LỜI CÁM ƠN
Để hồn thành chƣơng trình đào tạo khóa học 2014 – 2018, đƣợc sự nhất trí
của Khoa Quản lí tài ngun rừng và Mơi trƣờng – Trƣờng Đại học Lâm nghiệp
Việt Nam, tôi đã tiến hành thực hiện đề tài tốt nghiệp:
“Nghiên cứu khả năng xử lý nước sông Nhuệ tại Cầu Diễn - Hà Nội bằng
cây Rau Ngổ (Enydra fluctuans Lour)"
Trƣớc hết tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong khoa
QLTNR&MT – Trƣờng Đại học Lâm Nghiệp đã trang bị cho tôi những kiến thức
quý báu để có thể thực hiện khóa luận tốt nghiệp.
Trong q trình nghiên cứu, tơi đã đƣợc các thầy cơ chỉ dạy, hƣớng dẫn tận
tình mỗi khi gặp khó khăn
Đặc biệt tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy Đặng Hồng Vƣơng, bộ mơn
Kỹ thuật mơi trƣờng cùng cơ Nguyễn Thị Ngọc Bích, trung tâm Phân tích mơi
trƣờng là những ngƣời đã định hƣớng, khuyến khích và chỉ dẫn tơi trong suốt q
trình thực hiện khóa luận tốt nghiệp.
Cuối cùng tơi xin cảm ơn gia đình, ngƣời thân và toàn thể bạn bè đã động
viên, giúp đỡ trong suốt q trình học tập và thực hiện khóa luận này. Mặc dù đã rất
cố gắng, song do thời gian và năng lực chƣa cao nên khóa luận khơng tránh khỏi
những thiếu sót về chun mơn. Tơi rất mong nhận đƣợc sự đóng góp, nhận xét của
các thầy cơ giáo và các bạn để khóa luận này đƣợc hồn thiện hơn.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 11 tháng 05 năm 2018
Sinh viên

CHU THỊ HIỀN

i


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ......................................................................................................... i

MỤC LỤC..............................................................................................................ii
DANH MỤC CÁC TỪ VIÊT TẮT ...................................................................... iv
DANH MỤC CÁC BẢNG .................................................................................... v
DANH MỤC CÁC HÌNH .................................................................................... vi
MỞ ĐẦU ................................................................................................................ 1
CHƢƠNG I: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU .............................. 2
1.1. Hiện trạng ô nhiễm sông trên thế giới và ở Việt Nam ................................... 2
1.1.1. Tình hình ơ nhiễm nƣớc sơng trên thế giới .......................................................2
1.1.2. Tình hình ơ nhiễm nƣớc sơng ở Việt Nam........................................................3
1.2.1. Vị trí địa lý và diện tích.....................................................................................5
1.2.2. Đặc điểm địa hình .............................................................................................6
1.2.3. Đặc điểm khí hậu, thủy văn...............................................................................7
1.2.4. Điều kiện kinh tế - xã hội ..................................................................................8
1.3. Khả năng xử lí nƣớc thải bằng thực vật thủy sinh ....................................... 12
1.3.1. Khái niệm, phân loại thực vật thuỷ sinh .........................................................12
1.3.2. Cơ chế xử lý chất ô nhiễm ..............................................................................15
1.4. Cơ sở khoa học của biện pháp sử dụng TVTS xử lý ô nhiễm nƣớc .............. 18
1.5. Ƣu điểm và hạn chế của biện pháp sử dụng TVTS để xử lý nƣớc ô nhiễm:18
1.6. Các nghiên cứu về xử lý ô nhiễm nƣớc bằng TVTS và tình hình nghiên cứu
sử dụng lồi TVTS cải tạo nƣớc ô nhiễm............................................................ 19
1.6.1. Trên thế giới ....................................................................................................19
1.6.2. Tại Viêt Nam .................................................................................................19
1.7.1. Đặc điểm sinh học ...........................................................................................21
1.7.2. Khả năng xử lý ô nhiễm ..................................................................................22
1.8. Công dụng ..................................................................................................... 23
CHƢƠNG II: MỤC TIÊU, ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU ..................................................................................................... 24
2.1. Mục tiêu nghiên cứu: .................................................................................... 24
2.1.1. Mục tiêu chung ................................................................................................24


ii


2.1.2. Mục tiêu cụ thể ................................................................................................24
2.2. Đối tƣợng nghiên cứu ................................................................................... 24
2.3. Nội dung nghiên cứu: ................................................................................... 24
2.4. Phƣơng pháp nghiên cứu: ............................................................................. 24
2.4.1 Nghiên cứu chất lƣợng nƣớc sông Nhuệ đoạn Cầu Diễn ............................25
2.4.2. Đánh giá hiệu quả của rau ngổ trâu trong việc hấp thụ các chất ô nhiễm
trong môi trƣờng nƣớc ở khu vực nghiên cứu .......................................................25
2.4.3. Đề xuất giải pháp phục hồi chất lƣợng nƣớc sông Nhuệ bằng mơ hình
thực vật thủy sinh kết hợp. ......................................................................................27
CHƢƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN.......................... 28
3.1. Chất lƣợng nƣớc sông Nhuệ trong thời gian nghiên cứu ............................. 28
3.2. Khả năng xử lý nƣớc sông của cây Rau Ngổ ............................................... 29
3.2.1. Nhu cầu oxy hóa học (COD)...........................................................................31
3.2.2. Nhu cầu ơ xy sinh hóa (BOD5) .......................................................................33
3.2.3. Tổng Photpho ..................................................................................................35
3.2.4. Hàm lƣợng Amoni trong nƣớc N_NH4+ .........................................................36
3.3. Các giải pháp nhằm cải thiện chất lƣợng nƣớc, bảo vệ phát triển hệ sinh thái
sông Nhuệ ............................................................................................................ 40
3.3.1. Cơ sở khoa học đề xuất các giải pháp .............................................................40
3.3.2. Các giải pháp về luật pháp và chính sách .......................................................41
3.3.3. Các giải pháp về tuyên truyền và huấn luyện .................................................42
3.3.4. Các giải pháp về kỹ thuật ................................................................................42
3.3.5. Hành động cụ thể: ...........................................................................................43
3.3.6. Giải pháp sinh học sử dụng các loài thực vật cho mục đích xử lý ơ nhiễm mơi
trƣờng nƣớc sơng Nhuệ: ............................................................................................43
CHƢƠNG IV. KẾT LUẬN- TỒN TẠI- KHUYẾN NGHỊ ................................ 45
4.1. KẾT LUẬN ................................................................................................... 45

4.2. TỒN TẠI ....................................................................................................... 46
4.3. KHUYẾN NGHỊ........................................................................................... 46
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC

iii


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
STT

TỪ VIẾT TẮT

TIẾNG VIÊT

1

BOD

Nhu cầu oxy sinh hóa

2

BVMT

Bảo vệ mơi trƣờng

3

COD


Nhu cầu oxy hóa học

4

DO

Lƣợng oxy hịa tan trong nƣớc

5

HTS

Hệ sinh thái

6

KCN

Khu cơng nghiệp

7

KTTĐ

Kinh tê trọng điểm

8

LVS


Lƣu vực sơng

9

NH4+

Amoni

10

NN&PTNT

Nơng nghiệp và phát triển nơng thơn

11

N_NO3-

Nitrat

12

PGS.TS

Phó giáo sƣ Tiến sĩ

13

QCVN


Quy chuẩn Việt Nam

14

TCVN

Tiêu chuẩn Việt Nam

15

TV

Thực vật

16

TVTS

Thực vật thủy sinh

17

VSV

Vi sinh vật

iv



DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Phân bố diện tích trong lƣu vực sông Nhuệ ............................................... 6
Bảng 1.2: Danh sách các làng nghề sông Nhuệ chảy qua thuộc TP HÀ Nội ............. 9
Bảng 1.3. Một số thực vật tiêu biểu trong sử dụng trong xử lý nƣớc ....................... 15
Bảng 1.4. Nhiệm vụ của các bộ phận thủy sinh thực vật trong các hệ thống xử lý
nƣớc thải ....................................................................................................................16
Bảng 2.1.Kết quả nghiên cứu .................................................................................... 27
Bảng 2.2. Các chỉ tiêu phân tích mẫu nƣớc và phƣơng pháp phân tích.................... 27
Bảng 3.1. Giá trị các thông số chất lƣợng nƣớc sông Nhuệ ..................................... 28
Bảng 3.2. Theo dõi khả năng xử lý nƣớc sông của cây Rau Ngổ ở thí nghiệm I ..... 30
Bảng 3.3. Theo dõi khả năng xử lý nƣớc sông của cây Rau Ngổ ở thí nghiệm II .... 31

