Khả năng loại trừ các chất dinh dưỡng (N, P) trong nước hồ tịnh tâm - huế bằng cỏ vetiver

 TẠP CHÍ KHOA HỌC, Đại học Huế, Số 29, 2005<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> KHẢ NĂNG LOẠI TRỪ CÁC CHẤT DINH DƯỠNG (N, P) <br /> TRONG NƯỚC HỒ TỊNH TÂM ­ HUẾ BẰNG CỎ VETIVER<br />              Nguyễn Minh Trí<br /> Nguyễn Thị Ngọc Lan<br /> Trường  Đại học Khoa học, Đại học  <br /> Huế<br /> <br /> <br /> Sông hồ  là một yếu tố  quan trọng góp phần cải thiện chất lượng môi  <br /> trường sống và cảnh quan sinh thái đô thị. Hiện nay, hệ thống ao hồ  ở một số <br /> điểm di tích Huế đã bị xuống cấp trầm trọng do tác động của con người, từ đó <br /> kéo theo chất lượng nước  ở đây cũng đã diễn ra theo chiều hướng xấu. Trong  <br /> những năm gần đây, việc sử dụng cỏ Vetiver vào mục đích bảo vệ môi trường <br /> đất và nước đã được thực hiện rộng rãi ở nhiều quốc gia trên Thế giới trong đó <br /> có Việt Nam [2].<br /> Bài báo này giới thiệu một số kết quả nghiên cứu về khả  năng loại bỏ <br /> một số chất dinh dưỡng có trong môi trường nước hồ Tịnh Tâm ­ Huế bằng cỏ <br /> Vetiver.<br /> <br /> ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU<br /> ­ Đối tượng nghiên cứu: + Cỏ Vetiver (Vetiver zizanioides (Linn.) Nash)<br />    + Mẫu nước của hồ Tịnh Tâm ­ Huế.<br /> ­ Phương pháp nghiên cứu:<br /> + Xác định Nitrat bằng phương pháp trắc quang với thuốc thử <br /> Natrixalixilat [4]<br /> + Xác định Photphat bằng phương pháp trắc quang với thuốc thử Sunfo ­ <br /> Molipdic [4]<br /> + Hiệu suất được tính theo công thức:<br /> ( A B)<br />  (%) =   100<br /> A<br /> Trong đó:    + A: Giá trị của thông số trước xử lý    <br />         + B: Giá trị của thông số sau xử lý<br /> KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU<br /> <br /> 73<br />  1. Hàm lượng các chất dinh dưỡng (N,P) trong nước Hồ Tịnh Tâm.<br /> Chúng tôi đã tiến hành thu mẫu và phân tích các thông số N­NO3­ và P­<br /> PO43­ ở trong nước hồ Tịnh Tâm, kết quả được trình bày ở bảng 1.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 74<br />  Bảng 1: Hàm lượng các chất dinh dưỡng trong nước Hồ Tịnh Tâm<br /> <br /> Đợt<br /> I II III Trung bình<br /> Thông số<br /> N­NO­3 (mg/l) 13.98 13.54 13.28 13.60   0.35<br /> P­PO43­ (mg/l) 0.24 0.30 0.33 0.29   0.04<br /> Qua kết quả ở bảng 1, chúng tôi nhận thấy: sự biến động của N­NO­3 qua <br /> các đợt khảo sát là không lớn lắm, dao động trong khoảng 13.28 ­ 13.98mg/l, <br /> trung bình là 13.60mg/l đạt TCVN 5942­1995 về tiêu chuẩn nước mặt dùng cho <br /> mục đích nông nghiệp và nuôi trồng thủy sản [3].<br /> Trong TCVN 5942­1995 không qui định giới hạn đối với P­PO43­ nhưng <br /> theo nhận định của chúng tôi hàm lượng P­PO43­ ở đây tương đối cao, giá trị <br /> trung bình qua các đợt khảo sát là 0.29mg/l.<br /> Trong các thủy vực N và P là nguồn dinh dưỡng cho các thực vật thủy sinh <br /> nhưng với hàm lượng cao sẽ trở thành những tác nhân gây ô nhiễm và thúc đẩy <br /> quá trình phú dưỡng.