công tác giảm thiểu ô nhiễm môi trường từ hệ thống sản xuất ngành chăn nuôi

Nghiên cứu khả năng xử lý nước thải chăn nuôi bằng cây dầu mè (Jatropha curcas L.) trên mô hình bãi lọc thực vật.

CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 1.1.Lý do chọn đề tài

Từ xưa đến nay, nước ta vốn là nước một nước nông nghiệp, khoảng71,89% dân số sống tại nông thôn, cuộc sống của người dân chủ yếu dựa vào trồngtrọt và chăn nuôi Trong những năm gần đây, do quá trình đô thị hóa - hiện đại hóa,nên diện tích đất canh tác dần bị thu hẹp, năng suất cây trồng khó có những đột biếnnhảy vọt, vì vậy ngành chăn nuôi sẽ là hướng phát triển kinh tế hộ và được đẩy mạnhtrong những năm tới; phát triển chăn nuôi giúp cho việc xóa đói giảm nghèo, tạo việclàm, tăng thu nhập và cải thiện điều kiện sống cho người nông dân Tuy nhiên từ việcphát triển cao độ này, đã làm phát sinh một vấn đề nan giải, thu hút sự quan tâm sâusắc của xã hội đó là sự ô nhiễm môi trường

Ở Việt Nam nói chung và khu vực phía Nam nói riêng, khía cạnh môitrường của ngành chăn nuôi chưa được quan tâm đúng mức Trong quá trình pháttriển sản xuất chăn nuôi với qui mô ngày càng lớn như hiện nay, một lượng chất thải

sinh ra gây tác hại xấu đến môi trường Theo tính toán của V Klooster, 1996, thì

lượng NH3 phát sinh từ chăn nuôi vào khí quyển vào khoảng 45 × 1012 gT N/năm,nhiều hơn bất kỳ từ nguồn nào khác Để sản xuất 1000 kg thịt heo thì đồng thời hàngngày sản sinh ra 84 kg nước tiểu, 39 kg phân, 11 kg TS, 3,1 kg BOD5, 0,24 NH4-N,chưa kể ô nhiễm từ nước tắm và rửa chuồng

Theo số liệu thống kê 01/10/2008, Việt Nam có gần 2,90 triệu con trâu;6,34 triệu con bò; 26,701 triệu con lợn; 247,320 triệu con gia cầm; 1,48 triệu con dê,cừu; 121 ngàn con ngựa Với lượng gia súc này ước tính chất thải rắn của đàn vậtnuôi nước ta khoảng 80-90 triệu tấn, chất thải lỏng ước tính vài chục tỷ m3; chất thảikhí khoảng vài trăm triệu tấn Đây là một trong nguồn thải gây ô nhiễm nguồn nước

và không khí và đang trở thành một vấn đề quan tâm của công chúng và các cơ quanquản lý môi trường

Để giải quyết bài toán về môi trường, các nhà quản lý môi trên thế giớicũng như Việt Nam ta thường áp dụng các biện pháp kỹ thuật, đưa các trang thiết bị

sang dạng không độc, thải ra môi trường Nhưng với giải pháp này, lại tạo ra sảnphẩm vô cơ và chất độc hại, và đòi hỏi chi phí đầu tư, vận hành lớn mà không phải

cơ sở sản xuất nào cũng thực hiện được, đặc biệt là những hộ kinh tế chăn nuôi nhỏ

lẻ ở nông thôn Việt Nam Trước tình hình đó, việc tìm ra những phương pháp xử lý

mà ít tốn kém và ít sử dụng hoá chất là vấn đề đang được các nhà nghiên cứu tìmhiểu Trước yêu cầu đó phương pháp phytoremediation sử dụng thực vật có khả nănghấp thụ chất ô nhiễm trong môi trường nước hay đất để xử lý, cải tạo môi trường bị ônhiễm đã được tìm ra và ngày càng được ứng dụng rộng rãi trên toàn thế giới cũngnhư ở Việt Nam Phương pháp sử dụng thực vật xử lý chất ô nhiễm là một phươngpháp đơn giản, vốn đầu tư thấp, không tạo ra các sản phẩm vô cơ và chất độc hại,thích hợp cho hộ chăn nuôi nhỏ lẻ ở những vùng nông thôn, những vùng chưa cóhoặc thiếu điện Hơn thế nữa sử dụng thực vật còn mang lại vẻ đẹp về mặt cảnhquanvà tạo ra một nguồn năng lượng sạch đáp ứng được nhu cầu về năng lượng đangthiếu thốn của thế giới

Vì vậy sử dụng thực vật để xử lý nước thải chăn nuôi nhằm góp phần tìm ra mộtgiải pháp thích hợp cho công tác giảm thiểu ô nhiễm môi trường từ hệ thống sản xuấtngành chăn nuôi và giải quyết vấn đề năng lượng cho xã hội

1.2.Mục đích nghiên cứu

Nghiên cứu khả năng xử lý nước thải chăn nuôi bằng cây dầu mè (Jatropha

curcas L.) trên mô hình bãi lọc thực vật.

Nghiên cứu được thực hiện nhằm mục tiêu tìm ra các thông số:

- Khả năng xử lý nước thải chăn nuôi của mô hình bãi lọc thực vật trồng câydầu mè, thể hiện qua việc khảo sát về lượng nước tưới, nồng độ nước thải chăn nuôithích hợp, thời gian lưu nước

- Nghiên cứu khả năng sử dụng nước thải chăn nuôi như một nguồn dinhdưỡng thông qua các khảo sát: phát triển chiều cao, tích lũy sinh khối của cây dầumè

1.3.Nội dung nghiên cứu

- Tìm hiểu về thành phần, tính chất của nước thải, đời sống và khả năng phát

triên của cây dầu mè (Jatropha curcas L.), khả năng lọc nước của đất và các đề tài

nghiên cứu xử lý nước thải bằng thực vật tương tự khác

- Chuẩn bị mô hình thí nghiệm: dựng mô hình và đo đạc các thông số vật lý,hóa học của mô hình; tạo điều kiện thích nghi cho cây dầu mè, đo đạc các thông sốđầu vào của nước thải chăn nuôi

- Vận hành mô hình:

Thí nghiệm 1: Nghiên cứu khả năng xử lý nước của cây dầu mè thông qua cáckhảo sát ngưỡng chịu đựng của cây, lượng nước tưới, nồng độ thích hợp và thời gianlưu nước tối ưu , được kiểm tra qua: tốc độ bay hơi nước bề mặt,các biểu hiện củacây trong môi trường nước thải, các chỉ tiêu tăng trưởng, phát triển của thực vật, cácchỉ tiêu COD, BOD5, SS, N, P

Thí nghiệm 2: Nghiên cứu khả năng sử dụng nước thải chăn nuôi làm nguồndinh dưỡng thông qua các khảo sát các chỉ tiêu tăng trưởng của cây, phát triển chiềucao, tốc độ phát triển lá, tăng trưởng sinh khối của cây, khả năng tích lũy đạm trong

cơ thể của cây cũng như các thành phần của cây

1.4.Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp nghiên cứu, thu thập tài liệu liên quan đến đề tài như thànhphần tính chất nước nước thải chăn nuôi, phương pháp xử lý nước thải bằng thực vật

- Phương pháp lấy mẫu

- Phương pháp nghiên cứu trên mô hình

- Phương pháp phân tích để đánh giá khả năng xử lý nước thải chăn nuôi củacây dầu mè thông qua sự biến thiên đầu vào và đầu ra của các chỉ tiêu COD, BOD5,

SS, N, P

- Phương pháp quan sát, ghi hình, đo đạc những thay đổi của thực vật khithích nghi với môi trường nước thải, và các chỉ tiêu sinh trưởng của cây như chiềucao, số lượng lá…

Thực vật sử dụng là cây dầu mè 2 tháng tuổi, chưa khảo xác được khả năng

xử lý nước của thực vật qua các giai đoạn phát triển của cây

Chỉ mới khảo xác trên loại nước thải chăn nuôi

1.6.Thời gian địa điểm

Thời gian: đồ án được thực hiện trong thời gian 3 tháng từ ngày 01/4/2010đến ngày 01/07/2010

Địa điểm:

• Mô hình được đặt tại nhà 155/13 Cao Đạt Phường 1 Quận 5

• Các chỉ tiêu được phân tích tại : phòng thí nghiệm khoa môi trường vàcông nghệ sinh học của trường đại học kỹ thuật công nghệ Thành Phố HồChí Minh

1.7.Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

1.7.1 Ý nghĩa khoa học

Kết quả nghiên cứu sẽ xác đinh được khả năng xử lý của cây Jatropha đối với

môi trường nước thải chăn nuôi, các thông số này rất cần thiết để tính toán ra một bãilọc thực vật hoàn thiện để xử lý nước thải chăn nuôi