v


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1. Bản đồ khu vực sơng Nhuệ .........................................................................5
Hình 1.2. Cây Rau Ngổ (Enydra fluctuans Lour) .....................................................22
Hình 3.1. Thùng đối chứng .......................................................................................28
Hình 3.2. Thí nghiệm Ia cây......................................................................................29
Hình 3.3. Thí nghiệmIb .............................................................................................29
Hình 3.4. Thí nghiệm IIa ...........................................................................................29
Hình 3.5. Thí nghiệm IIb...........................................................................................29
Hình 3.2. Kết quả phân tích COD ở thí nghiệm I .....................................................31
Hình 3.3. Kết quả phân tích COD ở thí nghiệm Ia, IIa, IIb ......................................32
Hình 3.4. Kết quả phân tích BOD5 ............................................................................33
Hình 3.5. Kết quả phân tích BOD5 ở thí nghiệm Ia, IIa, IIb .....................................34
Hình 3.6. Kết quả phân tích Tổng Photpho ở thí nghiệm I .......................................35
Hình 3.7. Kết quả phân tích Tổng Photpho ở thí nghiệm Ia, IIa, IIb ........................36
Hình 3.8. Kết quả nghiên cứu Amoni ở thí nghiệm I ...............................................37

Hình 3.9. Kết quả phân tích N_NH4+ ở thí nghiệm Ia, IIa, IIb .................................38
Hình 3.10. Kết quả phân tích Nitrat ở thí nghiệm I ..................................................39
Hình 3.11. Kết quả phân tích Nitrat ở thí nghiệm Ia, IIa, IIb ...................................40

vi


MỞ ĐẦU
Chảy qua Hà Nội - khu vực có mật độ dân số cao nhất cả nƣớc, cũng là vùng
có sự phát triển kinh tế xã hội nhanh chóng kèm theo tình trạng đơ thị hóa mạnh mẽ,
sơng Nhuệ có vai trò rất quan trọng đối với các hoạt động kinh tế trong vùng lƣu
vực. Sông Nhuệ lấy nƣớc từ sơng Hồng, đón nhận nƣớc thải từ Hà Nội và các vùng
ven sông mỗi ngày, cung cấp nƣớc tƣới cho các vùng đất nông nghiệp và những đầm
thuỷ sản ven sông. Khi sử dụng nguồn nƣớc này làm nƣớc tƣới, bên cạnh tác dụng
có lợi do tận dụng đƣợc những chất dinh dƣỡng có trong nƣớc thải và đỡ phần chi
phí xử lý nƣớc thải thì tác hại là một vấn đề cần phải quan tâm vì trong nguồn nƣớc
sơng có pha trộn nƣớc thải này có thể có chứa các chất hữu cơ độc hại hay các vi
sinh vật gây bệnh cũng nhƣ các nguyên tố kim loại nặng có hại cho cơ thể con ngƣời
(FAO,1994), (Marcussen H., 2008). Theo kết quả giám sát mới nhất của Bộ
NN&PTNT, chất lƣợng nƣớc sông Nhuệ từ cầu Diễn đến đập Đồng Quan rất thấp:
Hàm lƣợng COD vƣợt quá giới hạn từ 2,2 đến 9 lần; chỉ số DO có giá trị nhỏ hơn
1mg/l; hàm lƣợng NH4+ vƣợt quá giới hạn từ 0,4 đến 11 lần; hàm lƣợng vi khuẩn
Coliform vƣợt quá giới hạn từ 1,5 đến 30 lần… Đây chính là nguyên nhân gây ra sự
cố môi trƣờng vùng hạ lƣu sông Nhuệ thời gian vừa qua [15] Sử dụng nƣớc sơng
Nhuệ đáp ứng tiêu chuẩn nƣớc tƣới tiêu của Chính phủ là một nhu cầu cấp thiết và
chính đáng của nhân dân, nhằm đảm bảo sức khoẻ cộng đồng cũng nhƣ đảm bảo mỹ
quan đô thị. Hệ sinh thái sông và lƣu vực sơng đóng vai trị vơ quan trọng, là phần
khơng thể tách rời của mơi trƣờng sơng, nó tham gia vào các q trình vận chuyển,
tích lũy và đồng hóa chất ơ nhiễm, là một trong những tác nhân chính tham gia vào
q trình tự làm sạch của nƣớc. Đề tài Khóa luận “Nghiên cứu khả năng xử lý

nước sông Nhuệ tại Cầu Diễn - Hà Nội bằng cây Rau Ngổ (Enydra fluctuans
Lour) " tập trung nghiên cứu, đánh giá tiềm năng hấp thụ chất ô nhiễm trong nƣớc
sơng của lồi Ngổ trâu nhằm giảm thiểu, khống chế mức độ gia tăng ô nhiễm để
phục hồi chất lƣợng nƣớc sông Nhuệ, bảo vệ môi trƣờng, cảnh quan thiên nhiên và
sức khỏe con ngƣời.

1


CHƢƠNG I: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Hiện trạng ô nhiễm sông trên thế giới và ở Việt Nam
1.1.1. Tình hình ơ nhiễm nước sơng trên thế giới
Trên thế giới nhiều quốc gia đang phải đối mặt với hiện tƣợng ô nhiễm
nguồn nƣớc sông. Tại Trung Quốc khoảng 62,6 tỷ tấn nƣớc thải đổ ra các dịng
sơng mỗi năm, sông Yangzte (Dƣơng Tử) nhận 22 tỷ tấn, sông Hồng Hà nhận 3,9
tỷ tấn, trong đó 62% là nƣớc thải công nghiệp, 36% hầu nhƣ chƣa qua xử lý. Lƣu
vực sơng Yangzte chiếm 20% diện tích lãnh thổ Trung Quốc với dân số xấp xỉ 425
triệu ngƣời, đóng góp một phần tƣ GDP của Trung Quốc, tức là khoảng 410 tỷ
USD. Hiện nay, sông Yangzte cũng phải đối mặt vói hàng loạt các thách thức mơi
trƣờng: bão lũ, xói lở đất, ô nhiễm nƣớc và suy giảm đa dạng sinh học, đặc biệt là
hệ sinh thái thủy sinh [5].
Tại Hong Kong chất lƣợng nƣớc của sông Pearl River bị ô nhiễm nặng nề.
Chính quyền đã xây dựng một dự án để giám sát chất lƣợng môi trƣờng nƣớc. Mục
tiêu của dự án là nghiên cứu dòng chảy liên quan của các chất độc hại nhƣ chất cặn
và dinh dƣỡng đổ vào nguồn nƣớc Hong Kong từ sông Pearl River. Kết quả của dự
án nhằm cung cấp thông tin cho các nhà khoa học trên thế giới, các nhà làm luật về
môi trƣờng của Hong Kong, Trung Quốc và ngƣời dân nhằm mục tiêu là giảm thiểu
các tác động ô nhiễm của sông Pearl River lên chất lƣợng nƣớc của sơng Hong
Kong và hệ sinh thái nói chung [5].
Tại Indonesia, hệ thống sông Brantas là một trong những hệ thống sơng lớn

của đất nƣớc, nằm ở hần phía đơng đảo Java. Sự gia tăng dân số và phát triển công
nghiệp trong 3 thập kỷ qua đã làm cho chất lƣợng nƣớc của LVS Brantas bị suy
thoái và ảnh hƣởng xấu tới sức khỏe của cộng đồng dân cƣ và sự phát triển của nền
kinh tế. Để kiểm soát chất lƣợng nƣớc LVS Brantas, Chính phủ Indonesia đã thực
hiện nhiều biện pháp nhƣ đƣa ra kế hoạch tổng thể về quan trắc chất lƣợng nƣớc và
kiểm sốt ơ nhiễm. Những số liệu quan trắc đƣợc tập hợp và báo cáo tới chính
quyền Đơng Java. Những kết quả đó đƣợc sử dụng làm căn cứ cho việc đƣa ra các
hƣớng dẫn áp dụng thực thi pháp luật trong việc cảnh báo và đóng cửa những nguồn
thải [5].

