10 con sông bị nhiễm bẩn đến mức không còn cá và các loài
thủy sinh vật sinh sống [24].
Nguồn nước ở Châu Phi cũng đang ô nhiễm ở mức báo động. Hiện nay,
sông Nile của Châu Phi, con sông dài nhất thế giới với 6.650km đang bị ô nhiễm
do 35 nhà máy ven sông thải ra 125 triệu m3 rác công nghiệp mỗi năm [28].
Ở Trung Quốc, sông Dương Tử cũng đang bị ô nhiễm nặng. Được biết,
con sông này là nguồn cung cấp nước uống và sinh hoạt chủ yếu cho các thành
phố ở miền đông Trung Quốc, trong đó có Thượng Hải là thành phố đông dân
nhất. Theo kết quả khảo sát vào đầu tháng 2 năm 2012, một đoạn con sông này
đã bị nhiễm hóa chất rò rỉ từ một tàu chở hàng, điều này đã ảnh hưởng nghiêm
trọng đến nguồn nước sinh hoạt của hàng nghìn người dân xung quanh [7].

2. Tình hình ô nhiễm nguồn nước mặt ở Việt Nam
Hiện nay ở Việt Nam, mặc dù các cấp, các ngành đã có nhiều cố gắng
trong việc thực hiện chính sách và pháp luật về bảo vệ môi trường, nhưng tình
trạng ô nhiễm nước vẫn là vấn đề rất đáng lo ngại.
Tốc độ công nghiệp hoá và đô thị hoá diễn ra khá nhanh, cùng với sự gia
tăng dân số đã gây áp lực ngày càng nặng nề đối với tài nguyên nước trong vùng
lãnh thổ. Môi trường nước ở nhiều đô thị, khu công nghiệp và làng nghề ngày
càng bị ô nhiễm bởi nước thải, khí thải và chất thải rắn. Ở các thành phố lớn,
hàng trăm cơ sở sản xuất công nghiệp đang gây ô nhiễm môi trường nước do
không có công trình và thiết bị xử lý chất thải [26].
Mai Thị Mỹ Hạnh


Khóa luận tốt nghiệp

5


- Ô nhiễm nước do sản xuất công nghiệp:
Ở ngành công nghiệp dệt may, ngành công nghiệp giấy và bột giấy, nước
thải thường có pH trung bình từ 9-11; nhu cầu ôxy sinh hoá (BOD), nhu cầu ôxy
hoá học (COD) có thể lên đến 700mg/1 và 2.500mg/1; hàm lượng chất rắn lơ lửng
cao gấp nhiều lần giới hạn cho phép. Nước thải của các ngành này có chứa xyanua
(CN-) vượt đến 84 lần, H2S vượt 4,2 lần, hàm lượng NH3 vượt 84 lần tiêu chuẩn
cho phép nên đã gây ô nhiễm nặng nề các nguồn nước mặt trong vùng dân cư [26].
- Ô nhiễm nước ở các khu chế xuất, cụm công nghiệp tập trung:
Tại cụm công nghiệp Tham Lương, thành phố Hồ Chí Minh, nguồn nước
bị nhiễm bẩn bởi nước thải công nghiệp với tổng lượng nước thải ước tính
500.000 m3/ngày từ các nhà máy giấy, bột giặt, dệt nhuộm. Ở thành phố Thái
Nguyên, nước thải công nghiệp thải ra từ các cơ sở sản xuất giấy, luyện gang
thép, luyện kim màu, khai thác than; về mùa cạn tổng lượng nước thải khu vực
thành phố Thái Nguyên chiếm khoảng 15% lưu lượng sông Cầu; nước thải từ sản
xuất giấy có pH từ 8,4-9 và hàm lượng NH 4+ là 4mg/1, hàm lượng chất hữu cơ
cao, nước thải có màu nâu, mùi khó chịu…
Kết quả khảo sát một số làng nghề sắt thép, đúc đồng, nhôm, chì, giấy, dệt
nhuộm ở Bắc Ninh cho thấy có lượng nước thải hàng ngàn m 3/ngày không qua
xử lý, gây ô nhiễm nguồn nước và môi trường trong khu vực [26].
- Tình trạng ô nhiễm nước ở các đô thị
Ở các thành phố Hà Nội và thành phố Hồ Chí Minh, nước thải sinh hoạt
không có hệ thống xử lý tập trung mà trực tiếp xả ra nguồn tiếp nhận (sông, hồ,
kênh, mương). Mặt khác, còn rất nhiều cơ sở sản xuất không xử lý nước thải,
phần lớn các bệnh viện và cơ sở y tế lớn chưa có hệ thống xử lý nước thải; một
lượng rác thải rắn trong thành phố không thu gom hết… là những gây ô nhiễm
nước ngiêm trọng. Hiện nay, mức độ ô nhiễm trong các kênh, sông, hồ ở các
thành phố lớn là rất nặng [26].
Ở thành phố Hồ Chí Minh mỗi ngày có 600.000m 3 nước thải được xả ra
nhưng chỉ có khoảng 60% lượng nước này được xử lý sơ bộ và xả vào hệ thống