1.7.2 Ý nghĩa thực tiễn

Ngăn ngừa nguy cơ ô nhiễm nguồn nước ngầm, nước mặt từ ngành chăn nuôi,giúp ngành chăn nuôi ngày càng phát triển hơn.Ngoài ra bãi lọc thực vật sẽ tạo ra

một nguồn lợi lớn từ việc thu hoạch hạt cây Jaropha, tạo thêm việc làm cho người

dân, cải tạo vi khi hậu xung quanh bãi lọc thực vật

1.8.Tính mới của đề tài

Việc sử dụng thực vật để xử lý, loại bỏ chất ô nhiễm đã được áp dụng rộng rãi

từ lâu, đây là một phương pháp, một công nghệ thân thiện với môi trường, khônghoặc ít dùng hóa chất, chi phí xử dụng thấp hơn rất nhiều so với các công nghệ

truyền thống Tuy nhiên đề tài đưa ra một hướng mới là sử dụng cây Jatropha để xử

lý chất thải, cây có ưu điểm là có khẳng chịu hạn cao, thích nghi với môi trườngnước thải tốt và hơn hết là có tuổi thọ cao hơn các loài cây thủy sinh, cây thủy sinh

có tuổi thọ thấp nên khi chết đi sẽ tạo ra một nguồn ô nhiễm khác Ngoài các tính

năng đó, cây Jatropha cung cấp một nguồn lợi lớn, cũng như cung cấp một nguồn

nguyên liệu sạch, hạn chế được việc khai thác dâu mỏ dưới lòng đất, gây ô nhiễmcho môi trường

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ DỮ LIỆU CỦA ĐỀ BÀI 2.1.Tổng quan về chất thải chăn nuôi và tác động môi trường của chất thải

chăn nuôi

2.1.1.Thành phần và tính chất của chất thải chăn nuôi

2.1.1.1 Nguồn phát thải ô nhiễm

Chất thải sinh ra do hoạt động chăn nuôi bao gồm chất thải ở dạng lỏng nhưphân, thức ăn, ổ lót, xác gia súc, gia cầm chết, vỏ bao bì thuốc thú y, nước tiểu, nướcrửa chuồng…và khí thải chăn nuôi

Khối lượng chất thải sinh ra từ vật nuôi phụ thuộc vào chủng loại, giống, giaiđoạn sinh trưởng, chế độ dinh dưỡng và phương thức vệ sinh chuồng trại

Số lượng gia súc, gia cầm như hiện nay thì khối lượng chất thải hàng ngày dongành chăn nuôi tại Thành Phố Hồ Chí Minh thải ra đến vài trăm ngàn tấn dướinhiều dạng rắn, lỏng, khí

b Thức ăn thừa, ổ lót chuồng và các chất thải khác

Chăn nuôi dùng ổ lót như rơm rạ, vải,…sau một thời gian sử dụng thì phảithải bỏ, những chất thải này có thể mang theo phân, nước tiểu và vi sinh vật gây bệnhnên cần phải xử lý không được để ngoài môi trường

Thức ăn thừa, thức ăn bị rơi vãi từ chăn nuôi cũng góp phần gây ô nhiễm môitrường Thành phần của chúng hầu hết là các chất hữu cơ dễ phân huỷ như cám, ngũcốc, bột cá, tôm, vỏ sò, khoáng chất,… Trong tự nhiên chất thải này bị phân huỷ sinh

ra mùi khó chịu, ảnh hưởng đến môi trường xung quanh

c Phân

Phân là phần thức ăn không được gia súc hấp thu, bị bài tiết ra ngoài bao gồm:các thức ăn mà cơ thể vật nuôi không thể không hấp thu được hay các chất khôngđược các men tiêu hoá hay các vi sinh tiêu hoá (như chất xơ, prôtêin, chất béo…),các thức ăn bổ sung (thuốc kích thích tăng trưởng, dư lượng kháng sinh,…), các mentiêu hoá sau khi sử dụng bị mất hoạt tính, các mô tróc ra từ niêm mạc ống tiêu hoá vàchất nhờn,.…Ngoài ra thành phần của phân còn phụ thuộc vào chế độ dinh dưỡng vàtuỳ từng giai đoạn phát triển của gia súc, gia cầm mà nhu cầu dinh dưỡng có sự khácnhau, vì vậy thành phần và khối lượng của phân cũng khác nhau

Do đó, phân là chất thải rắn thường xuyên sinh ra trong trại chăn nuôi heo.Trong phân gia súc, gia cầm chứa các chất dinh dưỡng có thể hỗ trợ cho trồng trọt vàlàm tăng độ màu mỡ của đất

Bảng 2.1 Lượng phân thải ra hằng ngày

Bảng 2.2 Thành phần hóa học của phân gia súc

Nguồn: Trương Thanh Cảnh & cộng tác viên, 1997-1998

Ngoài ra trong phân gia súc còn chứa rất nhiều virus, vi trùng, ấu trùng, trứnggiun sán … có hại cho sức khỏe của con người và gia súc Các loại này có thể tồn tại

từ vài ngày đến vài tháng trong phân, trong nước thải và trong đất

d Vật dụng chăn nuôi, bệnh phẩm thú y

Các vật dụng chăn nuôi hay thú y bị bỏ lại như bao bì, kim tiêm, chai lọ đựngthức ăn, thuốc thú y,…cũng là một nguồn quan trọng dễ gây ô nhiễm môi trường.Đặc biệt các bệnh phẩm thú y, thuốc khử trùng, bao bì đựng thuốc có thể xếp vàoloại các chất thải nguy hại, cần phải có biện pháp xử lý như chất thải nguy hại

Trọng lượng gia súc Lượng nước tiểu (kg/ngày)

Nguồn: Hill và Toller, 1974

Thành phần nước tiểu chủ yếu là nước (chiếm trên 90% tổng khối lượng nướctiểu) Ngoài ra, nước tiểu còn chứa một lượng lớn nitơ (phần lớn dưới dạng urê) vàphốtpho Urê trong nước tiểu dễ phân huỷ trong điều kiện có oxy tạo thành khíammoniac Do đó, khi động vật bài tiết ra bên ngoài chúng dễ dàng phân huỷ tạothành amoniac gây mùi hôi Nhưng nếu sử dụng bón cho cây trồng thì đây là nguồnphân bón giàu nitơ, phốt pho và kali

Bảng 2.4 Thành phần hóa học của nước tiểu gia súc

Nước thải từ hoạt động chăn nuôi có nguồn gốc từ việc tắm rửa gia súc, vệsinh chuồng trại, máng ăn uống … và nước thải do vật nuôi bài tiết Thành phầnnước thải có chứa các chất rắn lơ lửng, chất hữu cơ, nitơ, phốt pho và các thành phầnkhác, đặc biệt là vi sinh vật gây bệnh Thành phần hoá học của nước thải thay đổimột cách nhanh chóng trong quá trình dự trữ Trong quá trình đó, một lượng lớn cácchất khí được tạo ra bởi hoạt động của các vi sinh vật như là SO2, NH3, CO2, H2S,CH4 … và các vi sinh vật có hại như Enterobacteriacea, Ecoli, Salmonella, Shigella,Proteus, Klebsiella,…có thể làm nhiễm độc không khí và nguồn nước ngầm.

Nước thải chăn nuôi không chứa các chất độc hại như nước thải công nghiệp(acid, kiềm, kim loại nặng, chất ôxy hóa…) nhưng chứa rất nhiều loại ấu trùng, vitrùng, trứng giun sán có trong phân Có thể nói đặc trưng ô nhiễm của nước thải chănnuôi là hàm lượng chất rắn lơ lửng, chất hữu cơ hòa tan và vi sinh vật gây bệnh

Bảng 2.5 Tính chất nước thải chăn nuôi gia súc

2.1.1.4 Thành phần chất thải khí

Theo Trương Thanh Cảnh (1999), quá trình phân giải chất khí thải gia súc, gia

cầm do vi sinh vật như sau:

NH3 Indol, Schatol, Phenol Protêin

H2S

Axit hữu cơ mạch ngắn

Hình 2.1 Các sản phẩm từ quá trình phân huỷ kỵ khí các chất thải chăn nuôi

Trong hoạt động chăn nuôi, khí thải sinh ra bao gồm bụi lơ lửng và các hợp

chất hữu cơ gây mùi Các hợp chất hữu cơ này là sản phẩm của quá trình phân giải

chất thải gia súc như đạm, hydrocacbon và các khoáng vi lượng khác nhau có tác hại

kích thích mạnh lên cơ thể vật nuôi và con người

Các sản phẩm khí như NH3, H2S, Indol, Phenol, Schatole…sinh ra có thể gây

kích thích mạnh hệ hô hấp và ô nhiễm môi trường Theo tác giả Trương Thanh Cảnh

(1999), các khí sinh ra từ chăn nuôi được chia ra các nhóm sau :

Nhóm 1: Các khí kích thích

Những khí này có tác dụng gây tổn thương đường hô hấp và phổi, đặc biệt là

gây tổn thương niêm mạc của đường hô hấp Nhất là NH3 gây nên hiện tượng kích

thích thị giác, làm giảm thị lực

Nhóm 2 : Các khí gây ngạt

Alcohol

H2O, CO2, hydrocacbon m chạ Cacbohydra

H2O, CO2 và CH4 Axit béo

Andehyde và Ketone Alcohol

Lipit

Các chất khí gây ngạt đơn giản (CO2 và CH4): những khí này trơ về mặt sinh

lý Đối với thực vật, CO2 có ảnh hưởng tốt, tăng cường khả năng quang hợp Nồng

độ CH4 trong không khí từ 45% trở lên gây ngạt thở do thiếu oxi Khi hít phải khínày có thể gặp các triệu chứng nhiễm độc như say, co giật, ngạt và viêm phổi