2


1.1.2. Tình hình ơ nhiễm nước sơng ở Việt Nam
Hiện nay, tình trạng ơ nhiễm nguồn nƣớc mặt rõ ràng nhất ở các khu đô thị
lớn nhƣ Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh. Tốc độ phát triển kinh tế cao là nguy cơ
làm xấu đi chất lƣợng nguồn nƣớc trên các sơng suối. Bên cạnh đó, thái độ q ƣu
tiên việc phát triển kinh tế, đặt vấn đề môi trƣờng và phát triển bền vững xuống
hàng thứ yếu, sự hạn chế về năng lực và yếu kém đi cùng thiếu trách nhiệm trong
công tác quản lý tài nguyên và mơi trƣờng cũng đã góp phần làm gia tăng những
hiểm họa về suy thoái chất lƣợng nƣớc, đặc biệt ở các thành phố lớn [2].
Môi trƣờng nƣớc sông tại vùng kinh tế trọng điểm (KTTĐ) miền
Bắc,trong số con sông đã khảo sát (sông Đuống, sông Cà Lồ, sông Cấm, sông Lạch
Tray, sơng Bạch Đằng, sơng Cầu) khơng có con sơng nào đạt quy chuẩn nƣớc mặt
loại A1 (nguồn cung cấp nƣớc sinh hoạt), một số sông (sông Cầu, sông Ngũ Huyện
Khê, sông Cà Lồ) không đạt quy chuẩn nƣớc mặt loại B1 (dùng cho mục đích tƣới
tiêu thủy lợi) do có các thơng số BOD5 và COD vƣợt quy chuẩn kỹ thuật quốc gia
về chất lƣợng nƣớc mặt QCVN 08:2015/BTNMT [2].
Môi trƣờng nƣớc sông tại vùng KTTĐ miền Trung
Các con sông lớn trong vùng chảy qua các khu công nghiệp và đơ thị có hàm

lƣợng các chất ơ nhiễm tập trung cao ở phía hạ lƣu: hàm lƣợng COD và BOD5 đạt
QCVN 08:2015/BTNMT loại B1, phần lớn các kim loại nặng và các muối dinh
dƣỡng đạt QCVN 08:2015/BTNMT loại B1 [2].
Nƣớc thải tại các khu công nghiệp đƣợc quan trắc có hàm lƣợng chất rắn lơ
lửng, chất hữu cơ, Coliform, Nitơ tổng số vƣợt tiêu chuẩn cho phép (TCCP). Nƣớc
thải tại các khu đô thị: độ đục, hàm lƣợng chất rắn lơ lửng, hàm lƣợng chất hữu cơ,
hàm lƣợng N-NH4+, Nitơ tổng vƣợt TCCP [2].
Môi trƣờng nƣớc sông tại vùng KTTĐ phía nam
Lưu vực sơng Vàm Cỏ Đơng: là lƣu vực chịu ảnh hƣởng ít nhất của nƣớc thải
cơng nghiệp trên tồn vùng KTTĐ phía Nam, tuy nhiên chất lƣợng nƣớc tại đây
cũng đã có dấu hiệu ơ nhiễm. Ở một vài điểm, COD và hàm lƣợng chất dinh dƣỡng
đó vƣợt QCVN 08:2015/BTNMT loại B [2].
Lưu vực sơng Sài Gịn: Chất lƣợng nƣớc liên quan chặt chẽ đến sức khỏe
cộng đồng. Theo đánh giá của Tổ chức Y tế thế giới, 80% bệnh tật ở con ngƣời xuất

3


phát từ việc sử dụng nguồn nƣớc không sạch và vệ sinh môi trƣờng kém. Hiện nay,
nguồn nƣớc sinh hoạt của ngƣời dân trên địa bàn Thành phố Hồ Chí Minh sử dụng
chủ yếu là nƣớc máy đã qua xử lý từ nguồn nƣớc thơ lấy tại sơng Sài Gịn - Đồng
Nai, và một phần trên kênh Đông.
Trong nhiều năm qua, hệ thống quan trắc, giám sát chất lƣợng nƣớc cấp cho
sinh hoạt đã đƣợc đặt tại các trạm thƣợng lƣu sơng Sài Gịn nhƣ Bến Củi, Bến Súc,
Thị Tính và Phú Cƣơng, hai trạm khác là Hóa An đặt trên sông Đồng Nai và trạm
N46 trên kênh Đông. Các kết quả quan trắc cho thấy một số chỉ tiêu đạt chuẩn cho
phép nhƣ: Nhu cầu oxy sinh học, nhu cầu oxy hóa học, độ mặn, chỉ tiêu kim loại
nặng, chỉ tiêu nitơ đạt quy chuẩn cho phép. Nhƣng nhiều chỉ tiêu nhƣ: pH, độ đục,
nồng độ chất rắn hòa tan trong nƣớc, oxy hòa tan, nồng độ dầu và vi sinh vật tại hầu
hết các trạm quan trắc vƣợt mức cho phép.

Để đảm bảo nguồn nƣớc sinh hoạt cho hơn 7 triệu dân thành phố, cần phải có
giải pháp hữu hiệu khống chế nồng độ chất ô nhiễm trong nƣớc thải, giảm tải lƣợng
chất ô nhiễm đổ xuống sông Sài Gịn. Khơng cấp phép đầu tƣ cho các dự án thuộc
nhóm ngành có gây ơ nhiễm cao nhƣ: Hóa chất, cao su, sản xuất bột giấy, chế biến
thực phẩm… trên khu vực thƣợng nguồn. Giải pháp di dời trạm lấy nƣớc cung cấp
cho sinh hoạt lên phía thƣợng nguồn cũng đang đƣợc bàn tới nếu tình trạng ơ nhiễm
của sơng Sài Gịn [2].
Lưu vực sơng Đồng Nai và Thị Vải: là nơi tập trung của nhiều khu công
nghiệp, đặc biệt là các khu công nghiệp, các nhà máy đã hình thành khá lâu đời.
Tuy nhiên, mức độ tập trung các nhà máy gây ô nhiễm nghiêm trọng nhƣ sản xuất
phân bón, hóa chất… chủ yếu tập trung ở phía hạ lƣu và nhánh sơng Thị Vải
trong đó đáng chú ý là khu công nghiệp Phú Mỹ 1 và Công ty cổ phần hữu hạn
Vedan Việt Nam là hai đơn vị xả thải các chất gây ô nhiễm môi trƣờng cao nhất.
Các thông số ô nhiễm nhƣ hữu cơ, chất rắn lơ lửng, vi sinh… vƣợt quy chuẩn cho
phép hàng chục, thậm chí hàng trăm lần [2].
Ngồi ra, nƣớc thải sinh hoạt phát sinh từ các đô thị, khu dân cƣ đang ảnh
hƣởng nghiêm trọng đến chất lƣợng nƣớc tại các dịng sơng nói riêng và các nguồn
nƣớc nói chung tại các vùng KTTĐ. Hiện nay, tại các đô thị lớn nhƣ Thành phố Hồ
Chí Minh, Vũng Tàu, Biên Hịa và một số các khu đô thị đã bắt đầu tiến hành quy

4


hoạch và xây dựng các hệ thống xử lý nƣớc thải cho khu dân cƣ. Tuy nhiên, một số
dự án đã triển khai nhƣng tiến độ chậm và chƣa đạt hiệu quả mong muốn [2]
1.2. Khái quát một số đặc điểm tự nhiên và kinh tế xã hội lƣu vực sơng Nhuệ
1.2.1 Vị trí địa lý và diện tích
Sơng Nhuệ (đoạn chảy qua thành phố Hà Nội) bắt nguồn từ sông Hồng tại
cửa cống Liên Mạc - Từ Liêm và chảy qua các quận, huyện gồm: Từ Liêm, Hà
Đông, Thanh Trì, Thanh Oai, Thƣờng Tín, Ứng Hồ, Phú Xun và cuối cùng đổ

vào sông Đáy ở khu vực thành phố Phủ Lý, tỉnh Hà Nam [6].