Mai Thị Mỹ Hạnh


Khóa luận tốt nghiệp

6

chung nên tình trạng ô nhiễm nguồn nước ngày càng tăng. Sở dĩ có tình trạng này
là do trước đây nhiều cơ sở sản xuất chưa quan tâm đúng mức đến vấn đề về
nước thải và khí thải. Trong số 7 hệ thống kênh rạch tiêu thoát nước thải sinh
hoạt của thành phố vẫn còn nhiều kênh hở và cửa xả quá cũ, thậm chí bị hư hỏng
nặng và năng lực thoát chỉ đạt 50% nhu cầu. Hơn thế nữa, trên nhiều đoạn kênh
rạch còn có khoảng 18.000 hộ dân làm nhà lấn chiếm ra kênh rạch và xả rác
xuống kênh khiến dòng chảy vốn nhỏ lại càng ách tắc. Đây cũng là nguyên nhân
tạo nên sự ngập úng cục bộ ở 90 điểm rải rác trong các khu dân cư ở quận 6,
Bình Chánh, Bình Thạnh… [26].
Hiện nay, tình trạng ô nhiễm môi trường tại các khu công nghiệp đang
trong tình trạng báo động. Nhiều khu chế xuất, khu công nghiệp cũng đang quá
tải và ô nhiễm do hệ thống nước thải được thiết kế không theo kịp với thực tế.
Gần 70 cơ sở sản xuất di dời từ nội thành ra cũng đang gây ô nhiễm cho khu vực
kênh An Hạ – Thầy Cai ở Hóc Môn và Củ Chi; khu vực sông ngòi Nhà Bè cũng
bị ô nhiễm từ khu công nghiệp Hiệp Phước.
Ở Hà Nội, tổng lượng nước thải của thành phố lên tới 300.000 - 400.000
m3/ngày; hiện mới chỉ có 5/31 bệnh viện có hệ thống xử lý nước thải, chiếm 25%
lượng nước thải bệnh viện; 36/400 cơ sở sản xuất có xử lý nước thải; lượng rác
thải sinh hoại chưa được thu gom khoảng 1.200m 3/ngày đang xả vào các khu đất
ven các hồ, kênh, mương trong nội thành; BOD, oxy hoà tan, các chất NH 4+,
NO2-, NO3- ở các sông, hồ, mương nội thành đều vượt quá quy định cho phép. Ở
thành phố Hồ Chí Minh thì lượng rác thải lên tới gần 4.000 tấn/ngày; chỉ có
24/142 cơ sở y tế lớn là có xử lý nước thải; khoảng 3.000 cơ sở sản xuất gây ô

nhiễm thuộc diện phải di dời [26].
Không chỉ ở Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh mà ở các đô thị khác như
Hải Phòng, Huế, Đà Nẵng, Nam Định, Hải Dương… nước thải sinh hoạt cũng
không được xử lý, mức độ ô nhiễm nguồn nước nơi tiếp nhận nước thải đều vượt
quá quy chuẩn cho phép, các thông số như chất lơ lửng (SS), BOD; COD; Ôxy
hoà tan (DO) đều vượt từ 5-10 lần, thậm chí 20 lần quy chuẩn cho phép.

Mai Thị Mỹ Hạnh


Khóa luận tốt nghiệp

7

- Tình trạng ô nhiễm nước ở nông thôn và khu vực sản xuất nông nghiệp
Hiện nay Việt Nam có gần 76% dân số đang sinh sống ở nông thôn là nơi
cơ sở hạ tầng còn lạc hậu, phần lớn các chất thải của con người và gia súc không
được xử lý nên thấm xuống đất hoặc bị rửa trôi, làm cho tình trạng ô nhiễm
nguồn nước về mặt hữu cơ và vi sinh vật ngày càng cao. Theo báo cáo của Bộ
Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, số vi khuẩn fecal coliform trung bình biến
đổi từ 1.500-3.500MNP/100ml ở các vùng ven sông Tiền và sông Hậu, tăng lên
tới 3.800-12.500MNP/100ml ở các kênh tưới tiêu.
Trong sản xuất nông nghiệp, do lạm dụng các loại thuốc bảo vệ thực vật,
các nguồn nước ở sông, hồ, kênh, mương bị ô nhiễm, ảnh hưởng lớn đến môi
trường nước và sức khoẻ nhân dân.
Theo thống kê của Bộ Thủy sản, tổng diện tích mặt nước sử dụng cho nuôi
trồng thuỷ sản đến năm 2001 của cả nước là 751.999 ha. Do nuôi trồng thuỷ sản ồ
ạt, thiếu quy hoạch, không tuân theo quy trình kỹ thuật nên đã gây nhiều tác động
tiêu cực tới môi trường nước. Cùng với việc sử dụng nhiều và không đúng cách
các loại hoá chất trong nuôi trồng thuỷ sản, thì các thức ăn dư lắng xuống đáy ao,

hồ, lòng sông làm cho môi trường nước bị ô nhiễm các chất hữu cơ, làm phát triển
một số loài sinh vật gây bệnh và xuất hiện một số tảo độc; thậm chí đã có dấu hiệu
xuất hiện thủy triều đỏ ở một số vùng ven biển Việt Nam [26].

II. SƠ LƯỢC VỀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ BIỆN PHÁP XỬ
LÝ NƯỚC THẢI
1. Tình hình nghiên cứu và xử lý nước thải trên Thế giới
Vấn đề xử lý nước thải đã được các quốc gia trên Thế giới quan tâm từ
lâu. Các nước có nền công nghiệp phát triển như Mỹ, Anh, Nhật... đã đầu tư kinh
phí rất lớn cho việc xử lý nước thải để bảo vệ nguồn nước cũng như tái sử dụng
lại chúng cho các mục đích khác nhau.
Từ năm 1960, giáo sư Kathe Seidel người Đức đã đưa ra phương pháp
dùng cây Lau, Sậy để xử lý nước thải. Khi nghiên cứu khả năng phân hủy các
Mai Thị Mỹ Hạnh


Khóa luận tốt nghiệp

8

chất hữu cơ của thực vật ông nhận thấy điểm mạnh của phương pháp này chính
là tác dụng đồng thời giữa rễ cây và các vi sinh vật sống ở vùng rễ. Trong đó, hai
loài cây có ưu điểm nhất là Lau và Sậy. Oxy được rễ thải vào vùng xung quanh
và được các vi sinh vật sử dụng cho quá trình phân hủy hóa học. Ước tính, số
lượng vi khuẩn trong đất quanh vùng rễ của các cây này có thể nhiều như số vi
khuẩn trong các bể hiếu khí, nhưng phong phú hơn về chủng loại từ 10-100 lần.
Chính vì vậy, các cánh đồng Lau, Sậy có thể xử lý được nhiều chất thải độc hại
khác nhau và nồng độ ô nhiễm lớn. Hiệu quả xử lý nước thải sinh hoạt với các
thông số như amoni, nitrat, photphat, BOD 5, COD, coliforms… đạt tỷ lệ phân
hủy 92-95%. Còn đối với nước thải công nghiệp có chứa kim loại thì hiệu quả