Các chất gây ngạt hóa học (CO): là những chất khí gây ngạt bởi chúng liên kếtvới Hemoglobin của hồng cầu máu làm ngăn cản quá trình thu nhận hoặc quá trình

sử dụng oxy của các mô bào

2.1.2.Tác động môi trường của chất thải chăn nuôi

Đặc thù của ngành chăn nuôi là hàm lượng chất thải sinh ra nhiều, thành phầnchất hữu cơ cao dễ phân huỷ sinh học, khả năng lan truyền ô nhiễm cao Việc kiểmsoát chất thải của con vật là rất khó khăn, ảnh huởng lớn đến các thành phần môitrường như đất, nước, không khí Cho nên hoạt động chăn nuôi luôn mang mầm bệnhnguy hiểm cho cây trồng, vật nuôi và con người trong khu vực chăn nuôi nếu không

có giải pháp xử lý hoàn chỉnh

2.1.2.1 Môi trường nước

Chất thải chăn nuôi không được xử lý hợp lý, lại thải trực tiếp vào môi trườngnước sẽ làm suy giảm lượng oxy hoà tan trong nước Thêm vào đó, chất thải có chứahàm lượng nitơ, phosphor cao nên dễ dàng tạo điều kiện cho tảo phát triển, gây hiệntượng phú dưỡng hoá nguồn nước mặt Hơn thế nữa, nước thải thấm vào mạch nướcngầm gây ô nhiễm trầm trọng

a Chất hữu cơ:

Trong thức ăn, một số chất chưa được đồng hóa và hấp thụ bài tiết ra ngoàitheo phân, nước tiểu cùng các sản phẩm trao đổi chất Ngoài ra, các chất hữu cơ từnguồn khác như thức ăn thừa, ổ lót, xác chết gia súc không được xử lý Sự phân huỷnày trải qua nhiều giai đoạn, tạo ra các hợp chất như axitamin, axit béo, các khí gâymùi hôi khó chịu và độc hại

Ngoài ra, sự phân huỷ các chất béo trong nước còn làm thay đổi pH của nước,gây điều kiện bất lợi cho hoạt động phân huỷ các chất ô nhiễm

Một số hợp chất cacbohydrat, chất béo trong nước thải có phân tử lớn nênkhông thể thấm qua màng vi sinh vật Để chuyển hóa các phân tử này, trước tiên phải

có quá trình thuỷ phân các chất phức tạp thành các chất đơn giản (đường đơn, axitamin, axit béo mạch ngắn) Quá trình này tạo các sản phẩm trung gian gây độc chothuỷ sinh vật

b Nitơ, Phosphor

Khả năng hấp thụ nitơ, phosphor của gia súc tương đối thấp nên phần lớn bàitiết ra ngoài Do đó, hàm lượng nitơ, phosphor trong chất thải chăn nuôi tương đốicao, nếu không xử lý sẽ gây hiện tượng phú dưỡng hóa nguồn nước, ảnh hưởngđến hệ sinh thái nước, tuỳ theo thời gian và sự có mặt của oxy mà nitơ trong nướctồn tại ở các dạng khác nhau : NH4+, NO2-, NO3-.NH3 là sản phẩm của sự chuyển hoáurê trong nước tiểu gia súc, gây mùi hôi khó chịu

Hàm lượng nitrat cao trong nước sẽ gây độc hại cho con người Do trong hệtiêu hoá, ở điều kiện thích hợp, nitrat sẽ chuyển thành nitrit, có thể hấp thụ vào máukết hợp với hồng cầu, ức chế khả năng vận chuyển oxi của hồng cầu

c Vi sinh vật

Trong phân chứa nhiều loại vi trùng, virus, trứng giun sán gây bệnh Chúnglan truyền qua nguồn nước mặt, nước ngầm, đất hay rau quả nếu sử dụng nước ônhiễm vi sinh vật để tưới tiêu Vi sinh vật từ chăn nuôi cũng có thể thấm vào đất ảnhhưởng đến mạch nước ngầm nông

2.1.2.2 Môi trường không khí

Môi trường không khí xung quanh khu vực chăn nuôi có đặc trưng là mùi hôithối của phân và nước tiểu phát tán nhanh, rộng theo gió Vấn đề ô nhiễm môi trườngkhông khí gây khó khăn không kém gì ô nhiễm môi trường nước, bởi khả năng tácđộng đến sức khoẻ con người và vật nuôi một cách nhanh chóng nhất, dễ dàng nhất.Các chất khí thường gặp trong chăn nuôi là CO2, CH4, H2S, NH3,…Những khí này cótính chất gây mùi và ảnh hưởng đến sự sinh trưởng, kháng bệnh của cơ thể Nhữngkhí này có thể được tạo ra với số lượng tương đối lớn và có độc hại đặc biệt là ởnhững cơ sở chuồng trại kín hoặc là thiếu thông thoáng

 Ảnh hưởng của các chất ô nhiễm không khí

a Ảnh hưởng của H 2 S

Khí H2S là sản phẩm của quá trình phân huỷ chất hữu cơ có mùi rất khó chịu,gây độc rất cao Chúng có thể gây cho cơ thể ức chế toàn thân, tăng vận động củađường hô hấp Do dễ hoà tan trong nước nên H2S có thể thấm vào niêm mạc mắtmũi, niêm mạc đường hô hấp gây kích thích và dị ứng

Bảng 2.6 Ảnh hưởng của H2S đến sức khoẻ người

Đối tượng Nồng độ tiếp xúc Tác hại hay triệu chứng

Với người

20 ppm trở lên tronghơn 20 phút Ngứa mắt, mũi, họng.

50-100 ppm Nôn mửa, ỉa chảy

200 ppm/giờ Chóng váng thần kinh suy nhược, dễ gây viêm phổi

300 ppm/30phút Nôn mửa trong trạng thái hưng phấn bất tỉnh

Trên 600 ppm Mau chóng tử vong

Nguồn : Barker và cộng tác viên, 1996

Theo đường hô hấp vào máu, H2S được giải phóng lên não gây phù hoặc pháhoại các tế bào thần kinh, làm tê liệt trung khu hô hấp, trung khu vận mạch, tác độngđến vùng cảm giác, vùng sinh phản xạ của các thần kinh, làm suy sụp hệ thần kinhtrung ương Ngoài ra nó còn rối loạn hoạt động một số men vận chuyển điện tử trongchuỗi hô hấp mô bào gây rối loạn hô hấp mô bào H2S còn chuyển hoá Hemoglobinlàm mất khả năng vận chuyển oxy của nó Tiếp xúc với H2S ở nồng độ 500 ppmtrong khoảng 15-20 phút sẽ sinh bệnh tiêu chảy và viêm cuống phổi

b Ảnh hưởng của CH 4

Khí mêtan cũng là sản phẩm của quá trình phân huỷ chất hữu cơ trong quátrình phân huỷ sinh học Có ảnh hưởng không nhỏ đến sức khoẻ con người và vậtnuôi Nồng độ khí CH4 trong không khí từ 45% trở lên gây ngạt thở do thiếu oxy.Khi hít phải khí này có thể gặp những triệu chứng nhiễm độc như say, co giật, ngạt,viêm phổi Khi hít thở không khí có nồng độ CH4 cao sẽ dẫn đến tai biến cấp tínhbiểu hiện bởi các triệu chứng như tức ngực, chóng mặt, rối loạn giác quan, tâm thầnnhứt đầu, buồn nôn, say sẫm Khi hít thở nồng độ CH4 lên đến 60 000 mg/m3 sẽ dẫnđến hiện tượng co giật, rối loạn tim và hô hấp, thậm chí gây tử vong

c Ảnh hưởng của khí NH 3

Trong chăn nuôi heo, lượng nước tiểu sinh ra hằng ngày rất nhiều với thànhphần khí NH3 là chủ yếu Chất khí này có nồng độ cao kích thích mạnh niêm mạc,mắt, mũi, đường hô hấp dễ dị ứng tăng tiết dịch, hay gây bỏng do phản ứng kiểm hoákèm theo toả nhiệt, gây co thắt khí quản và gây ho Nếu nồng độ khí NH3 cao gâyhuỷ hoại đường hô hấp, NH3 từ phổi vào máu, lên não gây nhứt đầu và có thể dẫnđến hôn mê Trong máu NH3 bị oxy hoá thành tạo thành NO2- làm hồng cầu trongmáu chuyển động hỗn loạn, ức chế chức năng vận chuyển oxy đến các cơ quan củahồng cầu và gây bệnh xanh xao ở trẻ nhỏ, trường hợp nặng có thể gây thiếu oxy ởnão dẫn đến nhứt đầu, mệt mỏi, hôn mê thậm chí có thể gây tử vong.