Hình 1.1. Bản đồ khu vực sông Nhuệ

5


Bảng 1.1. Phân bố diện tích trong lưu vực sơng Nhuệ
TT

Diện tích(ha)

Quận, Huyện

Tổng số

Trong lƣu vực

1

Bắc Từ Liêm

4.353

3.230

2

Nam Từ Liêm


3.227

3.227

3

Thanh Trì

9.822

5.697

4

Cầu Giấy

12.400

8.008

5

Đam Phƣợng

7.659

3.863

6


Hồi Dức

9.468

6.420

7

Hà Đơng

1.630

1.630

8

Thanh Oai

14.180

12.021

9

Ứng Hịa

18.370

15.841


10

Phú Xun

17.110

15.187

11

Thƣờng Tín

12.770

12.040

12

Duy Tiên( Hà Nam)

13.500

12.303

13

Kim Bảng( Hà Nam)

18.490


7.047

14

TP Phủ Lý( Hà Nam)

3.420

3.420

Cộng

142.381

107.500

Nguồn: Sở Tài Ngun và Mơi Trường Hà Nội [7]
Diện tích của tồn bộ lƣu vực là 107.530 ha, trong đó: Hà Nội chiếm 87.820 ha
và tỉnh Hà Nam chiếm 19.710 ha.
1.2.2. Đặc điểm địa hình
Lƣu vực sơng Nhuệ nằm hồn tồn trên vùng đồng bằng thấp thuộc châu thổ
sông Hồng, không có đồi và núi. Địa hình có dạng lịng máng cao ở phần sông
Hồng, sông Đáy và thấp dần vào trục sông Nhuệ theo hƣớng Tây Bắc - Đông Nam.
Độ cao của khu thƣợng nguồn sông Nhuệ ở Từ Liêm khoảng 5-7m, tại khu lân cận
quận Hà Đông cao 4-7m, khu Thƣờng Tín cao 1,1-3,5m. Độ dốc của lịng sơng
Nhuệ có cao độ mặt phổ biến từ +2,0 đến +6,0 m. Cao trình biến đổi từ +1,0 m đến
+ 9,0 m. Vùng ven sông Hồng và sông Đáy là đất cát lẫn phù sa mịn, hoặc đất cát
pha thịt, biến đổi dần sang đất thịt pha cát và tới khu vực lân cận sông Nhuệ là đất
thịt, đất thịt pha sét. Từ cao trình +2,5 m trở lên, đất thuộc loại trung tính, ít chua, độ
6



pH từ 5,5 - 6,0 chiếm khoảng 70% diện tích lƣu vực. Phần đất trũng thấp hơn +1,5m
tập trung ở hạ lƣu vực, đất bị chua, độ pH thấp hơn 5,5 một số nơi có hiện tƣợng gây
- sét hố do bị ngập nƣớc thƣờng xuyên [6].
1.2.3 Đặc điểm khí hậu, thủy văn
Lƣu vực sơng Nhuệ có nền khí hậu mang đầy đủ những thuộc tính cơ bản
của khí hậu miền Bắc Việt Nam đó là nhiệt đới gió mùa nóng ẩm, khí hậu chia
thành 2 mùa rõ rệt: mùa mƣa kéo dài từ tháng 5 đến tháng 10, có gió mùa đơng nam;
mùa khơ kéo dài từ tháng 11 đến thánh 4, có gió mùa Đơng Bắc [6].
- Chế độ nắng:
Lƣu vực sơng Nhuệ nằm trong miền khí hậu nhiệt đới gió mùa, với lƣợng
bức xạ tổng cộng trung bình năm khoảng 105 - 120 kcal/cm2 và có số giờ nắng
thuộc loại trung bình, đạt khoảng 1600-1750 giờ/năm, trong đó tháng 8 có số giờ
nắng nhiều nhất đạt 200-230 giờ/tháng và tháng 2, 3 có số giờ nắng ít nhất khoảng
25-45 giờ/tháng. Chế độ nắng cũng giống nhƣ chế độ nhiệt, nó ảnh hƣởng đến tốc
độ và dạng phân hủy các hợp chất hữu cơ và nồng độ oxy hòa tan trong nƣớc [6].
- Chế độ nhiệt:
Chế độ nhiệt phân hóa rõ rệt theo đai cao trong lƣu vực sơng Nhuệ. Nhiệt độ
trung bình năm ở vùng thấp đạt từ 25 - 270C, ở vùng đồi núi phía Tây và Tây Bắc
nhiệt độ trung bình năm xấp xỉ 240C. Mùa đơng nhiệt độ trung bình ở vùng cao
giảm xuống cịn 16 - 190C, mùa hè trung bình khoảng 220C; cịn ở vùng thấp mùa
đơng nhiệt độ trung bình 18 - 200C, mùa hè từ 27 - 300C. Trong trƣờng hợp cực
đoan, nhiệt độ tối cao có thể lên tới 400C, và nhiệt độ tối thấp có thể xuống tới dƣới
90C. Chế độ nhiệt của nƣớc phụ thuộc vào chế độ nhiệt của khơng khí đã ảnh hƣởng
đến các q trình hóa lý xảy ra trong nƣớc, nó ảnh hƣởng đến đời sống các vi sinh
vật và vi khuẩn sống trong nƣớc [6].
- Chế độ gió:
Mùa đơng gió có hƣớng thịnh hành là Đông Bắc, tần suất đạt 60-70%. Một
số nơi do ảnh hƣởng của địa hình, hƣớng gió đổi thành Tây Bắc và Bắc, tần suất đạt

25- 40%. Mùa hè các tháng 5, 6, 7 hƣớng gió ổn định, thịnh hành là Đông và Đông
Nam, tần suất đạt 60-70%. Tháng 8 hƣớng gió phân tán, hƣớng thịnh hành nhất
cũng chỉ đạt tần suất 20-25%. Các tháng chuyển tiếp hƣớng gió khơng ổn định [6].

7


- Chế độ mưa ẩm:
Sơng Đáy chảy ở phía ngồi rìa phía Tây Nam vùng nghiên cứu. Lịng sơng
rộng 100-200m. Lƣu lƣợng nƣớc nhỏ và chảy chậm. Mực nƣớc dao động từ 2 -5m.
Sông Nhuệ là con sông tự nhiên có nhiều khúc uốn quanh co, các khúc uốn
đã đƣợc đào và nắn thẳng lại vào những năm 1935 -1940 đoạn sông đào này cắt qua
2 con sông tự nhiên.
Dọc trục chính sơng Nhuệ cịn có một hệ thống sơng, kênh, mƣơng làm
nhiệm vụ tƣới và tiêu nƣớc phục vụ nông nghiệp gồm:
Sông Đăm: dài trên 6 km, chảy qua khu vực Phúc Lý, Phúc Diền, Cổ Nhuế
và đổ vào sơng Nhuệ ở cầu bắt qua sơng tại thơn Hồng - xã Cổ Nhuế.
Kênh nối từ nhánh sông Tô Lịch tại Hồng Liệt chảy qua thơn Nhân Hồ,
Tả Thanh Oai đổ vào sông Nhuệ tại Siêu Quần (xã Đại Áng) kênh dài 5,5 km, rộng
5-10 mét. Kênh Hịa Bình: chảy từ xã Tam Hƣng, huyện Thanh Oai, qua Tân Ƣớc,
Liên Châu đổ vào sông Nhuệ ở xã Hồng Minh. Kênh dài trên 10km, chiều rộng từ 10 12 m.
Lƣu vực sơng Nhuệ có khá nhiều hồ. Các hồ lớn đều tập trung ở địa phận Hà
Nội nhƣ: hồ Thuỵ Phƣơng (Từ Liêm), hồ ở xóm Chợ, xóm Đình (xã Đại Mỗ, Từ
Liêm) hồ Mễ Trì, hồ Định Cơng, hồ Hồng Liệt [6]
1.2.4 Điều kiện kinh tế - xã hội
Dân số
Theo số liệu thống kê mới nhất, dân số trung bình trên địa bàn thành phố Hà
Nội năm 2017 là 7.654,8 nghìn ngƣời [15]. Tốc độ tăng dân số bình quân mỗi năm
là 2,11% (mức tăng này cao hơn mức tăng bình quân của cả nƣớc (1,2%), cao hơn
hai lần mức tăng của vùng đồng bằng sơng Hồng).