xử lý COD, BOD5, Cr, Cu, Al, Fe, Pb… đạt 90 - 100% [48].
Ở Mỹ, người ta đã sử dụng các loài vi sinh vật để xử lý nước thải. Năm 1963,
qua phân tích người ta nhận thấy rằng trong hệ thống ao sinh học xử lý nước thải ở
Mỹ có thành phần vi sinh vật khá phong phú gồm Cellribrio fulvas, Aspergillus
cestus, A. niges, A. fumigatus, A. candidus, Bacillus subtilis, Achromobacter,
Streptomyces cellulose, S. antibioaes, Actinomyces, Micromonospora... Các loài vi
khuẩn này đã được dùng để xử lý nước thải của các ngành công nghiệp như chế biến
dầu mỏ, đường, sữa, giấy, rượu vang, lò mổ gia súc... [17].
Theo N.F. Nillis (1982), ở Úc người ta đã xử lý nước thải bằng các bể xử
lý kết hợp với phương pháp lọc qua cánh đồng cỏ hoặc qua đất. Tuy nhiên, hệ
thống xử lý như vậy đòi hỏi phải có diện tích lớn. Trong đó, phương pháp lọc qua
đất chỉ thực hiện vào mùa đông (dẫn theo Nguyễn Thị Thanh Thủy) [31].
Ở Ấn Độ, B.D. Tripathi và cộng sự (1991) đã dùng vi tảo kết hợp với thực
vật thủy sinh để làm sạch nước thải thành phố. Kết quả cho thấy sau 29 ngày có thể
xử lý 78,1% thể rắn huyền phù; 89,2% PO43-; 81,7% NO3-; 95,1% NH4+; 79% COD,
DO tăng lên 70% so với nước chưa xử lý (dẫn theo Nguyễn Thị Thanh Thủy) [31].
Năm 1997, T.S. Ahn và H.J. Park ở trường Đại học quốc gia KangwonHàn Quốc khi nghiên cứu xây dựng các mô hình đất ngập nước nhân tạo đã cho
thấy rằng mô hình này có khả năng xử lý nước thải rất tốt. Nước thải sau khi xử lý
Mai Thị Mỹ Hạnh


Khóa luận tốt nghiệp

9

hầu như có các thông số về tổng P, N, BOD 5, SS đều giảm và hiệu suất xử lý cao.
Trong điều kiện của Hàn Quốc thì việc trồng các loại Lau, Sậy ở bãi đất ngập nước
là tốt hơn so với các loài thực vật khác như cỏ Muỗi, Dạ Hương và cây Irit [42].
Tại Australia, người ta đã xử lý nước thải thành phố bằng cách sử dụng
các bãi đất ngập nước có trồng cỏ Vetiver. Hiệu suất xử lý được đánh giá qua

các năm, từ 3/2002 - 3/2004. Trong năm đầu, hiệu suất xử lý đối với BOD 5 là
77%; SS là 72 - 77%; N tổng: 56 - 75%; P tổng: 54 - 56%. Sau 2 năm xử lý,
hiệu suất tăng lên: BOD 5 là 94 - 96%; N tổng: 86 - 92%; P tổng 83 - 86% (dẫn
theo Trần Thanh Loan) [15].
Tại Thái Lan, người ta đã sử dụng cỏ Vetiver trong xử lý nước thải công
nghiệp từ 3 nguồn: sản xuất giấy, gạo và bột mì. Sau 4 tháng, kết quả cho thấy
hàm lượng BOD giảm từ 464mg/l xuống còn 7,8mg/l; tổng chất rằn hòa tan từ
8,18mg/l xuống còn 1,88mg/l; hàm lượng Cr từ 36mg/l giảm xuống còn 6mg/l và
hàm lượng Zn từ 29mg/l giảm xuống còn 0,01mg/l. Hiệu quả xử lý nước thải gia
tăng theo tuổi cỏ Vetiver, cao nhất là cây ở giai đoạn 3 tháng tuổi [44].
Tại Đan Mạch, hướng dẫn chính thức mới gần đây về xử lý nước thải sinh
hoạt 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 thẳng đứng, cho phép đạt hiệu suất loại bỏ BOD 5 tới
95% và nitrat hóa đạt 90%. Hệ thống này bao gồm cả quá trình kết tủa hóa học
để tách photpho trong bể phản ứng lắng, cho phép loại bỏ 90% photpho. Ngoài
các chức năng như đã kể trên, các nghiên cứu khác tại Đức, Thái Lan, Thụy Sỹ,
Bồ Đào Nha còn cho thấy bãi lọc trồng cây có thể loại bỏ vi sinh vật gây bệnh
trong nước thải sinh hoạt và nước thải đô thị; xử lý phân bùn, bể phốt và xử lý
nước thải công nghiệp, nước rò rỉ bãi rác… Không những thế, thực vật từ bãi lọc
trồng cây còn có thể được chế biến, sử dụng làm thức ăn cho gia súc, phân bón
cho đất, làm bột giấy, làm nguyên liệu cho sản xuất đồ thủ công mỹ nghệ, và là
nguồn năng lượng thân thiện môi trường (dẫn theo Trần Thanh Loan) [15].

Mai Thị Mỹ Hạnh


Khóa luận tốt nghiệp

10


Ở Trung Quốc, các chất dinh dưỡng (N, P) và kim loại nặng (Cu, Zn)
được thải ra từ các trại lợn với hàm lượng rất cao là nguyên nhân chủ yếu gây ô
nhiễm nguồn nước. Năm 2011, Xuhui Kong và những người khác đã nghiên cứu
về sự làm sạch nguồn nước thải từ trang trại chăn nuôi lợn bằng cỏ Vetiver, kết
quả cho thấy cỏ Vetiver có thể hấp thụ và lọc Cu, Zn trên 90%, As và N trên
75%, Pb trong khoảng 30-71%, P trong khoảng 45-58% và Hg là 13-58%. Hiệu
quả thanh lọc kim loại nặng và các chất N, P trong nước thải từ các trại lợn của
cỏ Vetiver được sắp xếp như sau: Zn > Cu > As > N > Pb > Hg > P [43].