Bảng 2.7 Ảnh hưởng của NH3 lên người

Đối Tượng Nồng Độ Tiếp Xúc Tác Hại Hay Triệu Chứng

Với người

6ppm đến 20 ppm trở lên Ngứa mắt, khó chịu ở đường hô hấp

100 ppm trong 1 giờ Ngứa ở bề mặt niêm mạc

400 ppm trong 1 giờ Ngứa ở mặt, mũi và cổ họng

1720 ppm (dưới 30 phút) Ho, co giật dẫn đến tử vong

700 ppm (dưới 60 phút) Lập tức ngứa ở mắt, mũi và cổ họng

5000 ppm-10 000 ppm(vài phút)

Gây khó thở và mau chóng ngẹt thở Co thắt dophản xạ họng, xuất huyết phổi, ngất do ngạt,

có thể tử vong

10 000 ppm trở lên Tử vongNguồn : Baker và Ctv ,1996

d Ảnh hưởng của CO 2

Khí CO2 không gây độc mạnh bằng hai khí trên nhưng ảnh hưởng cũng lớnđến sức khỏe con người và vật nuôi Khi con người tiếp xúc lâu với khí này cũng cónhững biểu hiện như nôn, chóng mặt Nếu tiếp xúc với nồng độ cao thì hô hấp vànhịp tim chậm lại do tác dụng của CO2 thấp gây ra trầm uất, tức giận, ù tai, có thểngất, da xanh tím

e Ảnh hưởng mùi:

Mùi hôi thối sinh ra trong hoạt động chăn nuôi heo là sản phẩm của quá trìnhphân huỷ các chất thải Mùi phụ thuộc vào khẩu phần thức ăn và quá trình lưu trữhay xử lý chất thải Tuy nhiên sự thối rữa của phân không phải là nguồn gốc duy nhấtcủa mùi, thức ăn thừa thối rữa, phụ phẩm của chế biến thực phẩm dùng cho gia súc

ăn cũng gây mùi khó chịu

Ngoài ra, mùi còn phát sinh từ xác động vật chết không chôn ngay hoặc mùi

do phun thuốc khử trùng chuồng trại hay nơi chứa phân Các sản phẩm tạo mùi là doquá trình lên men chiếm số lượng lớn, một số sản phẩm ở dạng vết Có nhiều sảnphẩm tạo mùi, trong số đó khí ảnh hưởng đến sức khoẻ con người và động vật cáckhí cacbonic, monocacbon oxit, metan, ammoniac, hydrosulfual, indol, Schatole vàphenol Các chất khí này thường là sản phẩm của quá trình phân huỷ kỵ khí phân, đãqua phân huỷ bởi vi sinh vật không sử dụng oxy Cho nên chúng ảnh hưởng rất mạnhđến khứu giác của con người Những người dân đã sống xung quanh có khả năngmắc các chứng bệnh về đường hô hấp rất cao

f Ảnh hưởng của bụi

Bụi từ thức ăn, lông thú hay phân là những hạt mang vi sinh vật gây bệnh, hấpphụ các khí độc, các chất hoá học đi vào đường hô hấp và gây dị ứng, gây xáo trộn

hô hấp

2.1.2.3 Môi trường đất

Trong chất thải gia súc, gia cầm có rất nhiều chất dinh dưỡng nếu bón vào đất

sẽ làm tăng độ phì nhiêu cho đất Tuy nhiên do chứa nhiều chất hữu cơ, hợp chấtnitơ, phosphor Nếu thải vào đất không hợp lý hoặc sử dụng phân tươi để bón chocây trồng, cây sử dụng không hết sẽ có tác dụng ngược lại Lượng lớn nito, phospho

sẽ gây hiện tượng phú dưỡng hoá thành nitrat làm cho cây trồng Lượng vi sinh vậtchuyển hoá nito và phosphor sẽ làm hạn chế số chủng loại vi sinh vật khác trong đất,gây mất cân bằng hệ sinh thái đất hiện tại trong trung tâm Thêm vào đó, trong đất cónitrat cao khi trời mưa xuống sẽ thấm theo mạch nước ngầm gây ô nhiễm nướcngầm

2.2.Tổng quan về cây dầu mè (Jatropha curcas.L)

Jatropha là tên bắt nguồn từ tiếng hi lạp: iatros (bác sĩ) và trophe (thực vật)

ngụ ý dược tính của cây Theo như Corell và Corell (1982) curcas là tên của cây dầu

mè tại vùng Malabar, Ấn Độ Ở Việt Nam cây được gọi là cây dầu mè hay cây cọcrào

2.2.2. Nguồn gốc

Jatropha là một loài cây có lịch sử 70 triệu năm, nguồn gốc từ Mexico (nơi

duy nhất có hóa thạch của cây này) và Trung Mỹ, được người Bồ Đào Nha đưa quaCape Verde, rồi lan truyền sang châu Phi, châu Á, sau đó được trồng ở nhiều nước,trở thành cây bản địa ở khắp các nước nhiệt đới, cận nhiệt đới trên toàn thế giới

Từ năm 1991, Giáo sư người Đức là Klause Becker của Trường Đại học Stuttgart đãnhận đơn đặt hàng của Tập đoàn Daimler Chrysler hợp tác với hãng tư vấn của Áo

tiến hành nghiên cứu cây Jatropha ở Nicaragua để làm nguyên liệu sản xuất diesel sinh học, từ đó dấy lên cơn sốt Jatropha trên phạm vi toàn cầu Hiện nay nhiều nước

trên thế giới đang chạy đua phát triển cây này, nhất là các nước Ấn Độ, Trung Quốc,Thái Lan, Malaixia, Indonexia, Philippin, Mianma và nhiều nước Châu Phi, nhằmphục vụ nhu cầu năng lượng tại chỗ và xuất khẩu

2.2.3. Đặc điểm sinh học (Jatropha curcas L.)

2.2.3.1 Mô tả và đặc tính thực vật

Cây Dầu mè là cây bụi gỗ mềm, thân thẳng cao trung bình 6 m với tán rộng.Cành non mập và mọng nước, nhựa cây có màu trắng sữa hay màu vàng nhạt, lá rụngsớm, mọc dày ở phần ngọn Lá có hình ovan, hoặc hình trái tim, có lá chẻ thùy 3 đến

5 thùy Lá dài 6 - 40 cm, rộng 6 – 35 cm, cuống dài 2,5 – 7,5 cm Hoa thường nở vàotháng 4 - 5 tạo thành nhiều chùm có màu vàng nhạt, hình chuông Hoa đực có 10 nhịtrong đó 5 nhị dính vào phần chân đế, 5 nhị kết lại thành bó Hoa cái rời rạc với bầunhụy hình elip, chia làm 3 ô, với 3 núm nhụy phân nhánh Quả có dạng nang, kíchthước 2,5 -4 cm về chiều ngang và đường kính Quả chia thành 3 ngăn, hạt nằm trongcác ngăn này Hạt cây thuôn màu đen kích thước 2x1 cm

Hình 2.3 Quả và hạt của cây Jatropha

Dầu mè thụ phấn nhờ côn trùng Dehgan và Webster (1979) cho rằng, Dầu mèđược thụ phấn nhờ vào bướm ban đêm và “cây ngọt, rất thơm về ban đêm, hoa cómàu lục nhạt, bao phấn có thể lắc lư, bộ phận sinh thực nhô ra, rất nhiều mật hoa vàkhông có bộ phận chứa mật thu hút có thể nhìn thấy” Nếu trồng trong nhà kính,không có côn trùng, hạt khó đậu quả, nếu không thụ phấn nhân tạo Rất hiếm cótrường hợp hoa lưỡng tính có thể tự thụ phấn Heller (1999) đã quan sát nhiều lần sâu

bọ tới và thụ phấn cho hoa Ở Senegal, Heller cũng đã phát hiện, nhị hoa mở muộnhơn nhụy hoa trên cùng một nhóm hoa, nhờ cơ chế này đã thúc đẩy quá trình thụ

phấn chéo Sau khi thụ phấn, một quả hình bầu dục có 3 ô được hình thành Vỏ quảmàu xanh cho tới khi hạt chín ở bên trong Hạt thường có chiều dài 2 cm, rộng 1cm,

có màu rất nhỏ Wiehr (1930) và Droit (1932) đã mô tả chi tiết vi phẩu hạt Singh(1970) đã mô tả vi phẩu của quả Gupta (1985) đã nghiên cứu tỉ mỉ về giải phẩu các

bộ phận của cây Dầu mè là một loài lưỡng bội với công thức bộ gene là 2n=22nhiễm sắc thể

2.2.3.2 Sinh thái

Cây dầu mè có thể phát triển trong các điều kiện khí hậu khô cằn Điều kiệnthích hợp nhất cho cây phát triển là mưa ít (200mm) nhưng cây có thể sống được ởnơi có lượng mưa từ 520 - 2000mm Khi gặp hạn hán, cây thích ứng bằng cách rụnghầu hết lá để làm giảm sự thoát hơi nước Nhiệt độ thích hợp cho cây là 18-28,5

0C Ngoài ra, cây còn chịu được đất sỏi sạn, đất nghèo kiệt, độ dốc tới 30 - 400, chịuhạn, chịu đất xấu, không cháy, không bị gia súc ăn, rất ít sâu bệnh Điều kiện để hạtnẩy mầm là khí hậu nóng ẩm Hoa nở trong mùa mưa và tạo quả trong mùa đông

Có nhiều bằng chứng cho thấy cây dầu mè có nguồn gốc từ Mexico và Trung

Mĩ, nhưng hiện nay cây được tìm thấy ở hầu hết các nước có khí hậu nhiệt đới và cậnnhiệt đới như Brazil, Honduras, Fiji, Ấn Độ, Jamaica, Panama, Puerto Rico vàSalvador

Cây dầu mè có mặt ở Việt Nam từ trước thế kỷ XIV, cho tới nay cây đã đượctrồng rải rác ở nhiều địa phương: Đức Trọng, Bắc Bình, Lạng Sơn, Hàm Thuận Bắc,Hàm Thuận Nam, Ninh Sơn, Thanh Hóa, Lào Cai, Đồng Nai, thành phố Hồ ChíMinh…

2.2.3.3 Độc tố trong cây dầu mè

Dầu mè là cây có chứa nhiều độc tố và các chấy kháng dinh dưỡng gây độchại cho người và vật nuôi, nhất là trong khô dầu sau khi ép dầu Thành phần độc tínhtrong cây dầu mè chủ yếu là phorbol este, là một hợp chất có trong thiên nhiên, phân

bố rộng rãi trong các loài thuộc họ Thầu dầu và họ Đay Những chất này là este của

các ditecpen tiglian (evans 1986) Chất gốc, bán ancol của hợp chất này là tigliane,

một tetratecpen

Hydro hóa chất gốc ở các vị trí khác nhau và lien kết với các phân tử axit bằngcác lien kết este của các chất được gọi là phorbol este Các tác dụng sinh học của cáchợp chất này bao gồm thúc đẩy khối u, tăng sinh tế bào, hoạt chất các tiểu cầu, giánphân tế bào lympho, chứng viêm (ban đỏ trên da), sản sinh prostaglandin và kích

thích chống kết dính trong các bạch cầu trung tính (Aiken, 1986) Các tác dụng này liên quan mật thiết tới cấu trúc của các phorbol, este, bán alcol, là bất hoạt (Evans,

1986 b) và có liên quan tới sự hoạt hóa proteinkinase C dẫn tới các đáp ứng khác

nhau ở cấp dộ tế bào do sự phosphoryl hóa các protein đích trên phần còn lại của

serin hoặc threorin (Azzi và các cộng sự, 1992).