Đơ thị hóa
Dân số thành thị là 3.764,1 nghìn ngƣời, chiếm 49,2% và tăng 1,7% so năm
2016; dân số nơng thơn là 3.890,7 nghìn ngƣời, chiếm 50,8% và tăng 1,8%[14]
Trong hơn 20 năm tiến hành cơng cuộc đổi mới, q trình đơ thị hố ở Việt
Nam diễn ra nhanh, nhất là trong 10 năm trở lại đây. Năm 2010, tỷ lệ đơ thị hố mới
đạt vào khoảng 17-18%, đến năm 2011 con số này đã là 23,6% và hiện nay đạt
28%. Dự báo, năm 2020, tỷ lệ đơ thị hố của Việt Nam sẽ đạt khoảng 45%. Trong

8


xu thế đó, Hà Nội là một trong hai thành phố (thành phố Hồ Chí Minh) có mức và
tốc độ đơ thị hóa đạt cao nhất. Q trình đơ thị hóa của Hà Nội đã phát triển mạnh
theo chiều rộng và có sức lan tỏa mạnh (đơ thị hóa theo chiều rộng).
Tình hình phát triển kinh tế - xã hội
Tình hình kinh tế - xã hội của Hà Nội năm 2011 đƣợc phát triển toàn diện và
đạt đƣợc những kết quả khá. Năm 2011, tổng sản phẩm nội địa (GDP) tăng 11% so
với năm 2010, trong đó ngành cơng nghiệp tăng 11,6%, các ngành dịch vụ tăng
11,1%, Ngành nông, lâm, thuỷ sản tăng 7,2%.
Lƣu vực sông Nhuệ đoạn chảy qua địa phận Hà Nội hiện có khoảng 39 làng
nghề, với nhiều loại ngành nghề khác nhau. Các làng nghề phát triển mang tính tự
phát, thiếu mặt bằng sản xuất, vốn đầu tƣ đổi mới công nghệ, thông tin thị trƣờng,
sản phẩm chƣa có thƣơng hiệu
Danh sách các làng nghề đƣợc thể hiện trong bảng 1.2
Bảng 1.2: Danh sách các làng nghề sông Nhuệ chảy qua thuộc TP Hà Nội
1

Làng dệt in hoa La Nội

xã Dƣơng Nội


Hoài Đức

2

Làng dệt in hoa Ỷ Lan

xã dƣơng nội

Hồi Đức

3

Làng nghề chả giị ƣớc lễ

xã Tân ƣớc

Thanh Oai

4

Làng nghề bún Thanh Lƣơng

xã Bích Hịa

Thanh Oai

5

Làng nghề chế biến lƣơng thực thực


xã Hồng Hà

Đan Phƣợng

xã Hồng Minh

Phú Xun

xã Cát Quế

Hồi Đức.

xã Tân Hịa

Quốc Oai

xã Minh Khai

Hồn Đức

Dƣơng Liễu

Hồi Đức

phẩm thơn Bá Nội
6

Làng nghề chế biến lƣơng thực thực
phẩm thôn Tân Độ,


7

Làng nghề chế biến nông sản thực
phẩm Cát Quế,

8

Làng nghề chế biến nông sản thực
phẩm Tân Hịa

9

Làng nghề chế biến nơng sản thực
phẩm xã Minh Khai

10

Làng nghề chế biến NSTP Dƣơng Liễu

9


11

Làng nghề chế biến tinh bột thơn Cộng

xã Cộng Hịa

Quốc Oai


Hịa
12

Làng nghề cơ khí Phùng Xá

xã Phùng xá

Thạch Thất

13

Làng nghề dệt khăn dệt vải dệt len thôn

xã Thanh Cao

Thanh Oai

Thanh thần
14

Làng nghề dệt lụa Vạn Phúc

Phƣờng Vạn Phúc

Hà Đông

15

Làng nghề điêu khắc thôn Dƣ Dụ


xã Thanh Thùy

Thanh Oai

16

Làng nghề điêu khắc tƣợng xã Tiền

xã Tiền Phịng

Thƣờng tín

Phịng
17

Làng nghề đồ gốm sứ Bát Tràng

xã Bát tràng

Gia Lâm

18

Làng nghề giầy da thôn Giẽ Hạ,

xã Phú Yên

Phú Xuyên


19

Làng nghề giầy da thôn Rẽ Thƣợng

xã Phú Yên

Phú Xuyên

20

Làng nghề khảm trai thôn Đồng Vinh

xã Chuyên Mỹ

Phú Xuyên

21

Làng nghề khảm trai thôn Ngọ

xã Chuyên Mỹ

Phú Xun

22

Làng nghề khâu bóng da thơn Lê

xã Tam Hƣng


Thanh Oai

Làng nghề khâu bóng da thơn Văn Khê xã Tam Hƣng

Thanh Oai

Dƣơng
23

xã Tam Hƣng
24

Làng nghề kim khí thơn Liễu Nội, xã

xã Khánh Hà

Thƣờng Tín

xã Thanh Thùy

Thanh Oai

Khánh Hà.
25

Làng nghề kim khí thơn Rùa Hạ, xã
Thanh Thùy

26


Làng nghề kim khí thơn Rùa Thƣợng

xã Thanh Thùy

Thanh Oai

27

Làng nghề lƣợc sừng Thụy Ứng

xã Hòa Bình

Thƣờng Tín

28

Làng nghề luyện kim gị hàn Phú Thứ

xã Phú Thứ

Từ Liêm

29

Làng nghề mây tre đan thôn Nghĩa Hảo

xã Phú Nghĩa

Chƣơng Mỹ


30

Làng nghề mây tre đan Văn La

xã Văn Võ

Chƣơng Mỹ

31

Làng nghề mây tre đan Vạn Phúc

xã Vạn Phúc

Thanh Trì

10


xã Phú Nghĩa

Chƣơng Mỹ

33

Làng nghề mộc cao cấp thôn Vạn Điểm, xã Vạn Điểm

Thƣờng Tín

34


Làng nghề mỹ nghệ Sơn Đồng

xã Sơn Đồng

Hồi Đức

35

Làng nghề rèn thơn Đa sỹ

xã Kiến Hƣng

Hà Đơng.

36

Làng nghề sơn màu Hạ Thái

xã Dun Thái

Thƣờng Tín

37

Làng nghề thêu thuộc xã Thắng Lợi

xã Thắng Lợi

Thƣờng tín


38

Làng nghề thêu ren thơn Đỗ Quan

xã Quất Động

Thƣờng Tín

39

Làng nghề thêu ren thơn Quất Lâm

xã Quất Động

Thƣờng tín

32

Làng nghề mây tre giang đan thôn Phú
Hữu

Nguồn: Sở Tài nguyên và Môi trường Hà Nội
Các hoạt động của làng nghề đã và đang làm suy thối mơi trƣờng. Ơ nhiễm
mơi trƣờng tại làng nghề là dạng ô nhiễm phân tán trong phạm vi một khu vực và
mang đậm nét đặc thù của hoạt động sản xuất theo ngành nghề và loại hình sản
phẩm. Các chất thải phát sinh tại làng nghề đã và đang gây ơ nhiễm và làm suy
thối mơi trƣờng nghiêm trọng, tác động trực tiếp tới sức khỏe ngƣời dân và ngày
càng trở thành vấn đề bức xúc. Do làng nghề có quy mơ sản xuất nhỏ, phân tán, đan
xen với khu sinh hoạt nên đây là loại hình ơ nhiễm khó quy hoạch và kiểm sốt.