2. Tình hình nghiên cứu và xử lý nước thải ở Việt Nam
Trong những năm gần đây, vấn đề nghiên cứu và xử lý nước thải ở nước ta
đã được chính phủ đặc biệt quan tâm và đưa vào chương trình được ưu tiên giải
quyết. Đã có nhiều tổ chức, cơ quan tham gia vào các hoạt động công tác bảo vệ
môi trường, xử lý môi trường như Viện Sinh học Nhiệt đới, Viện Tài nguyên Môi
trường, các Sở Khoa học và Công nghệ, Sở Tài nguyên - Môi trường, các trường
đại học, các tổ chức làm công tác bảo vệ môi trường...
Năm 1998, Đặng Xuân Toàn đã nghiên cứu và đề xuất phương pháp phát
triển công nghệ xử lý nước thải công nghiệp kết hợp với nước thải sinh hoạt. Tác
giả đã trình bày về khả năng kết hợp một vài loại nước thải công nghiệp với nước
thải sinh hoạt để xử lý đồng thời trong một hệ thống và đưa ra một số yêu cầu về
nghiên cứu triển khai để phát triển công nghệ xử lý nước thải di động, đa năng áp
dụng các phương pháp hóa học và sinh học [32].
Năm 1998, Lê Minh Triết và cộng sự đã nghiên cứu thực nghiệm công
nghệ xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy sản của công ty Searpimex, với mô
hình xử lý bằng vật liệu tiếp xúc và mô hình bùn hoạt tính lơ lững. Kết quả cho
thấy hiệu quả xử lý COD lên đến 90% với tải trọng từ 1,4 - 1,2 kg COD/m 3/ngày
đêm, COD đầu ra nhỏ hơn 100mg/l và đạt TCVN 5945-1995 loại B [34].
Năm 1998, Trần Văn Nhị và những người khác, qua nghiên cứu đã đưa
ra một số quy trình phù hợp cho việc xử lý nước thải từ sản xuất bột, mạch nha

(ở các làng nghề Quốc Oai, Hà Tây), bún (ở Phú Đô, Mễ Trì, Hà Nội), và giấy từ
Mai Thị Mỹ Hạnh


Khóa luận tốt nghiệp

11

bã mía (ở Vạn Diễm). Quy tình xử lý nước thải được xử lý qua các bước như sau:
Tiền xử lý bằng ao kỵ khí, xử lý hiếu khí bằng kênh oxy hóa hồi lưu, làm sạch
các hợp chất chứa nitơ bằng kỹ thuật lọc sinh học. Cuối cùng là sử dụng tảo đơn
bào và thực vật bậc cao thủy sinh để làm sạch nước thải. Nước thải sau công
đoạn xử lý trên có chất lượng đảm bảo tiêu chuẩn cho phép [22].
Năm 2001, Phạm Ngọc Vân Anh và cộng sự đã tiến hành trồng cây
Hương Bài để xử lý nước thải. Sau 16 ngày xử lý, cây Hương Bài đã hấp thụ
41,3% N-NH4+, 12% P-PO4-3. Tiếp theo, các tác giả đã áp dụng trồng cây Hương
Bài bao quanh các ao nước thải tại các trang trại chăn nuôi lợn Phú Sơn (Đồng
Nai). Kết quả cho thấy, cây Hương Bài có khả năng xử lý nước thải tốt qua việc
làm giảm BOD5 79% so với 50% ở nơi không trồng cỏ. Hiệu suất xử lý N là 91%,
P là 85% [1].
Năm 2004, Nguyễn Tuấn Phong đã nghiên cứu “Sự thay đổi nồng độ đạm,
lân và BOD5 của nước thải chăn nuôi lợn có trồng thủy canh cỏ Vetiver và Lục
bình”. Kết quả cho thấy: cỏ Vetiver có khả năng chịu được ô nhiễm hữu cơ cao,
trong khi Lục bình thì không sống được [27].
Năm 2006, Nguyễn Việt Anh đã nghiên cứu: “Xử lý nước thải sinh hoạt
bằng bãi lọc ngầm trồng cây dòng chảy thẳng đứng trong điều kiện Việt Nam”.
Kết quả cho thấy, các loại cây trồng trong bãi lọc như: Cỏ Nến, Sậy, Thủy Trúc,
Mai nước, Phát Lộc đều phát triển tốt trong nước thải ở các mô hình xử lý. Sậy
phát triển mạnh, dễ trồng, dễ sống, ít bị ảnh hưởng bởi môi trường hơn cả. Thủy
Trúc và Mai nước cũng phát triển tốt trong môi trường nước thải, ít bị ảnh hưởng

bởi môi trường. Tuy nhiên, sinh khối sản xuất ra ít hơn, lá thưa hơn. Cỏ Nến, có
khả năng hấp thụ chất hữu cơ mạnh, sinh khối lớn. Tuy nhiên, nó lại nhạy cảm
với nồng độ và thành phần của môi trường nước thải, với chế độ oxy trong bể và
ánh sáng [2],[3].
Năm 2008, Phan Hương Sơn, Đặng Xuyến Như, Nguyễn Thị Thanh Mai,
Nguyễn Thị Lan, Phạm Anh Tuấn đã nghiên cứu: “Sử dụng cây Sậy (Phragmites
maximus) để loại bỏ chất lơ lửng, COD, tổng N-NH 4+, P-PO4-3 trong nước thải
Mai Thị Mỹ Hạnh