Nhân của hạt dầu mè chứa ít nhất 4 phorbol este Cấu trúc của hợp chất chính

là 12- deoxy- 16- hydroxyphorbol-4’-[12’,14’ nonatrienyl] – bicyclo[ 3.1.0] hexane – (13-O) – 2’- [carboxylate]-(16-O)-3’-[8’

–butadienyl]-6’-[16’,18’,20’-butenoic-10’] ate (DPHB) (Hirota và các cộng sự, 1988) Phần bán alcol của hợp

chất khác được tìm thấy là 12 –deoxy- 16- hydroxylphorbol (Adolf và cộng sự, 1984;Biehl, 1987) Phần axit được dự kiến là một axits dicacboxylic không no bao gồm

một vòng epoxit (Biehl, 1987) Cấu trúc của hai hợp chất chính vẫn chưa hoàn toàn

sáng tỏ

Glaser (1991) tập trung phân tích định lượng của phorbo este trong nhân Dầu

mè giống như các nghiên cứu của Wink và các cộng sự (1997) và Makkar và cáccộng sự (1997)

Các phorboleste trong dầu là chất độc có thể kích thích u bướu và gây viêm,đòi hỏi phải được khử độc dầu khi được sử dụng trong công nghiệp và ngay cả khi

có khả năng có sự tiếp xúc trực tiếp của con người với dầu Gross và các cộng sự(1997) đưa ra một phương pháp khử độc dầu bằng cách sử dụng etanol để chiết cácphorbol este Phương pháp này tiêu tốn lượng dung môi lớn, đòi hỏi hoàn thiện vềquy trình kỹ thuật để hạ giá thành khi khử độc trên quy mô lớn

Thành phần gây độc trong khô dầu là curcin Curcin là độc tố thực vật(toxalbumin –albumin độc) được tìm thấy chủ yếu trong hạt, cũng có trong quả vànhựa Bản chất hóa học của curcin là các protein tạp có độc tính cao, tương tự độc tố

vi khuẩn về cấu trúc và các chức năng sinh lý Độc tố thực vật bền với nhiệt và có thể

nhận biết bằng phản ứng tạo kết tủa với kháng thể có trong huyết thanh (Kingsbery,

1984) Curcin không thể xâm nhập qua thành tế bào Curcin tìm thấy trong cây dầu

mè giống như ricin là độc tố thực vật được tìm thấy trong hạt thầu dầu

Nghiên cứu về liều gây độc của curcin đưa vào cơ thể, các triệu chứng nhiễmbắt đầu xuất hiện, nhanh hơn nhiều so với crotin (chất phân lập từ hạt cây Ba đậu

(Croton tiglium) cũng thuộc học thầu dầu) Đối với các động vật nhai lại còn nhỏ,

khi cho ăn với liều 0,5 -10/kg/ngày, con vật sẽ chết sau 1 ngày hoặc cho tới 2 tuần.Một nghiên cứu về đánh giá ngộ độc cấp tính của Dầu mè qua đường miệng cho thấycác động vật nhai lại khác nhau có độ nhạy cảm khác nhau đối với độc tố này.Những con bê bị nhiễm độc tố với liều lượng 0,2g hoặc 1g/kg sẽ chết trong vòng 19giờ sau khi ăn, trong khi cũng với liều lượng trên, dê sẽ chết trong vòng 7-21 ngày

Gà ăn hạt sẽ làm chậm quá trình tăng trưởng, xuất hiện các bệnh gan, thận và xuất

huyết (Micromedex 1974 -1994).

Trong thí nghiệm, độc tố thực vật gây nên sự dính kết của các hồng cầu

(Joubert và các cộng sự, 1984) Các protein chứa trong hạt Dầu mè có độc tính với

động vật và ức chế quá trình hợp protein trong hỗn hợp của tế bào chất với các thành

phần nhân tế bào, nhưng không có trong toàn bộ các tế bào (Stirpe và cộng sự,

1976).

Trong hạt dầu mè có chứa các thành phần kháng dinh dưỡng Các yếu tố ứcchế trypsin cản trở quá trình tiêu hóa thông quá sự cản trở chức năng bình thườngcủa các enzyme thủy phân protein của tụy động vật nhai lại, ngăn cản nghiêm trọng

quá trình tăng trưởng (White, Campell và Combs, 1989)

Hàm lượng phytat cao trong khô dầu Dầu mè có thể làn giảm giá trị sinh họccủa khoáng chất, nhất là Ca và Fe Các Phytat cũng góp phần làm giảm khả năngtiêu hóa của protein thông qua việc tạo phức cũng tương tác với các enzyme nhưtrypsin và pepsin Hàm lượng phytat trong khô dầu Dầu mè cao hơn nhiều trong khôdầu lạc

Khô dầu Dầu mè có hàm lượng protein cao Trừ lysine, còn các acid amino cơbản khác đều có trong khô dầu Dầu mè với hàm lượng cao hơn cả mức mà FAO

khuyến cáo dung cho trẻ em trước tuổi đến trường (Makkan, Becker và Schmool,

1998) Nếu khử hết các độc tố, khô dầu Dầu mè sạch được sử dụng làm nguyên liệu

giàu protein để sản xuất thức ăn giàu đạm cho gia súc, gia cầm, thủy sản, trở thànhsản phẩm có giá trị kinh tế cao

2.2.4 Một số ứng dụng cây dầu mè trong kinh tế và môi trường

2.2.4.1 Trong kinh tế

a Tạo ra nguồn nguyên liệu sản xuất dầu diesel sinh hoc.

Phát hiện quan trọng nhất từ Jatropha là lấy hạt làm nguyên liệu sản xuất dầu diesel sinh học Hạt Jatropha có hàm lượng dầu trên 30%, từ hạt ép ra dầu thô, từ

dầu thô tinh luyện được diesel sinh học và glyxerin Mặc dầu diesel sinh học đượcsản xuất từ nhiều loại nguyên liệu: cải dầu, hướng dương, đậu tương, dầu cọ, mỡ

động vật…, nhưng sản xuất từ Jatropha vẫn có giá thành rẻ nhất, chất lượng tốt,

tương đương với dầu diesel hóa thạch truyền thống

Nếu 1 ha Jatropha đạt năng suất 8-10 tấn hạt/ha/năm có thể sản xuất được 3

tấn diesel sinh học Loại dầu này sẽ thay thế được 1 phần dầu diesel truyền thốngđang cạn kiệt, giảm thiểu được lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính, là loại dầu cháyhết và không có lưu huỳnh, là dầu sạch, thân thiện với môi trường

b Bã làm phân hữu cơ và thức ăn chăn nuôi

Sau khi ép dầu, bã khô có thể được sử dụng làm phân hữu cơ rất tốt để bóncho các loại cây trồng, nhất là cho vùng sản xuất nông nghiệp hữu cơ, nông nghiệpsạch, vừa góp phần sản xuất sản phẩm sạch, vừa nâng cao độ phì của đất

Trong thành phần hạt Jatropha có độc tố curcin, có thể gây tử vong cho người

và gây hại cho vật nuôi.Nếu khử hết độc tố thì bã khô dầu Jatropha trở thành một

loại thức ăn giàu đạm cho các loài gia súc, gia cầm, tạo ra nguồn thức ăn chăn nuôiquý, góp phần giải quyết nhu cầu thức ăn công nghiệp sẽ thiếu hụt trầm trọng đối vớingành chăn nuôi nước nhà trong tương lai gần

c Là nguồn dược liệu

Trong thành phần cây Jatropha, đã chiết xuất được những hợp chất chủ yếu

như tecpen, flavon, coumarin, lipit, sterol và alkaloit Nhiều bộ phận của cây này cóthể chữa bệnh như lá, vỏ cây, hạt và rễ Rễ trị tiêu viêm, cầm máu, trị ngứa; dầu củahạt có thể nhuận tràng; dịch nhựa trắng tiết ra từ vết thương của cành có thể trị viêmlợi, làm lành vết thương, chữa trị bệnh trĩ và mụn cơm; nước sắc từ lá dùng để chữatrị bệnh phong thấp, đau răng…

Trong cây Jatropha có nhiều thành phần độc tố, nhất là phytotoxin (curcin)

trong hạt, nếu được nghiên cứu sâu hơn rất có thể tạo ra hợp chất mới về nguồndược, từ đó độc tố thực vật có thể trở thành một loại tài nguyên về nguồn dược liệumới