Hàng ngày, nƣớc thải từ các làng nghề dọc theo lƣu vực sông Nhuệ không
qua xử lý thải trực tiếp xuống sông Nhuệ làm cho môi trƣờng nƣớc sông Nhuệ ngày
càng ô nhiễm nghiêm trọng.
Giáo dục, y tế, văn hóa
Hà Nội là trung tâm văn hóa, giáo dục, y tế hàng đầu của cả nƣớc. Tồn thành
phố hiện có 69 trƣờng đại học, 34 trƣờng trung học chuyên nghiệp, 41 trƣờng dạy nghề
và hầu hết các viện nghiên cứu chuyên ngành của cả nƣớc, đáp ứng đƣợc nhu cầu
nghiên cứu khoa học cũng nhƣ cung cấp nguồn nhân lực có trình độ cao cho xã hội. Ở
các cấp học thấp, Hà Nội có sự quan tâm đầu tƣ thích đáng. Cơ sở vật chất của các
trƣờng lớp trong hệ thống giáo dục ở Hà Nội hiện đã đƣợc đầu tƣ nâng cấp đạt loại khá
trở lên, 100% số trƣờng phổ thông trung học của Hà Nội đƣợc đầu tƣ trang thiết bị làm
việc và học tập tốt. Tỷ lệ trƣờng phổ thơng trung học có phịng học máy vi tính ở Hà
Nội hiện nay là 100%.
11


Các hoạt động văn hóa, nghệ thuật, thể thao của ngƣời dân Hà Nội cũng đƣợc
Nhà nƣớc quan tâm phát triển rất phong phú và đa dạng: rạp chiếu bóng, nhà văn hóa,
cung văn hóa, thƣ viện quốc gia, thƣ viện thành phố, các sân bóng…..Các phong trào
văn hóa quần chúng cũng đƣợc quan tâm phát triển mạnh. Mạng lƣới thơng tin đại
chúng đƣợc mở rộng, đời sống văn hóa cơ sở cũng ngày càng đƣợc nâng cao hơn.
1.3. Khả năng xử lí nƣớc thải bằng thực vật thủy sinh
1.3.1. Khái niệm, phân loại thực vật thuỷ sinh
Thực vật thủy sinh (TVTS) là những lồi thực vật thích ứng với việc sống
trong mơi trƣờng nƣớc. Chúng có thể sống hồn toàn trong nƣớc (loài tảo biển), một
phần trong nƣớc hoặc trong mơi trƣờng ẩm ƣớt nhƣ bùn [8]. Lồi sen, hoa súng
thích ứng với mơi trƣờng ngập nƣớc với phần lá nổi trên mặt nƣớc. Các nhân tố
chính kiểm sốt sự phân tán của TVTS là độ sâu và chu kỳ lũ, ngồi ra cịn các nhân
tố khác nhƣ chất dinh dƣỡng, độ mặn và dao động sóng nƣớc.
Do sống trong mơi trƣờng nƣớc, TVTS có những đặc điểm thích nghi cả về

hình thái cấu tạo và phƣơng thức sống. Để tăng cƣờng khả năng hấp thụ oxi, tăng bề
mặt tiếp xúc, lá của chúng có bản lớn hoặc chẻ nhỏ thành dạng sợi, xoang khí và
gian bào phát triển mạnh. Lá có thể khác nhau về hình dạng và cấu tạo tuỳ theo vị
trí tiếp xúc với nƣớc. Mơ đỡ (thân, cành) kém phát triển, thƣờng là mềm yếu [10].
TVTS có số lƣợng lồi lớn và tăng nhanh về sinh khối nên rất nhiều loài đƣợc khai
thác, phục vụ cho đời sống. Nhiều loài rong dùng làm thức ăn cho gia súc, gia cầm,
làm nguyên liệu cho công nghiệp (rong câu, rong mơ...), làm cảnh (thuỷ tiên...), làm
thức ăn cho cá, chim…, và là nơi cƣ trú và đẻ trứng cho nhiều lồi động vật thuỷ
sinh. TVTS cịn có vai trị quan trọng trong xử lí nƣớc thải, tăng khả năng tự làm
sạch thuỷ vực. Tuy nhiên trong một số điều kiện mơi trƣờng cụ thể, một số lồi có
thể trở thành lồi gây hại do phát triển q dày làm tắc nghẽn kênh mƣơng, hồ
chứa…
Dựa vào đặc tính của thực vật thuỷ sinh, các nhà khoa học chia làm 4 loại
sau:


Thủy sinh thực vật sống chìm: loại thực vật này có rễ và thân ở dƣới

nƣớc, chỉ phát triển ở những nơi có đủ ánh sang, độ đục thấp, loại đƣợc sử dụng
nhiều là tảo. Chúng có thân dài, mảnh, lá mỏng hay trong suốt. Sự thu hẹp phiến lá

12


và sự mềm mại, uốn lƣợn theo dòng nƣớc của lồi này có tác dụng làm giảm ảnh
hƣởng của dịng nƣớc.
Trong biểu bì lá và cuống lá có cấu tạo đặc biệt, vách của chúng có khả năng
cho nƣớc, các chất dinh dƣỡng và các khí hồ tan thấm trực tiếp qua. Do đƣợc nâng
đỡ nên mô của chúng phát triển yếu, tập trung chủ yếu ở phần trung tâm của thân
giúp cho thân có khoảng gian bào phát triển và có nhiều tế bào phân nhánh trong

thân nâng đỡ cây.


Thủy thực vật sống trôi nổi: rễ của chúng không bám vào đất mà lơ lửng

trong nƣớc, thân và lá của nó phát triển trên mặt nƣớc. Lồi đƣợc sử dụng nhiều là
bèo tây. Rễ mọc trong nƣớc, phát triển yếu, có tác dụng giữ thăng bằng cho cây. Rễ
ngừng sinh trƣởng rất sớm, khơng có lơng hút và chóp rễ chóng rời, bộ rễ tạo điều
kiện cho vi khuẩn bám vào để phân huỷ chất thải. Trong thân và đặc biệt là trong lá
có nhiều tế bào đã phân nhánh nâng đỡ cây, nhất là các phần bên trên lá nhƣ cây
bèo tây. Lá của chúng không thấm nƣớc, chúng hấp thụ dinh dƣỡng trực tiếp từ
dòng nƣớc nhờ bộ rễ. Thực vật loại này có thể sinh sống ở cả tầng nƣớc sâu, nƣớc
nông và đƣợc sử dụng rộng rãi trong xử lí nƣớc thải. Bèo tây, bèo cái và các loại
bèo ong có khả năng hấp thụ dinh dƣỡng và chứa dinh dƣỡng trong cơ thể cao (nhƣ
bèo tây chƣa 1 -12 mg/gP, 12 - 40 mg/gN trong lá) và có khả năng phát triển nhanh
chóng. Bèo tây có khả năng hấp thụ dinh dƣỡng cao 350 – 1125 kgP/ha.năm và
1950 – 5585 kgN/ha.năm. Nếu hàm lƣợng NH3 cao sẽ gây độc đối với hầu hết các
thực vật.


Thủy thực vật có rễ bám vào đáy, thân trong nƣớc và lá nổi trên mặt

nƣớc hoặc chìm trong nƣớc nhƣ sen, súng…Cũng nhƣ các thực vật nhô lên khỏi
mặt nƣớc, chúng có bộ rễ rộng, ăn nơng. Cuống lá có khả năng phát triển khi bị
chìm trong nƣớc. Lá có tác dạng bản rộng, làm tăng diện tích tiếp xúc qua bề mặt lá
với khơng khí đồng thời làm giảm tác động của việc đọng nƣớc, giúp cho lá nổi trên
mặt nƣớc. Mặt trên của lá có số lƣợng lỗ khí nhiều hơn lá của những lồi cây ở cạn.
Thực vật ở cạn thƣờng có số lƣợng lỗ khí 100 – 300 lỗ khí/mm2, trong khi ở trên
mặt lá nổi có 400 – 600 lỗ khí/mm2. Mặt dƣới của lá chìm trong nƣớc khơng có lỗ
khí nhƣng trong biểu bì có các tế bào trịn đặc biệt có khả năng hấp thụ mạnh chất

dinh dƣỡng và các khí hồ tan hơn ở các tế bào khác nhƣ cây họ súng. Cuống lá

13


mềm mại, dẻo dai cho phép lá có thể mở rộng trên mặt nƣớc và làm giảm sự bay hơi
của nƣớc. Các thực vật này thƣờng sống ở những vũng nƣớc sâu hơn các thực vật
nhô lên khỏi mặt nƣớc. Chúng vừa có khả năng hấp thụ dinh dƣỡng từ dịng nƣớc
sát lớp bề mặt, vừa có khả năng hấp thụ dinh dƣỡng từ lớp bùn. Tuy nhiên, hiện nay
việc sử dụng các thực vật này để xử lí nƣớc thải không đƣợc phổ biến do hầu hết
các vùng đất ngập nƣớc dùng xử lí nƣớc thải tƣơng đối nơng, chỉ thích hợp cho lồi
thực vật nhơ lên khỏi mặt nƣớc.