Khóa luận tốt nghiệp

12

công nghiệp”. Kết quả cho thấy, đã loại bỏ được các thông số nói trên và cải tạo
được nước thải công nghiệp đạt được những tiêu chuẩn cho phép theo TCVN
5945 – 2005 (dẫn theo Lê Thị Phương Nhi)[21].
Ngô Hoàng Văn và cộng sự (2009) đã nghiên cứu thử nghiệm áp dụng giải
pháp cánh đồng tưới và cánh đồng lọc để xử lý nước rỉ rác. Hai loại cây trồng được
chọn làm thử nghiệm là cỏ Vetiver và cỏ Voi. Kết quả là khả năng xử lý COD
trong nước rỉ rác của cỏ Vetiver, cỏ Voi đạt TCVN 5945 – 2005. Ngoài ra, nhóm
còn khảo sát, thử nghiệm trên nhiều mô hình nhỏ ở các loại cây khác nhau với
nước rỉ rác cũ và nước rỉ rác mới pha loãng. Qua nghiên cứu cho thấy, nhiều loại
cây chịu được nước tưới là nước rỉ rác cũ; riêng các cây Dầu Mè, Mai, Lựu, Đinh
Lăng… có tình trạng xoắn lá khi nồng độ nước rỉ rác cũ vượt quá 10%. Với nước
rỉ rác mới có nồng độ vượt quá 15% cây không bị xoắn lá, nhưng cây chậm phát
triển. Đặc biệt là NH3, P và mùi hôi đều được cánh đồng tưới xử lý rất hiệu quá
(dẫn theo Đình Nguyên) [20].
Nghiên cứu của Trần Thị Hồng, Bùi Phương Thảo, Nguyễn Thị Hà (2010)
về khả năng xử lý amoni, photphat của hệ lọc cát - Chuối hoa, hệ lọc cát - Khoai

nước đối với nước thải giàu N, P. Kết quả khảo sát quá trình xử lý amoni bằng hệ
lọc cát - trồng cây đơn cho thấy, khi tăng nồng độ amoni từ 30mg/l lên 100mg/l,
thì hiệu suất xử lý của hệ tăng từ 44,36% lên 60,55% với Chuối hoa; từ 41,47%
lên 58,51% với Khoai nước. Khả năng xử lý amoni của hệ lọc cát - Chuối hoa và
hệ lọc cát - Khoai nước không khác nhau nhiều và đều chưa đạt quy chuẩn thải.
Kết quả khảo sát quá trình xử lý amoni bằng hệ lọc cát - trồng cây nối tiếp cho
thấy khả năng xử lý amoni, photphat được tăng cường mạnh ở các bể lọc tiếp
theo và nước đầu ra luôn đạt tiêu chuẩn thải ra môi trường [9].
Trần Thị Hồng, Trần Thị Phương, Lưu Thị Tặng (2010) đã “Nghiên cứu
ảnh hưởng của chất hữu cơ đến quá trình nitrat hóa trong xử lý nước thải sinh
hoạt bằng phương pháp vi sinh sử dụng kỹ thuật tầng chuyển động”. Với điều
kiện thí nghiệm hàm lượng amoni đầu vào 25mgN/l, dung dịch hóa chất vận
hành hệ có các thành phần đảm bảo cho vi sinh vật phát triển tốt, nghiên cứu đã

Mai Thị Mỹ Hạnh


Khóa luận tốt nghiệp

13

xác định được hằng số tốc độ phản ứng k của các trường hợp thí nghiệm không
có chất hữu cơ, COD/N = 1/1; 2/1; 3,2/1; 5/1 giảm dần tương ứng là 0,1442;
0,0738; 0,0633; 0,0517. Từ trường hợp không có chất hữu cơ đến trường hợp cho
thêm chất hữu cơ với tỉ lệ COD/N = 1/1 giá trị k giảm 1,954 lần. Khi hàm lượng
chất hữu cơ từ tỉ lệ COD/N = 1/1 tăng lên đến tỉ lệ COD/N = 5/1 giá trị k giảm
1,427 lần. Điều đó chứng tỏ chất hữu cơ kìm hãm quá trình nitrat hóa và sự kìm
hãm chậm dần khi hàm lượng chất hữu cơ tăng lên [10].
Trương Thị Nga và Võ Thị Kim Hằng (2010) khi nghiên cứu "Hiệu quả
xử lý nước thải chăn nuôi bằng cây rau Ngổ (Enydra fluctuans Lour.) và cây Lục

bình (Eichhoria crassipes)”, kết quả cho thấy: hiệu suất xử lý nước thải của rau
Ngổ đối với độ đục là 96,94%; COD là 44,97%; nitơ tổng là 53,60%, photphat
tổng là 33,56%. 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%, photphat tổng là 42,54%. Kết quả
về đặc điểm sinh học cho thấy, rau Ngổ và Lục bình có khả năng thích nghi và
phát triển tốt trong môi trường nước thải này [18].
Nguyễn Minh Sáng, Đồng Kim Loan, Trần Hồng Côn (2010) qua nghiên
cứu đặc tính cơ bản của nước thải ở một số loại hình làng nghề chế biến nông sản
tại Hà Nội cho thấy: tất cả các nguồn thải từ hoạt động sản xuất bún, miến, đậu
phụ và chế biến tinh bột sắn tại các làng nghề đều chứa hàm lượng lớn các chất
dễ phân hủy sinh học và là nguồn tiềm tàng gây ô nhiễm rất nặng. Trên thực tế,
các nguồn thải này đều được đưa vào hệ thống thoát nước thải sinh hoạt của
người dân làng nghề và thải trực tiếp ra môi trường. Đây là nguồn thải thuận lợi
cho các loại vi sinh vật phát triển, có thể có nguy cơ tiềm ẩn gây nên các bệnh
truyền nhiễm trong cộng đồng [29].
Trần Thị Tuyết Trinh, Nguyễn Thị Hồng Vy (2010) khi nghiên cứu khả
năng hấp thụ Cr trong nước thải bệnh viện bằng cây cỏ Voi cho thấy: với thời
gian lưu nước và mật độ cỏ Voi khác nhau được trồng trên cùng một đơn vị diện
tích thì hiệu suất hấp thụ Cr của cây này cũng thay đổi. Khi nồng độ Cr trong
nước thải đầu vào là 2,55mg/l, sau 20 ngày lưu nước và mô hình xử lý có mật độ

Mai Thị Mỹ Hạnh


Khóa luận tốt nghiệp

14

15 cây thì hiệu suất hấp thụ Cr trong nước thải bệnh viện của cây cỏ Voi đạt giá
trị cao nhất là 92,16% [35].