Jatropha còn thêm việc làm cho xã hội ,đặc biệt là các vùng nông thôn, ven

biển, miền núi Do trồng ở các vùng miền núi nghèo, cây Jatropha sẽ tạo nhiều việc

làm và thu nhập khả quan cho đồng bào các dân tộc, trong khi cho đến nay, trên đấtdốc còn lại của các vùng này vẫn chưa tìm kiếm được bất cứ cây gì khả dĩ trồngđược trên diện tích lớn, có thu nhập cao, lại có thị trường ổn định

2.2.4.2 Trong môi trường

Jatropha là cây lâu năm, phủ đất cực kỳ tốt, tuổi thọ 50 năm, sinh trưởng phát

triển được ở hầu hết các loại đất xấu, nghèo kiệt, đất dốc, đất trơ sỏi đá, không cháy,

gia súc không ăn Bởi vậy cây Jatropha trồng trên các vùng đất dốc sẽ được coi là

cây "lấp đầy" lỗ hổng sinh thái ở các vùng sinh thái xung yếu miền núi, sớm tạo rathảm thực bì dày đặc chống xói mòn, chống cháy, nâng cao độ phì của đất Không

những vậy, Jatropha còn có thể trồng ở các vùng đất sa mạc hóa, bãi thải khai thác

khoáng sản, góp phần phục hồi hệ sinh thái các vùng này Tuy vậy trong cây

Jatropha có nhiều thành phần độc tố vì vậy khi triển khai trồng trên một vùng nào đó

cần đánh giá kỹ về những tác động tới môi trường, nhất là đối với các loài côn trùnghữu ích

Có thể tận dụng rất nhiều loại đất khác nhau như đất ven đường, mươngmáng, bờ vùng, bờ thửa, vườn tược, quanh nhà (1 km cho năng suất hạt bằng 1 ha)vừa chống gia súc phá, tạo vi khí hậu, hạn chế tác hại gió bão, sạt lở, lũ lụt, vừa tạo

năng lượng tại chỗ; có thể làm hàng rào cản lửa, hạn chế sâu bệnh, đuổi chuột pháhại.

2.3.1. Khái niệm đất ngập nước

Đất ngập nước là hệ sinh thái quan trọng trên Trái Đất Hệ sinh thái này từ kỉcacbon là môi trường đầm lầy đã sản sinh và dự trữ nhiều nhiên liệu hóa thạch màhiện loài người đang sử dụng Đất ngập nước rất quý, nó là nguồn tài nguyên có giátrị kinh tế cao, là bồn chứa cacbon, nơi bảo tồn gen và chuyển hóa các vật liệu hóahọc, sinh học Kết quả nghiên cứu gần đây cho thấy về giá trị kinh tế của các hệ sinhthái đất ngập nước ước tính lên tới 14,9 nghìn tỷ đô la Mỹ (USD), chiếm 45% tổnggiá trị của tất cả các hệ sinh thái tự nhiên trên toàn cầu Con số này phản ánh các giátrị và chức năng lớn lao của đất ngập nước Đất ngập nước đôi khi còn được mô tảnhư “những quả thận của sinh cảnh” do chúng thực hiện các chu trình thủy văn vàhóa học, là những nơi thu nhận ở hạ nguồn các chất thải có nguồn gốc tự nhiên vànhân sinh Chúng làm sạch nước ô nhiễm, ngăn ngừa nhập lụt, bảo vệ bờ biển và táinạp tầng chứa nước ngầm

2.3.2. Các định nghĩa về đất ngập nước

Thuật ngữ “ đất ngập nước” được hiểu theo nhiều cách khác nhau, tùy theoquan điểm, người ta có thể chấp nhận các định nghĩa khác nhau Hiện nay có khoảngtrên 50 định nghĩa về đất ngập nước đang được sue dụng ( theo Dugan, năm 1990).Các định nghĩa về đất ngập nước có thể chia thành hai nhóm chính Một nhóm theođịnh nghĩa rộng, nhóm thứ hai theo định nghĩa hẹp

Các định nghĩa về đất ngâp nước theo nghĩa rộng như định nghĩa của Côngước Ramsar, định nghĩa theo các chương trình điều tra đất ngập nước của Mỹ,Canada, New Zealand và Ôxtrâylia

Theo công ước Ramsar( năm 1971) đất ngập nước được định nghĩa như sau:

“Đất ngập nước được coi là các vùng đầm lầy, than bùn hoặc vùng nước dù là tựnhiên hay nhân tạo, ngập nước thường xuyên hoặc từng thời kỳ, là nước tĩnh, nướcchảy, nước ngọt, nước lợ hay nước mặn, bao gồm cả những vùng biển mà độ sâumực nước khi thủy triều ở mức thấp nhất không vượt quá 6m”

Theo chương trình quốc gia về điều tra đất ngập nước của Mỹ: “Về vị trí phân

bố, đất ngập nước là những vùng chuyển tiếp giữa những hệ sinh thái trên cạn vànhững hệ sinh thái thuỷ vực Những nơi này mực nước ngầm thường nằm sát mặt đấthoặc thường xuyên được bao phủ bởi lớp nước nông Đất ngập nước phải có mộttrong ba thuộc tính sau (theo Cowardin và cộng sự, năm 1979):

+ Có thời kỳ nào đó, đất thích hợp cho phần lớn các loài thực vật thủy sinh.+ Nền đất hầu như không bị khô

+ Nền đất không có cấu trúc rõ rệt hoặc bảo hòa nước, bị ngập nước ở mứccạn tại một số thời điểm nào đó trong mùa sinh trưởng hàng năm

Theo các nhà khoa học Canada: “ Đất ngập nước là đất bão hòa nước trongthời gian dài đủ để hổ trợ các quá trình thủy sinh Đó là những nơi khó tiêu thoátnước, có thực vật thuỷ sinh và các hoạt đông sinh học thích hợp với môi trường ẩmướt

Theo các nhà khoa học New Zealand: “Đất ngập nước là một khái niệm chung

để chỉ những vùng đất ẩm ướt từng thời kỳ hoặc thường xuyên Những vùng đấtngập nước ở mức cạn và những vùng chuyển tiếp giữa đất và nước Nước có thể lànước ngọt, nước lợ hoặc nước mặn Đất ngập nước ở trạng thái tự nhiên hoặc đặctrưng bởi các loại thực vật và động vật thích hợp với điều kiện sống ẩm ướt”

Theo các nhà khoa học Ôxtrâylia: “Đất ngập nước là những vùng đầm lầy, bãilầy than bùn, tự nhiên hoặc nhân tạo, thường xuyên, theo mùa hoặc theo chu kỳ,

nước tĩnh hoặc nước chảy, nước ngọt, nước lợ hoặc nước mặn, bao gồm những bãilầy và những khu rừng ngập mặn lộ ra khi thuỷ triều xuống thấp”.

Định nghĩa do các kỹ sư quân đội Mỹ đề xuất và là định nghĩa chính thức tạiMỹ: “Đất ngập nước là những vùng đất bị ngập hoặc bão hoà bởi nước bề mặt hoặcnước ngầm một cách thường xuyên và thời gian ngập đủ để hỗ trợ cho tính ưu việtcủa thảm thực vật thích nghi điển hình trong điều kiện đất bão hoà nước Đất ngậpnước nhìn chung gồm: đầm lầy, đầm phá, đầm lầy cây bụi và những vùng đất tươngtự”

Những định nghĩa trên theo nghĩa hẹp, nhìn chung đều xem đất ngập nướcnhư đới chuyển tiếp sinh thái, những diện tích chuyển tiếp giữa môi trường trên cạn

và ngập nước, những nơi mà sự ngập nước của đất gây ra sự phát triển của một hệthực vật đặc trưng ( theo Coward và cộng sự, năm 1979; Enny, năm 1985) Hiện nay,định nghĩa theo công ước Ramsar là định nghĩa được nhiều người sử dụng

Khả năng thực hiện chức năng của đất ngập nước thường được xác định bằngcác đặc điểm sinh thái của chúng (sinh học, lý học, hoá học), vì đặc điểm sinh thái ởcác hệ sinh thái khác nhau là khác nhau, do đó mức độ thực hiện chức năng ở từng vịtrí cụ thể của đất ngập nước sẽ khác nhau

Trong thực tế kiểm soát đầu vào, đầu ra của một hệ thống cho việc đánh giáchức năng là công việc đòi hỏi thời gian và kinh phí

2.3.3.1 Chức năng sinh thái của đất ngập nước

-Nạp nước ngầm: Nước được thấm từ các vùng đất ngập nước xuống các tầng

ngập nước trong lòng đất, nước được giữ ở đó và điều tiết dần thành dòng chảy bềmặt ở vùng đất ngập nước khác cho con người sử dụng

-Hạn chế ảnh hưởng của lũ lụt: Bằng cách giữ và điều hoà lượng nước mưa

như “bồn chứa” tự nhiên, giải phóng nước lũ từ từ, từ đó có thể làm giảm hoặc hạnchế lũ ở vùng hạ lưu

-Ổn định vi khí hậu: Do chu trình trao đổi chất và nước trong các hệ sinh thái,

nhờ lớp phủ thực vật của đất ngập nước, sự cân bằng giữa O2 và CO2 trong khíquyển làm cho vi khí hậu địa phương được ổn định, đặc biệt là nhiệt độ và lượngmưa ổn định