<br /> 2. Khả  năng loại bỏ  các chất dinh dưỡng trong nước hồ  Tịnh Tâm  <br /> bằng cỏ Vetiver:<br /> Thực vật bậc cao sử  dụng nguồn năng lượng ánh sáng mặt trời và các  <br /> chất dinh dưỡng   có trong nước để  tạo sinh khối, từ  đó góp phần làm giảm  <br /> hàm lượng các chất dinh dưỡng và hạn chế được quá trình phú dưỡng của hồ. <br /> Như vậy, để kiểm soát quá trình phú dưỡng là chú trọng đến kiểm soát nồng độ <br /> N, P trong nước. <br /> Trên cơ  sở  đó, chúng tôi đánh giá hiệu suất xử  lý của cỏ  Vetiver thông  <br /> qua khả  năng hấp thụ  N, P  theo thời gian. Cỏ  Vetiver được trồng trong dung  <br /> dịch Knop (dung dịch này chứa đầy đủ các nguyên tố khoáng N, P, K, Ca, Mg...  <br /> cần thiết [1]) để  ổn định quá trình sinh trưởng và phát triển của thân và bộ  rễ <br /> cho việc hút lọc các chất dinh dưỡng. Sau đó đưa cỏ vào môi trường nước cần  <br /> xử lý. Kết quả được trình bày ở bảng 2.<br /> Bảng 2:  Khả năng hấp thụ N, P trong nước của cỏ Vetiver<br /> <br /> 7 ngày 14 ngày 21 ngày 28 ngày Trung bình<br />   Thôn Đối  Hiệu  Hiệu  Hiệu  Hiệu  Hiệu <br /> Giá  Giá  Giá  Giá <br /> suất  suất  suất  suất  Giá trị  suất <br /> trị  trị  trị  trị <br /> (%) (%) (%) (%) (%)<br /> N­NO3 ­ <br /> 5,84 <br /> 13,60 8,69 36,05 7,02 48,39 4,34 68,12 3,32 75,52 57,02<br /> (mg/l) 1,22<br /> <br /> <br /> <br /> 75<br /> P­PO43­   0,13 <br /> 0,29 0,17 41,18 0,15 50,00 0,11 61,76 0,09 67,65 55,15<br /> (mg/l) 0.01<br /> <br /> Với kết quả thí nghiệm cho thấy khả năng hấp thụ N và P của cỏ Vetiver  <br /> khá cao. Hiệu suất xử lý tăng dần theo thời gian.<br /> Về khả năng hấp thụ N­NO3­ <br /> <br /> N-NO3-<br />   (mg/l)<br /> <br /> 20<br /> <br /> 13.6<br /> 15<br /> <br /> 8.69<br /> 10 7.02<br /> 4.34<br /> 5 3.32<br /> <br /> <br /> 0<br /> § èi chøng 7 ngµy 14 ngµy 21 ngµy 28 ngµy<br /> <br /> Thời gian<br /> Hình 1: Biểu đồ biểu diễn sự giảm thiểu hàm lượng N­NO3­ bằng cỏ Vetiver <br /> <br /> Chỉ  sau 7 ngày xử  lý hàm lượng   N­NO3­ trong nước giảm từ  13,60mg/l  <br /> xuống còn 8,69mg/l, đạt TCVN 5942­1995 với hiệu suất là 36,05%. Giá trị <br /> này tiếp tục giảm nhanh trong nh ững ngày tiếp theo. Hiệu suất xử lý đạt giá <br /> trị  cao  nhất  trong thời  gian  khảo sát  là 75,52%, giảm 4,09 lần so với   đối  <br /> chứng sau 28 ngày.<br /> Về khả năng hấp thụ P­PO43­ : <br /> Khả  năng hấp thụ P­PO43­ đạt  41,18% trong 7 ngày đầu và có xu hướng <br /> tăng dần theo thời gian xử lý: 50% sau 14 ngày; 61,76% sau 21 ngày và cao nhất <br /> là 67,65% sau 28 ngày, giảm 3,22 lần so với đối chứng.<br /> P­PO43­ <br /> (mg/l)<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 76<br /> Thời gian<br />   <br /> 0.4<br /> 0.29<br /> 0.3<br /> <br /> 0.2 0.17<br /> 0.15<br /> 0.11<br /> 0.09<br /> 0.1<br /> <br /> 0<br /> § èi chøng 7 ngµy 14 ngµy 21 ngµy 28 ngµy<br /> <br /> <br /> <br /> Hình 2:  Biểu đồ biểu diễn sự giảm thiểu hàm lượng P­PO43­ bằng cỏ Vetiver <br /> Như vậy, với quá trình thăm dò xử lý bằng cỏ Vetiver được ổn định bằng <br /> dung dịch Knop cho thấy hiệu suất hấp thụ N và P tương đối cao, lần lượt từ <br /> 70,86 ­ 75,52% đối với N và khoảng từ 47,22 ­ 67,65% đối với P. <br /> 3. Đề xuất mô hình xử lý.