Thủy thực vật có rễ bám vào đáy, thân trong nƣớc, lá trên mặt nƣớc nhƣ:

lau, sậy, Rau Ngổ,…Loài cây này sống trong môi trƣờng nƣớc nên không cần ăn
sâu vào trong lịng đất để tìm nƣớc nên rễ chúng phát triển rộng để hấp thu đƣợc
nhiều chất dinh dƣỡng, oxy có trong nƣớc và giữ cho cây đứng đƣợc. Những thực
vật này có khả năng phát triển thân nhanh chóng nhất là khi cịn ở trong nƣớc, giúp
nó nhanh chóng nhơ lên khỏi mặt nƣớc – nơi có lƣợng khơng khí và ánh sáng mặt
trời nhiều. Lồi thực vật này cịn có khả năng để phát triển các kho dự trữ chất hữu
cơ của chúng trong thân rễ, giúp chúng có thể sống sót trong điều kiện thiếu khí từ 4
– 90 ngày, trong khi thực vật ở cạn thƣờng khơng có khả năng sống sót hơn 3 ngày
thiếu khí. Những lồi thực vật này sống ở những vùng nƣớc khơng sâu từ 0,5 - 1,6
m. Nhiều lồi thực vật thuộc loại này có thể sống, tăng trƣởng nhanh và phát triển
mạnh ở nhiều loại nƣớc khác nhau. Chúng hấp thụ chất dinh dƣỡng từ trong lớp đất
và có khả năng chứa chất dinh dƣỡng trong tế bào. Tuy nhiên khả năng chứa chất
dinh dƣỡng của chúng thƣờng thấp, nhƣ ở cây sậy dƣới điều kiện dinh dƣỡng cao
chứa P từ 2-4 mg/g ở lá, 1-3 mg/g ởrễ và 1-3 mg/g ở thân, chứa N từ 10-40 mg/g ở

lá, 15-31 mg/g ở rễ và 5-31 mg/g ở thân.[10]
Các loại thủy sinh thực vật hay sử dụng trong xử lý ô nhiễm [4]:

14


Bảng 1.3. Một số thực vật tiêu biểu trong sử dụng trong xử lý nước
Tên thông thƣờng

Loại
Thủy sinh thực vật sống chìm

Tên khoa học

Hydriall

Hydrialla verticillata

Water milfoil

Myriophyllum spicatum

Blyxa

Blyxa aubertii

Thủy sinh thực vật sống trơi Lục bình

Eichhornia crassiper


nổi

Bèo tấm

Wolfia arrhiga

Bèo tai tƣợng

Pistia stratiotes

Thủy sinh thực vật có rễ dƣới Cattails

Typha spp

đáy, thân và lá nổi trên mặt Sậy

Phragmites communis

nƣớc hoặc chìm dƣới nƣớc

Dracaena sanderiana

Rau Ngổ

1.3.2. Cơ chế xử lý chất ô nhiễm
Cơ chế xử lý chất ơ nhiễm của thực vật nói chung:
- Quá trình hấp thụ
Rễ hấp thụ. Khi các chất ô nhiễm trong dung dịch đất hoặc nƣớc ngầm tiếp
xúc với rễ, chúng đƣợc rễ hấp thụ và liên kết với cấu trúc rễ và các thành tế bào.
Hemiselluoza trong thành tế bào và lớp lipid kép của màng thực vật có thể tạo thành

các chất hữu cơ kỵ nƣớc mạnh (Hemixenluloza: là polisacarit cấu tạo yừ các gốc
pentozan (C5H8O4)n và hecxozan (C6H10O)n. Hemixenluloza khơng hịa tan trong
nƣớc nhƣng hịatan trong kiềm)[11]
- Q trình phân hủy và chuyển hóa
Bên trong thực vật, tùy từng thực vật mà quá trình xảy ra ở các bộ phận khác
nhau. Là quá trình thực vật phân hủy các chất ô nhiễm thông qua quá trình trao đổi chất
và chuyển hóa bên trong thực vật, hoặc phân hủy các chất ô nhiễm nhỡ các enzyme do
rễ thực vật tiết ra khi chúng từ bên ngoài xâm nhập vào bên trong thực vật.
Xung quanh vùng rễ của các cây trồng trên cạn hay trồng dƣới nƣớc ln tồn
tại một vùng oxy hố. Đó là do: Sự giải phóng ơxy do rễ gây ơxy hố Fe2+, đồng
thời làm tăng độ axit theo phản ứng:
Fe2+ + O2 + 10H2O → 4Fe(OH)3 + 8H+
Giải phóng ion H+ và CO2 từ rễ qua q trình hơ hấp dẫn đến làm thay đổi pH đất.
15


Những chất tiết thải của rễ có chứa các enzyme, vitamin, đƣờng và nhiều loại
axit hữu cơ phân tử bé rất hấp dẫn cho nhiều loài vi sinh vật. Do đó, vùng quyễn rễ
là nơi có mật độ vi sinh vật cao, hoạt tính sinh học lớn hơn các vùng khác và đó
cũng là nguyên nhân xảy ra nhiều quá trình chuyển hố các chất và cũng là ngun
lý cho việc sử dụng thực vật để xử lý ô nhiễm đất, nƣớc. [11]
- Q trình tích tụ
Xảy ra ở rễ, lá và những cơ quan khí sinh. Khi các chất ô nhiễm đƣợc rễ hấp thụ,
một số di chuyển vào các tế bào xong rồi bi bài tiết ra ngoài, còn một số còn đọng
lại bên trong thực vật. [11]
Sử dụng TVTS để xử lí các chất ơ nhiễm là một phƣơng pháp khá đơn giản,
hiệu quả, dễ thực hiện. Tuy nhiên phƣơng pháp này chỉ xử lí đƣợc các nguồn ơ
nhiễm có hàm lƣợng chất ơ nhiễm thấp, nếu chất ô nhiễm vƣợt quá ngƣỡng nồng độ
cho phép sẽ ảnh hƣởng đến các quá trình sinh trƣởng, phá huỷ các mô tế bào, suy
giảm hoặc làm chết bộ rễ…

Bảng 1.4. Nhiệm vụ của các bộ phận thủy sinh thực vật trong các hệ thống xử
lý nƣớc thải
Phần cơ thể

Chức năng

Rễ hoặc thân

Là giá bám cho vi khuẩn phát triển.
Lọc và hấp phụ chất rắn.

Thân hoặc lá ở

Hấp thụ ánh sáng mặt trời, hạn chế sự phát triển của tảo

mặt nƣớc hoặc

Làm giảm ảnh hƣởng của gió lên bề mặt xử lý

dƣới nƣớc

Làm giảm sự trao đổi giữa nƣớc và khí quyển
Chuyển oxy xuống rễ

TVTS trong q trình phát triển, sử dụng bộ rễ hấp thụ các chất dinh dƣỡng,
chất hữu cơ có trong nƣớc, cùng các phản ứng quang hợp, hơ hấp tạo ra năng lƣợng
để phát triển. Ngồi ra, chúng cịn có khả năng hấp thu và tích luỹ trong cơ thể một
lƣợng nhất định các nguyên tố nhƣ N, P, các kim loại nặng (Pt, Hg, Pb, Cu, Co, Ni,
Cd, Fe, Cr, Mn, Zn, As) … Tuỳ theo đặc điểm mỗi loài cây mà mức độ xử lí và khả