Nguyễn Đình Bảng, Nguyễn Văn Hoan, Nguyễn Thị Thanh Hoa,
Nguyễn Minh Phương (2011) đã nghiên cứu xử lý nước thải từ quá trình sản
xuất bún Phú Đô (Mễ Trì, Hà Nội) bằng bèo Tây và bèo Cái. Kết quả cho thấy
nước thải sau khi xử lý bằng phương pháp lọc sinh học (24giờ), sau đó tiếp tục
xử lý bằng thảm thực vật thì sau 38 giờ dùng bèo Tây hoặc 75 giờ khi dùng bèo
Cái, nước thải đã đạt tiêu chuẩn xả thải loại B (TCVN 5945 - 2009) và hiệu quả
xử lý của bèo Tây tốt hơn bèo Cái [4].
Kết quả nghiên cứu của Chu Thị Thu Hà (2011) về khả năng loại bỏ Cu và
Cd của bèo Tây trong nước ở điều kiện tĩnh và điều kiện có sục khí cho thấy sau
một tháng nuôi trong nước bị ô nhiễm hàm lượng cả 2 kim loại này trong bèo
Tây đều cao hơn nhiều so với nồng độ trong nước [8].
Trịnh Lê Hùng, Hoàng Văn Hà, Lê Tuấn Anh, Vũ Đình Phương,
Nakhonekham Xaybouangenum, Vũ Bích Ngọc (2011) đã nghiên cứu sự chuyển
hóa các chất dinh dưỡng trong bãi lọc trồng cây ngập nước kiểu bãi lọc thẳng
đứng bằng hai cây là Cói Chiếu và Cói Bàng. Kết quả cho thấy hàm lượng amoni
giảm dần và đạt hiệu suất xử lý 80,3 ± 15,8%, hiệu suất xử lý nitrit ổn định theo
thời gian đạt mức trung bình 93,2 ± 7,2%, hiệu suất xử lý nitrat biến đổi không
ổn định nằm trong vùng từ 35% tới 100% [12].
Kết quả nghiên cứu của Trịnh Lê Hùng, Trịnh Thanh Hương, Hoàng
Văn Hà, Lê Tuấn Anh, Vũ Bích Ngọc (2011) khi xử lý nước thải từ nhà máy
chế biến cá mực bằng cây Ngỗ dại và cây Cói cho thấy khả năng xử lý COD và
photpho của hai loài cây tương đương nhau, trong điều kiện thí nghiệm bằng
cây Ngổ dại, khả năng xử lý COD đạt mức trung bình 60% và photpho: 68%.
Cây Cói thể hiện ưu điểm trong việc làm giảm các hợp chất chứa nitơ, hiệu quả
xử lý cao và ổn định hơn cây Ngỗ dại. Hiệu quả xử lý amoni, nitrit, nitrat của
cây Cói lần lượt là 66,3%; 76,4%; 65,05% [13].

Mai Thị Mỹ Hạnh



Khóa luận tốt nghiệp

15

3. Tình hình nghiên cứu và xử lý nước thải ở Thừa Thiên Huế
Tình hình nghiên cứu và xử lý nước thải ở thành phố Huế trong những
năm gần đây có nhiều tiến triển. Trước đây, hầu hết các cơ sở sản xuất, kinh
doanh đều xả nước thải trực tiếp vào nguồn nước mặt, chỉ có một số cơ sở có quy
mô lớn mới xây dựng hệ thống xử lý nước thải như công ty bia Huế, bệnh viện
Trung Ương Huế, chợ Đông Ba...
Năm 2005, Nguyễn Minh Trí, Nguyễn Thị Ngọc Lan khi tìm hiểu "Khả
năng loại trừ các chất dinh dưỡng (N, P) trong nước các hồ ở di tích Huế bằng cỏ
Vetiver ", đã cho thấy cỏ Vetiver có khả năng loại bỏ các chất dinh dưỡng rất cao
với hiệu suất xử lý 70,86 - 75,52% N và 47,22 - 67,65% P và các giá trị COD,
BOD giảm và DO đều tăng lên đạt TCVN 5945-2005 [36].
Năm 2006, Nguyễn Minh Trí, Nguyễn Nữ Đại Minh Như đã tìm hiểu khả
năng hấp thụ các muối dinh dưỡng trong nước thải giết mổ gia súc bằng cỏ
Vetiver. Qua thăm dò, xử lý bằng cỏ Vetiver cho thấy hiệu suất hấp thụ N và P
tương đối cao. Đối với hàm lượng NO3- từ 73,53 - 85,2% và khoảng 72,80 78,94% đối với PO43- [24].
Năm 2007, khi khảo sát khả năng xử lý nước thải của nghề làm bún bằng cỏ
Hương Lau, các tác giả Nguyễn Minh Trí, Nguyễn Duy Chinh cho thấy các thông
số gây ô nhiễm giảm đi đáng kể, trong lúc đó oxy hòa tan tăng lên. Đặc biệt khả
năng loại bỏ các muối dinh dưỡng trong nước thải của cỏ Hương Lau rất cao [37].
Kết quả nghiên cứu về "Khả năng xử lý nước thải chăn nuôi lợn bằng cỏ
Vetiver" của nhóm tác giả Nguyễn Minh Trí, Nguyễn Bá Lộc, Lê Thị Lệ Thủy
(2007) cho thấy cỏ Vetiver có khả năng xử lý nước thải chăn nuôi lợn một cách
hữu hiệu. Các thông số gây ô nhiễm giảm dần theo thời gian xử lý, trong đó hàm
lượng oxy hòa tan tăng lên. Đặc biệt khả năng loại cỏ các muối dinh dưỡng trong
nước của cỏ Vetiver là rất cao. Nguồn nước sau khi xử lý có giá trị thông số hầu
hết đạt TCVN 5945-1995 loại B, một vài thông số đạt TCVN 5945-1995 loại A