<br /> Qua những kết quả  thu được từ  quá trình thăm dò xử  lý nước hồ  phú  <br /> dưỡng bằng cỏ  Vetiver, chúng tôi thử  đề  xuất mô hình sử  dụng cỏ  Vetiver  <br /> trong việc xử  lý nước  ở  các ao, hồ  bị  phú dưỡng hoặc các ao, hồ  chứa nước  <br /> thải sinh hoạt như sau: Sử dụng cỏ Vetiver theo phương pháp thủy canh bằng  <br /> cách kết cỏ thành các bè và thả trên bề mặt hồ.<br /> Trước khi cỏ được đưa vào nguồn nước cần xử lý, hệ rễ của cỏ được ổn <br /> định trong dung dịch Knop khoảng 1 ngày nhằm giúp rễ tăng khả năng hấp thụ <br /> chất dinh dưỡng. Sau đó, kết các bụi cỏ lại thành bè và thả  trên mặt nước sao <br /> cho hệ  rễ  ngập vào trong nước. Tùy theo diện tích mặt nướ c xử  lý mà sử <br /> dụng số lượng bè cỏ thích hợp.<br /> Bè cỏ Vetiver<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> x x x x x  x x x x x  x x x x x  x x x x x  Hồ (ao)<br /> x x x x x  x x x x x  x x x x x  x x x x x <br /> x x x x  x x x x  x x x x  x x x x <br /> x x x x  x x x x  x x x x  x x x x <br /> x x x x  x x x x  x x x x  x x x x <br /> x x x x x <br /> x x x x x x x <br /> x x x x x x x <br /> x x x x x x x <br /> x x<br /> x x x x x  x x x x x  x x x x x  x x x x x <br /> x x x x  x x x x  x x x x  x x x x <br /> x x x x  x x x x  x x x x  x x x x <br /> x x x x  x x x x  x x x x  x x x x <br /> x x x x x x x x<br /> <br /> <br /> <br /> <br />  Hình 3: Mô hình xử lý nguồn nước ô nhiễm chất dinh dưỡng bằng  cỏ Vetiver<br /> 77<br />  Với mô hình này ngoài việc hút lọc các chất dinh dưỡng, cỏ  Vetiver  <br /> còn có thể giảm đượ c ánh sáng mặt trời chiếu xuống mặt n ước, h ạn ch ế s ự <br /> phát triển của rong và tảo trong các thủy vực.<br /> KẾT LUẬN<br /> 1. Hàm lượng các chất dinh dưỡng (N, P) trong nước hồ  Tịnh Tâm Huế <br /> tương đối cao sẽ dẫn đến tình trạng gây phú dưỡng nguồn nước này.<br /> 2. Cỏ  Vetiver được  ổn định bằng dung dịch Knop có hiệu suất loại bỏ  N <br /> và P trong nước tương đối cao, lần lượt từ 70,86 ­ 75,52% đối với N và  <br /> từ 47, 22 ­ 67,65% đối với P.<br /> <br /> TÀI LIỆU THAM KHẢO<br /> 1. Nguyễn Tiến Bân, Nguyễn Như  Khanh. Phương pháp nghiên cứu thực  <br /> vật. Tập I. Nxb. Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội 1979.<br /> 2. http://www.hue.vietnamnet.vn/khoahoccongnghe/2005/01/53999<br /> 3. Bộ  Khoa học Công nghệ  và Môi trường. Các tiêu chuẩn Việt Nam về  <br /> chất lượng nước (1995)<br /> 4. Michael J.et all. Standard methods for the examination of water and weste  <br /> water ­ American Public Health Asociation. Washington, D.C  (1978)<br /> <br /> THE ABILITY TO REJECT THE NUTRIENTS (NITROGEN, <br /> PHOSPHOR) OF VETIVER GRASS IN THE WATER <br /> OF TINH TAM LAKE IN HUE CITY <br /> <br /> Nguyen Minh Tri, Nguyen Thi Ngoc Lan              College  <br /> of Sciences, Hue University <br /> SUMMARY<br /> <br /> The result of the investigation shows the ability of vetiver grass to get rif of  the  <br /> nutrients (nitrogen and phosphor) in the water of Tinh Tam Lake  in Hue City . The water  <br /> after output reaches  the Vietnam ­ 1995 standard. <br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 78<br />