16


năng hấp thụ các chất ô nhiễm là khác nhau. Cơ chế xử lí chất ơ nhiễm của thực vật
bao gồm nhiều cơ chế khác nhau và rất phức tạp, dựa trên sự tác động đồng thời của
bộ rễ cây và hệ sinh vật có trong đất. Bộ rễ sẽ cung cấp ô xi cho các vi sinh vật sống
trong đất hoạt động ơ xi hố phân huỷ các hợp chất hữu cơ trong nƣớc và các kim
loại nặng một phần sẽ đi vào cơ thể loài vi sinh vật. Lồi vi sinh vật này có thể sử
dụng kim loại nhƣ một chất dinh dƣỡng hoặc chỉ hấp thụ vào cơ thể chúng, một
phần khác sẽ đƣợc hấp thụ bởi thân, lá và rễ của thực vật. Ngoài ra bộ rễ cịn có khả
năng kết hợp tạo thành một lớp đệm đóng vài trị nhƣ một lớp lọc. Khi nƣớc thải đi
qua lớp đệm sẽ đƣợc lọc sạch các chất cặn lơ lửng. [11]
Ngoài khả năng hấp thụ các kim loại nặng, bộ rễ cịn có khả năng hấp thụ các
chất lơ lửng, hợp chất dinh dƣỡng N, P, các hợp chất hữu cơ….và tạo môi trƣờng
sống của các vi sinh vật, bảo vệ chúng khỏi bức xạ mặt trời. Rễ càng dài, càng rộng
và xốp thì vi sinh vật cƣ trú càng nhiều, làm tăng khả năng hấp thụ các chất và hiệu
quả xử lí càng cao. TVTS hấp thụ O2 từ những bộ phận phía trên, vận chuyển qua các
mơ khí xuống bộ phận dƣới, q trình quang hợp trong nƣớc cũng tạo ra một lƣợng
lớn oxi trong nƣớc làm tăng lƣợng DO tạo điều kiện cho các vi sinh vật hiếu khí bám
trên rễ cây ơ xi hố các chất hữu cơ và làm tăng q trình phản nitrat hố… [11]
Các TVTS mọc đứng trong nƣớc cịn có tác dụng làm giảm tốc độ dịng
chảy, tạo điều kiện cho các chất lơ lửng lắng xuống đáy, tăng thời gian tiếp xúc của
các chất trong nƣớc với vi sinh vật và bề mặt thực vật, tăng hiệu quả xử lí[10].
Nhờ có khả năng xử lí các chất SS, BOD, COD, N, P và kim loại nặng nên
ngoài việc tận dụng các vùng đất tự nhiên với hệ thực vật có sẵn, ngƣời ta cịn xây
dựng những vùng đất ngập nƣớc với những lồi thực vật có khả năng hấp thụ các
chất ơ nhiễm cao để xử lí nhiều loại nƣớc thải khác nhau nhƣ: nƣớc thải sinh hoạt,
nƣớc thải chăn ni, cơng nghiệp…làm giảm tác động của gió, sóng, nƣớc chảy,
góp phần giảm nguy cơ xói mịn, cải thiện chất lƣợng môi trƣờng, tạo môi trƣờng
sống đa dạng cho loài động vật thuỷ sinh, lƣỡng cƣ, loài chim, vi sinh vật…Đặc biệt

là khi ngân sách nhà nƣớc dành cho cơng tác quản lí mơi trƣờng cịn hạn hẹp, áp
dụng các phƣơng pháp xử lí nƣớc thải khác tuy hiệu quả nhƣng chi phí cao thì
phƣơng pháp này là một giải pháp hết sức tiết kiệm, đơn giản và có ý nghĩa sinh
thái cao

17


1.4. Cơ sở khoa học của biện pháp sử dụng TVTS xử lý ô nhiễm nƣớc
Các chất ô nhiễm là các chất vô cơ: Sự hấp thụ các chất ô nhiễm vô cơ, chủ
yếu là các chất dinh dƣỡng, các kim loại nặng và các hạt nhân phóng xạ trong
TVTS, diễn ra bởi rễ và sự hấp thụ qua lá. Vai trị chính của rễ là đồng hóa các
chất dinh dƣỡng, và vai trị chính của lá là vơ cơ cố định carbon (Bhupinder
Dhir, 2013).
Các chất ô nhiễm là các chất hữu cơ: TVTS hấp thụ các chất ô nhiễm độc hại
chủ yếu thông qua rễ và lá (Vajpayee P., 1995).Q trình hấp thụ các chất ơ nhiễm
hữu cơ của TVTS bao gồm hai cơ chế:
+ Hấp thụ trực tiếp các chất ơ nhiễm rồi chuyển hố các chất này thành mơ
thực vật.
+ Giải phóng các dịch tiết và các enzym kích thích hoạt động của vi sinh vật
và nâng cao kết quả của sự biến đổi của vi sinh vật trong vùng rễ (vùng gốc).
Số lƣợng hợp chất hữu cơ bị hấp thụ bởi loài TVTS phụ thuộc vào bản thân lồi
thực vật, thành phần sinh hóa của tế bào thực vật, các tính chất hóa lý của chất gây
ơ nhiễm nhƣ tính phân cực, tính khơng ƣa nƣớc, sự biến động khối lƣợng phân
tử,...(Bhupinder Dhir, 2013).
1.5. Ƣu điểm và hạn chế của biện pháp sử dụng TVTS để xử lý nƣớc ô nhiễm:
Ưu điểm:
Sử dụng TVTS để xử lý nƣớc ơ nhiễm có tính thân thiện cao với môi trƣờng
Sử dụng TVTS để xử lý nƣớc ô nhiễm cũng có tính ƣu việt hơn hẳn so với
phƣơng pháp hóa – lý, khơng làm ảnh hƣởng xấu tới hoạt tính sinh học của nƣớc,

tiến hành ngay tại chỗ ơ nhiễm và khơng cần thêm diện tích, giảm thiểu đƣợc mức độ
xáo trộn nƣớc, giảm mức độ phát tán ô nhiễm thơng qua khơng khí và dịng chảy
Chi phí xử lý khơng cao.
Q trình xử lý khơng địi hỏi cơng nghệ phức tạp.
Nhược điểm:
Xử lý ô nhiễm nƣớc bằng TVTS chậm hơn phƣơng pháp hóa lý
Khả năng sinh trƣởng và phát triển của loài TVTS phụ thuộc nhiều vào các
yếu tố vật lý và hóa học của mơi trƣờng nhƣ pH, độ mặn, nồng độ chất ô nhiễm và
sự hiện diện của các chất độc

18


TVTS dùng để xử lý các chất ô nhiễm thƣờng bị giới hạn về chiều dài rễ. Do
đó, khi sử dụng TVTS để xử lý ô nhiễm ở thuỷ vực có độ sâu q lớn là khơng phù
hợp.
1.6. Các nghiên cứu về xử lý ô nhiễm nƣớc bằng TVTS và tình hình nghiên
cứu sử dụng lồi TVTS cải tạo nƣớc ô nhiễm
1.6.1. Trên thế giới
Khả năng làm sạch môi trƣờng nƣớc của TVTS đã đƣợc biết từ thế kỷ 19
nhƣng mãi đến những năm 70 của thế kỷ trƣớc, phƣơng pháp này mới đƣợc nhắc
đến nhƣ một loại công nghệ mới dùng để xử lý môi trƣờng bị ô nhiễm bởi các kim
loại, các hợp chất hữu cơ, thuốc súng và các chất phóng xạ (Bhupinder Dhir,
2013). Bằng nhiều thí nghiệm với nhiều loài TVTS khác nhau, các tác giả đã
nghiên cứu và công bố về khả năng sống và làm sạch nƣớc của nhiều lồi TV trong
các mơi trƣờng ô nhiễm khác nhau (Raskin P. (1997), Petrucio M. M., và cộng sự
(2000), Liao X và cộng sự, (2005),,... Nhìn chung, việc sử dụng TVTS làm sạch
nƣớc tập trung vào giải quyết hai vấn đề môi trƣờng nƣớc mặt đã và đang là những
vấn đề nan giải: Sự dƣ thừa các chất ơ nhiễm dinh dƣỡng và sự có mặt với hàm
lƣợng đáng kể các KLN trong các thuỷ vực.

Các nghiên cứu của Hailiang Song và cộng sự (2014), Nerella và cộng sự
(1999) cho thấy cây thuỷ trúc, cây rau muống, cây ngổ trâu vừa có khả năng loại
bỏ các chất dinh dƣỡng là hợp chất của nitơ và của photpho, cịn có khả năng
loại bỏ một hàm lƣợng đáng kể các KLN trong nƣớc
1.6.2. Tại Viêt Nam
Theo nghiên cứu của Trần Văn Tựa và cộng sự (2004) [9] về khả năng ứng
dụng TVTS trong xử lý ô nhiễm các thuỷ vực cho thấy cây ngổ trâu cũng có khả
năng loại bỏ các chất hữu cơ chứa N và P khá cao, đặc biệt cịn khử mùi cho mơi
trƣờng nƣớc
Nghiên cứu của Nguyễn Quốc Thông và cộng sự [8] về khả năng hấp thụ
kim loại nặng Cr và Ni của bèo cái (Pistia Stratiotes L.) từ nƣớc thải mạ Cr và Ni
của nhà máy cho thấy, bèo cái có khả năng sống, phát triển tốt và tăng trƣởng trong
môi trƣờng nƣớc thải mạ điện có nồng độ Cr 9,5mg/l và Ni 14mg/l. Lƣợng Cr và
Ni tích lũy dần theo thời gian thí nghiệm vào trong lá và rễ cây thí nghiệm với môi

19