như pH, PO43-... [38].
Mai Thị Mỹ Hạnh


Khóa luận tốt nghiệp

16

Năm 2008, Ngô Thị Phương Nam, Phạm Khắc Liệu, Trịnh Thị Giao Chi
đã nghiên cứu xử lý nước thải lò mổ gia súc bằng quá trình xử lý sinh học hiếu
khí thể bám, sử dụng giá thể là vật liệu polymer tổng hợp. Sau khi khởi động hệ
thống, ảnh hưởng của các điều kiện vận hành khác nhau lên hiệu quả xử lý COD
và T-N của nước thải pha loãng đã được khảo sát. Với mức pha loãng với nồng
độ COD đầu vào 560mg/l (tương ứng với tải trọng hữu cơ 0,56 kg
COD/m3/ngày), hệ thống có thể đạt hiệu quả loại COD gần 90%, cho đầu ra đạt
loại B theo TCVN 5945: 2005. Tốc độ sục khí tốt nhất tìm thấy là 0,5 l/phút.
Thời gian lưu nước giảm nhanh đã làm giảm đáng kể hiệu quả xử lý. Đặc biệt,
nồng độ sinh khối trong bể đã đạt đến giá trị 4,6 g/l theo SS [16].
Năm 2008, Nguyễn Minh Trí, Nguyễn Thị Hồng Nhung khi nghiên cứu
khả năng xử lý đạm, lân và thành phần hóa sinh của cỏ Vetiver sống trong nước
thải làm bún cho thấy: khả năng xử lý đạm, lân của cỏ Vetiver là rất cao và lá cỏ
Vetiver sống trong nước thải làm bún có thành phần sinh hóa cao có thể làm thức
ăn cho gia súc [23].
Năm 2008, nhóm tác giả Nguyễn Minh Trí, Nguyễn Đắc Tạo, Nguyễn
Duy Chinh đã "Tìm hiểu khả năng giảm thiểu ô nhiễm nước hồ Tịnh Tâm - Huế
bằng cỏ Vetiver", kết quả cho thấy cỏ Vetiver được ổn định bằng dung dịch Knop
thì có hiệu suất loại bỏ nitơ, photpho cao, trong điều kiện thí nghiệm thì khả năng
hấp thụ PO43- đạt được 80,33% và NO3- đạt 91,52% [39].
Năm 2009, Nguyễn Minh Trí, Nguyễn Duy Chinh, Nguyễn Việt Thắng
nghiên cứu về đặc điểm hình thái và khả năng giảm thiểu ô nhiễm môi trường

nước của cây Hương Bài ở Thừa Thiên Huế. Các tác giả đã tiến hành trồng thử
nghiệm cây Hương Bài trong môi trường nước thải chăn nuôi lợn, nước hồ Tịnh
Tâm và nước thải đô thị. Theo kết quả nghiên cứu, quá trình xử lý một số nguồn
nước thải bằng cây Hương Bài có hiệu quả cao thông qua các thông số NO 3-,
PO43-. Sau khi xử lý thì các nguồn thải trên đều có giá trị các thông số BOD, COD
giảm đi đáng kể, đồng thời DO tăng lên, hạn chế được quá trình phú dưỡng xảy ra
ở các thủy vực [40].

Mai Thị Mỹ Hạnh


Khóa luận tốt nghiệp

17

Năm 2009, Nguyễn Thị Trang khi "Tìm hiểu khả năng xử lý nước thải làng
nghề làm bún Vân Cù, huyện Hương Trà - Thừa Thiên Huế bằng cây Hương Bài"
đã cho thấy cây Hương Bài có khả năng xử lý nước thải khá cao. Kết quả sau khi
xử lý cho thấy các thông số ô nhiễm giảm đi đáng kể, trong đó hàm lượng oxy hòa
tan lại tăng lên, giá trị các thông số hầu như đều đạt TCVN 5945:2005 loại B [33].
Năm 2010, Nguyễn Thị Thanh Thủy nghiên cứu "Thử nghiệm mô hình đất
ngập nước nhân tạo để xử lý nguồn nước thải gây ô nhiễm hồ Tịnh Tâm - Huế".
Tác giả đã xây dựng 3 mô hình đất ngập nước: mô hình 1 trồng cỏ Vetiver; mô
hình 2 trồng cây chuối hoa lai; mô hình 3 trồng xen giữa cỏ Vetiver và cây chuối
hoa lai. Kết quả nghiên cứu cho thấy, cả 3 mô hình đều có hiệu suất xử lý các
thông số ô nhiễm trong nước thải khá cao. Hiệu suất xử lý BOD, COD, NO 3-,
PO43-, NH4- đều đạt trên 70% sau 8 ngày xử lý. Trong đó mô hình trồng cỏ Vetiver
có hiệu suất xử lý cao nhất [31].
Năm 2010, nhóm tác giả Phan Thị Hồng Ngân, Huỳnh Thị Phúc, Phạm
Khắc Liệu đã nghiên cứu khả năng thích nghi của bùn hoạt tính với môi trường

có độ muối cao nhằm định hướng ứng dụng xử lý nước thải nuôi trồng thủy sản.
Hai dạng thích nghi đã được tiến hành gồm thích nghi ở dạng mẻ và thích nghi
trên bể xử lý dòng liên tục. Ở thí nghiệm dạng mẻ, bùn hoạt tính được cho tiếp
xúc với các môi trường có độ muối khác nhau trong suốt thời gian thí nghiệm
hoặc cho tiếp xúc với môi trường có độ muối tăng dần sau từng thời gian thí
nghệm. Tốc độ tiêu thụ oxy (OUR) được dùng để đánh giá hoạt tính. Kiểu thí
nghi với môi trường có độ muối tăng dần cho kết quả tốt hơn; ở độ muối 15% o,
OUR giảm 20% so với mẫu đối chứng; hiệu suất loại COD đạt khoảng 72%. Ở
thí nghiệm dòng liên tục trên bể phản ứng có sục khí với lớp đệm ngập nước, khả
năng thích nghi với môi trường muối15% o đạt cao hơn thí nghiệm mẻ; với khả
năng xử lý COD đạt 87,3% [19].
Nguyễn Minh Trí, Nguyễn Thị Thanh Thủy (2011) đã nghiên cứu về ảnh
hưởng của nước thải sinh hoạt chợ An Cựu đến chất lượng nước sông An Cựu Huế và khả năng giảm thiểu ô nhiễm nguồn nước thải này bằng kỹ thuật đất ngập

Mai Thị Mỹ Hạnh


Khóa luận tốt nghiệp

18

nước nhân tạo. Kết quả thực nghiệm cho thấy nước thải sau khi qua hệ thống có
trồng cây Hương Bài để xử lý cho hiệu quả hấp thụ NO 3-, PO43- là khá cao trong
điều kiện thí nghiệm; góp phần làm giảm quá trình phú dưỡng của sông An Cựu
khi tiếp nhận nguồn nước thải này [41].

III. SƠ LƯỢC VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU
1. Điều kiện tự nhiên và tình hình dân cư ở thành phố Huế
Thành phố Huế nằm ở vị trí trung tâm của đất nước, trên trục Bắc - Nam
của các tuyến đường bộ, đường sắt, đường hàng không và đường biển, gần tuyến

hành lang Đông - Tây của tuyến đường Xuyên Á; có điều kiện thiên nhiên, hệ
sinh thái đa dạng, phong phú và diện mạo riêng tạo nên một không gian hấp dẫn,
được xây dựng trong không gian phong cảnh thiên nhiên kỳ diệu từ núi Ngự
Bình, đồi Thiên An - Vọng Cảnh… Thành phố hội đủ các dạng địa hình: đồi núi,
đồng bằng, sông hồ, tạo thành một không gian cảnh quan thiên nhiên - đô thị văn hoá lý tưởng để tổ chức các loại hình Festival và các hoạt động du lịch thể
thao khác nhau.
Thành phố Huế có 27 phường với tổng số dân là 338.994 người, trong đó
các phường tập trung đông dân cư như phường Thuận Thành, Tây Lộc, An Cựu,
Vỹ Dạ, Phước Vĩnh… Điều này đã tác động lớn đến tình hình thoát nước và xử
lý nước thải ở địa phương [49].

2. Hiện trạng hệ thống thoát nước thành phố Huế và tình hình ô nhiễm môi
trường do nước thải
Việc thoát nước và xử lý nước thải hiện nay đang là vấn đề nan giải ở thành
phố Huế. Trước đây, việc thoát nước và xử lý nước thải đều dựa vào hệ thống ao
hồ và sông đào quanh nội thành thành phố Huế. Cùng với tốc độ hóa đô thị, hệ
thống ao hồ bị lấp dần đã gây khó khăn cho việc thoát nước và xử lý nước thải của
thành phố. Hiện thành phố Huế có 120 điểm xả nước thải, nước mưa, trong đó có
khoảng 50 điểm xả nước thải tập trung và đều không đảm bảo tiêu chuẩn cho
phép, hầu hết đều thải trực tiếp ra sông mà không qua bất kỳ hệ thống xử lý nào.
Mai Thị Mỹ Hạnh


Khóa luận tốt nghiệp

19

Hệ thống thoát nước Thành phố là hệ thống thoát nước chung, có chiều dài
gần 202 km. Ngoài ra, hệ thống thoát nước thành phố còn được bổ sung bởi hệ
thống sông, kênh, hồ trong và quanh khu vực Thành Nội, với 40 hồ còn lại (diện

tích gần 60ha) và 13,5 km sông Ngự Hà, Hào hộ thành. Hệ thống này có vai trò
rất quan trọng trong việc thu - thoát, điều hòa, điều tiết nước. Nhưng do hệ thống
cống liên thông giữa các hồ bị hư hỏng và không được nạo vét thường xuyên,
nên hiệu quả hoạt động thấp.
- Hầu hết các nguồn thải chưa được xử lý đều đổ vào hệ thống sông, kênh,
ao, hồ (120 điểm thải); đặc biệt ven sông Hương và sông Đông Ba, nơi có những
cơ sở lớn và cửa xả thải ra với tải lượng lớn chất gây ô nhiễm nguồn nước (56
điểm thải). Kiểm tra các mẫu nước thải ra sông Hương, giá trị BOD 5 đo được từ
33-292mg/lít (tăng dần từ thượng lưu về hạ lưu).
- Theo kết quả khảo sát, chỉ có khoảng 40% nước thải sinh hoạt đến được
các nguồn thải. Lượng nước thải còn lại có thể xem là các nguồn thải không kiểm
soát được, và cũng chỉ có khoảng 10% tải lượng BOD trong nước thải đô thị đến
được các nguồn nhận thải. Một phần lớn chất hữu cơ trong nước thải có thể đã bị
thất thoát do không thu gom được, hoặc thấm, hoặc phân hủy trên đường ống.
Số liệu trên đây cho thấy, nguy cơ ô nhiễm môi trường nói chung, ô nhiễm
nguồn nước ngầm ở thành phố Huế là rất lớn [47].

Mai Thị Mỹ Hạnh


Khóa luận tốt nghiệp

20

Phần 2.
THỜI GIAN, ĐỊA ĐIỂM, ĐỐI TƯỢNG
VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
I. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
- Các mẫu nước thải đô thị tại thành phố Huế.
- Cây Ngổ dại - Enydra fluctuans Lour.


Hình 2.1. Enydra fluctuans Lour.

Cây Ngổ dại có tên khoa học là Enydra fluctuans Lour., thuộc họ Cúc
(Asteraceae), được tìm thấy ở Ấn Độ, Indonesia, Thái Lan, Trung Quốc... Ngổ
dại mọc dưới nước, sống nổi hoặc ngập nước, hệ rễ phát triển mạnh, có khả năng
hấp thu tốt các chất dinh dưỡng có trong môi trường để tạo sinh khối, nhờ đó làm
giảm hàm lượng chất dinh dưỡng và hạn chế sự ô nhiễm nguồn nước. Ở nước ta,
Ngổ dại mọc nhiều ở các ao, hồ, ruộng ngập nước... [11].

Mai Thị Mỹ Hạnh