-Chống sống, bão, ổn định bờ biển và chống xói mòn: Nhờ lớp phủ thực vật,

đặc biệt là rừng ngập mặn ven biển, thảm cỏ… có tác dụng làm giảm sức gió của bão

và bào mòn đất của dòng chảy bề mặt

-Xử lý nước, giữ lại chất cặn, chất độc, chất ô nhiễm… : vùng đất ngập nước

được coi như là bể lọc tự nhiên, có tác dụng giữ lại các chất lắng đọng và chấtđộc( chất thải sinh hoạt và công nghiệp)

-Giữ lại chất dinh dưỡng: Làm nguồn phân bón cho cây và thức ăn của các

sinh vật sống trong hệ sinh thái đó

-Sản xuất sinh khối: Rất nhiều vùng đất ngập nước là nơi sản xuất và xuất

khẩu sinh khối làm nguồn thức ăn cho các sinh vật thủy sinh, các loài động vật hoang

dã cũng như vật nuôi

-Giao thông thủy: Hầu hết sông, kênh, rạch, các vùng hồ chứa nước lớn, vùng

ngập lụt thường xuyên hay theo mùa,… đặc biệt là vùng đồng bằng sông Cửu Long,vận chuyển thủy đóng vai trò hết sức quan trọng trong đời sống cũng như phát triểnkinh tế của các cộng đồng dân cư địa phương

-Giải trí, du lich: Các khu bảo tồn đất ngập nước như Tràm Chim ( Tam

Nông, Đồng Tháp), và Xuân Thuỷ (Nam Định), nhiều vùng cảnh quan đẹp như Bích

Động và Vân Long, cũng như nhiều đầm phá ven biển miền Trung… thu hút nhiều

du khách đến tham quan, giải trí

2.3.3.2 Chức năng kinh tế

-Tài nguyên rừng: Các loài động vật thường rất phong phú ở các vùng đất

ngập nước, tạo nên nguồn tài nguyên thiên nhiên phong phú, có thể khai thác để phục

vụ lợi ích kinh tế Tài nguyên rừng cung cấp một loạt các sản phẩm quan trọng như

gỗ, than, củi và các sản phẩm khác như nhựa, tinh dầu, tanin, dược liệu Nhiều vùngđất ngập nước rất giàu động vật hoang dã đặc biệt là các loài chim nước, cung cấpnhiều loại sản phẩm, trong đó có nhiều loại có giá trị thương mại cao( da cá sấu, đồimồi…)

-Thuỷ sản: Các vùng đất ngập nước là môi trường sống và là nơi cung cấp

thức ăn cho các loài thủy sinh có giá trị kinh tế cao như cá, tôm, cua, động vật thânmềm…

-Tài nguyên cỏ và tảo biển: Nhiều diện tích đất ngập nước ven biển có những

loại tảo, cỏ biển là nguồn thức ăn của nhiều loài thủy sinh vật và còn được sử dụnglàm thức ăn cho người và gia súc, làm phân bón và dược liệu…

-Sản phẩm nông nghiệp: Các ruộng lúa nước chuyên canh hoặc xen canh với

các cây hoa màu khác đã tạo nên nhiều sản phẩm quan trọng khác của vùng đất ngậpnước

-Cung cấp nước ngọt: Nhiều vùng đất ngập nước là nguồn cung cấp nước

ngọt cho sinh hoạt, cho tưới tiêu, cho chăn nuôi gia súc và sản xuất công nghiệp

-Tiềm năng năng lượng: Than bùn là một nguồn nhiên liệu quan trọng, các

đập, thác nước cũng là nguồn cung cấp năng lượng Rừng tràm Việt Nam có khoảng

305 triệu tấn than bùn cung cấp nguồn năng lượng lớn Lớp than bùn này được dùnglàm phân bón và ngăn cản quá trình xì phèn

2.3.3.3 Giá trị đa dạng sinh học

Giá trị đa dạng sinh học là thuộc tính đặc biệt và quan trọng của đất ngậpnước Cách xa những cánh đồng lúa là những bãi lau sậy của bán cầu Bắc, có chứcnăng lọc và làm sạch khi nước chảy qua

Chỉ riêng hệ sinh thái rừng ngập mặn vùng cửa sông ven biển, một kiểu hệsinh thái được tạo thành bởi môi trường trung gian giữa biển và đất liền, là một hệsinh thái có năng suất cao, đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế, bảo vệ môitrường và đa dạng sinh học Đó là nơi cung cấp các lâm sản, nông sản và hải sản cógiá trị kinh tế cao Bên cạnh vai trò điều hoà khí hậu, hạn chế xói lở, ổn định và mởrộng bãi bồi

Giá trị đa dạng sinh học của đất ngập nước bao gồm cả giá trị văn hóa, nó liênquan tới cuộc sống tâm linh, các lễ hội truyền thống phản ánh ước vọng của ngườidân địa phương sống trong đó và các hoạt động du lịch sinh thái… giá trị văn hoábao gồm cả tri thức bản địa của người dân trong nuôi trồng, khai thác và sử dụng cáctài nguyên thiên nhiên và cách thích ứng của con người với môi trường tự nhiên( lũlụt, hiện tượng ngập nước theo mùa hoặc đột biến của thiên nhiên…) Nhiều kết quảnghiên cứu đã chứng minh mối quan hệ giữa tự nhiên, xã hội, ngôn ngữ và văn hoá làkhông thể tách rời, nó thể hiện lòng tin của con người Thông thường nơi nào có giátrị ĐDSH cao thì cũng là nơi cư trú của người dân bản địa Người ta chưa thống kêđược bao nhiêu xã hội truyền thống nhưng loại trừ các cư dân thành thị còn khoảng85% dân số thế giới sống ở các vùng địa lý khác nhau : vùng địa cực, vùng sa mạc,vùng savan, các vùng rừng nhiệt đới và vùng đất ngập nước… tất cả các yếu tố tựnhiên này góp phần không nhỏ tạo nên văn hoá truyền thống của người dân địaphương Bảo tồn các hệ sinh thái tự nhiên trong đó có các hệ sinh thái đất ngập nứơccũng là bảo vệ cái nôi văn hoá truyền thống

2.3.4. Hệ thống đất ngập nước như là công cụ xử lý nước thải

2.3.4.1 Tổng quan về đất ngập nước xử lý nước thải

Từ lâu đất ngập nước đã được biết là có giá trị đa dạng sinh học rất cao, giúpđiều hoà chế độ thuỷ văn nước mặt và nước ngầm thậm chí còn có khả năng cải tạochất lượng nước, đặc biệt là giúp loại bỏ các chất ô nhiễm hữu cơ, chất rắn lơ lửng và

vi khuẩn gây bệnh Tuy nhiên đất ngập nước đều là những khu vực sinh thái nhạycảm cần được bảo vệ nên không thể lạm dụng cho mục đích xử lý nước thải Vì vậytrong khoảng một thập kỷ trở lại đây nhiều công trình nghiên cứu tiến hành ở nhiềuquốc gia như: Mỹ, Úc, Châu âu, Châu Phi và Châu Á…về phương pháp xử lý nướcthải bằng đất ngập nước nhân tạo được thiết kế và xây dựng mô phỏng theo các điềukiện sinh thái, thuỷ văn của đất ngập nước tự nhiên.

Hệ thống xử lý đất ngập nước nhân tạo thường bao gồm một hoặc một vài hốnước nông (<1m), có trồng thực vật thuỷ sinh trôi nổi như: bèo tây, bèo ta, hoa súng,tảo, sậy, đước… Với các đặc điểm này, hệ thống xử lý nước thải bằng sự kết hợpcác quá trình vi sinh, sinh hoá, hoá học hoàn toàn tự nhiên Về mặt thuỷ văn, cácthông số thiết kế chính của từng hố của hệ thống đất ngập nước nhân tạo bao gồmhướng dòng chảy, thời gian lưu giữ, độ sâu… Ngoài ra còn có lớp không thấm trảitrên nền đất gốc để tránh không cho nước nước thải thấm sâu xuống phía dưới vàxung quanh, gây ô nhiễm nước ngầm và ô nhiễm đất trong vùng

Các kết quả nghiên cứu đều cho thấy đất ngập nước nhân tạo là phương pháp

xử lý nước thải có chi phí xây dựng và bảo dưỡng thấp, không yêu cầu kỹ thuật phứctạp mà hiệu quả xử lý rất cao, đặc biệt là cho những nguồn nước thải không điểmnhư nước mưa đô thị, nước thải sinh hoạt từ các cụm dân cư nông thôn, nước thảinông nghiệp, thuỷ sản…

Ở Việt nam, nước thải nông nghiệp là một trong những nguồn chủ yếu gây ônhiễm môi trường và suy giảm chất lượng nước ở các vùng nông thôn Nước thảinông nghiệp bao gồm: Nước xả ra từ các chăn nuôi nông hộ, từ trang trại tập trung,

từ các đầm nuôi tôm và nước hồi quy từ đồng ruộng Những nguồn xả thải nàythưòng có lượng rất lớn và chứa rất nhiều chất hữu cơ, vi rút, vi khuẩn gây bệnh vànhiều thành phần độc hại khác Quản lý và xử lý những nguồn nước thải nông nghiệp

ở Việt nam vẫn luôn là một thách thức do các địa phương thưòng rất nhiều kinh phí,công nghệ và cán bộ kỹ thuật Các vấn đề này hoàn toàn có thể giải quyết được bằngcách áp dụng đất ngập nước nhân tạo

2.3.4.2 Phân loại đất ngập nước nhân tạo xử lý nước

Có thể phân loại đất ngập nước xử lý nước thải thành hai loại:

- Loại 1: Đất ngập nước nhân tạo có dòng chảy mặt (Free water surface – FWS)

Đất ngập nước nhân tạo (bãi lọc trồng cây ngập nước) được thiết kế xử lýtheo dòng chảy mặt hoàn toàn giống đầm lầy tự nhiên

• Nước chảy tràn qua lớp giá thể

• Có lớp đất sét hoặc lớp vải địa kỹ thuật chống thấm

• Nước thải chảy từ một phía của bãi lọc ngấm qua lớp đất mặt đến cácđường ống góp Nước trong ống góp trong và không còn chất dinh dưỡng

Hình 2.4 Đất ngập nước nhân tạo có dòng chảy mặt

• Nước chảy ngầm trong lớp lọc Lớp lọc là nơi thực vật phát triển trên đógồm có cát, sỏi, đá nhằm giữ độ xốp của lớp lọc Dòng chảy phổ biến nhất

ở bãi lọc ngầm là dòng chảy ngang và được thiết kế với độ dốc ≤ 1%

• Khi chảy qua lớp vật liệu lọc, nước thải chăn nuôi được lọc sạch nhờ tiếpxúc với bề mặt của các hạt vật liệu lọc và vùng rễ của thực vật trồng trongbãi lọc vùng ngập nước thường thiếu ôxy nhưng thực vật của bãi lọc cókhả năng vận chuyển một lượng oxy đáng kể tới hệ thống rễ tạo nên tiểuvùng hiếu khí cạnh rễ và vùng rễ

Ngoài các yếu tố thiết kế dòng vào, dòng ra, thực vật như đối với đầm lầydòng chảy mặt, cần phải nghiên cứu kỹ nền đá sỏi: kích thước nền, kích thước đá sỏi

Hình 2.5 Đất ngập nước nhân tạo có dòng chảy ngầm

Nguồn: Koottatep và Panuvatvanich, 2005

2.3.4.3 Khả năng xử lý chất ô nhiễm của đất ngập nước nhân tạo

Đất ngập nước hoạt động như một vật liệu thấm, lọc nước thải bẩn, sau khiqua khu vực đất ngập nước, nước thải bẩn sẽ được lọc, khử các chất nitrogen,

phosphorus hay chất độc thông qua chức năng thấm lọc, lắng, hấp thu của bộ rễ, cáchạt trầm tích trong nước, hạt đất và các vi sinh vật hoạt động trong nền đất

o Loại bỏ chất hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học

Phân hủy sinh học đóng vai trò quan trọng nhất trong việc loại bỏ chất hữu cơdạng hòa tan hay dạng keo có khả năng phân hủy sinh học trong nước thải Vật chấtcòn lại sẽ được loại bỏ qua quá trình lắng Đối với đất ngập nước vai trò vi sinh vậthiếu khí, tuỳ tiện & kị khí đối với việc loại bỏ BOD là quan trọng Phân hủy sinh họcxảy ra khi các chất hữu cơ hòa tan mang vào lớp màng vi sinh bám trên phần ngậpnước của thực vật, hệ thống rễ và những vùng vật liệu lọc xung quanh, nhờ quá trìnhkhuếch tán Vai trò của thực vật trong đất ngập nước là: cung cấp môi trường thíchhợp cho vi sinh vật thực hiện quá trình phân hủy sinh học (hiếu khí) cư trú; vậnchuyển oxy vào vùng rễ để cung cấp cho quá trình phân hủy sinh học hiếu khí tronglớp vật liệu và bộ rễ

o Loại bỏ các chất rắn( lo ̣c)

Nhờ cơ chế lắng trọng lực vì hệ thống có thời gian lưu nước dài Chất rắnkhông lắng được, keo thì được loại bỏ qua cơ chế lọc (lớp vật liệu lọc), lắng, phânhủy sinh học, dính bám, hấp phụ nhờ lực Var der Waals

từ vùng thiếu khí khuếch tán vào

o Loại bỏ Photpho

Cơ chế loại bỏ gồm có sự hấp thụ của thực vật, quá trình đồng hóa của vikhuẩn, sự hấp phụ lên đất, vật liệu lọc và các chất hữu cơ, kết tủa và lắng cùng Ca2+,

Mg2+, Fe3+, Mn2+ Khi thời gian lưu nước dài, đất sử dụng có cấu trúc mịn thì cơ chếloại bỏ là hấp phụ và kết tủa

• Sự hấp thu của thực vật: vô cơ phosphorus, chủ yếu Orthophotphat(HPO42- và H2PO4-) được lấy đi bởi những cây được bén rễ trong đấthay nổi trong nước (bao gồm nhành tảo)

• Kết tủa: hạt vật chất (các chất vô cơ hoặc hữu cơ) chúng kết tủa vì vậntốc nước giảm, chiều sâu nước sông và hoạt động lọc của cây và tậphợp trên bề mặt đất

• Sự phân hủy: chất hữu cơ của phosphorus bị phân hủy thành nhữnghợp chất phân tử hữu cơ nhỏ hơn vừa gián đoạn lại vừa hòa tan, vàcuối cùng tới orthophotphat bởi những vi sinh vật mà chúng dungcacbon hữu cơ như một nguồn năng lượng hay chúng khuyết tánngược lại vào trong đất hay nước

• Sự hút thấm bề mặt: gồm ba quá trình là sự hấp thụ của ionorthophotphat bởi những đất sét và sắt hay những nhôm oxit(chemisorptions) trong đất, và sự kết tủa của PO43- với sắt và nhữngnhôm oxit hoặc canxi bị nóng chảy

o Loại bỏ kim loại nặng

• Hấp thụ vào rễ, thân và lá của thực vật

o Loại bỏ vi khuẩn và virus

Chúng được loại bỏ nhờ: Sự bài tiết các chất kháng sinh từ rễ thực vật, quátrình vật lý như kết dính, lắng, lọc, hấp phụ; bị tiêu diệt trong điều kiện môi trườngkhông thuận lợi trong thời gian dài Cụ thể như: nhiệt độ, pH, bức xạ mặt trời, thiếuchất dinh dưỡng do các sinh vật khác ăn

2.3.4.4 Một số nghiên cứu về ứng dụng đất ngập nước nhân tạo trên thế giới và Việt Nam

 Đất ngập nước xử lý nước thải trên thế giới

- Nghiên cứu xử lý nước thải công nghiệp, nước rỉ bãi rác bằng bãi lọc trồngcây

- Nghiên cứu xử lý bùn bể phốt bằng bãi lọc ngầm trồng cây

- Nghiên cứu về loại bỏ vi sinh vật trong nước thải

- Bãi lọc trồng cây ở Bắc Âu

 Đất ngập nước xử lý nước thải ở Việt Nam

- Công nghệ xử lý phân bùn bể photphat bằng bãi lọc ngầm trồng cây có dòngchảy thẳng đứng - Trung tâm kỹ thuật môi trường đô thị và khu công nghiệp -trường Đại học Xây dựng phối hợp với Viện KH & CN Môi trường Liên bangThụy Sỹ SANDEC, EAWAG

- Công trình nghiên cứu làm sạch nước Hồ Tây bằng cây thủy sinh

- Nghiên cứu xử lý nước thải sinh hoạt bằng bãi lọc ngầm trồng trồng cây dòngchảy thẳng đứng trong điều kiện Việt Nam - PGS.TS Nguyễn Việt Anh vànhóm nghiên cứu thực hiện

- Xây dựng mô hình hệ thống đất ngập nước nhân tạo để xử lý nước thải sinhhoạt tại các xã Minh Nông, Bến Gót, Thành Phố Việt Trì - GS.TSKH DươngĐức Tiến và các cộng sự thực hiện

- Nghiên cứu xử lý ô nhiễm N, P trong nước sông Tô Lịch bằng Bèo Tây - Th.SĐào Văn Bảy và GS.TSKH Lâm Ngọc Thụ thực hiện

- Nghiên cứu sử dụng một số thực vật nước để làm sạch kim loại nặng trongnước hồ Bảy Mẫu - PGS.TS Lê Thị Hiền Thảo – Trường Đại Học Xây Dựng

- Xử lý kim loại nặng (Cr, Pb2+ và Ni2+) trong nước thải công nghiệp bằng BèoTây - Nhóm nghiên cứu thuộc Khoa Môi Trường , Trường Đại Học Khoa Học

Tự Nhiên

2.3.4.5 Ưu nhược – điểm khi sử dụng thực vật làm sạch môi trường nước

 Ưu điểm:

- Hiệu quả xử lý chậm nhưng ổn định đối với các loại nước có BOD,COD thấp, không có độc tố

- Chi phí xử lý không cao

- Quá trình công nghệ không đòi hỏi kỹ thuật phức tạp

- Sinh khối tạo ra sau quá trình xử lý được ứng dụng vào nhiều mục đíchkhác nhau:

• Làm nguyên liệu cho thủ công mỹ nghệ

• Làm thực phẩm cho người và gia súc

• Làm phân bón cải tạo đất: Sinh khối có thể thu hoạch, chế biếnthành phân hữu cơ, phụ gia cải tạo đất, bón trên rễ cây mới trồng,đốt thành tro hay làm phân Compost

• Tái tạo năng lượng: Sinh khối sử dung sản xuất Ethanol, đốt trựctiếp thành củi

• Nguyên liệu sản xuất bột giấy, giấy và sợi

- Sử dụng thực vật xử lý nước trong nhiều trường hợp không cần cungcấp năng lượng do vậy có thể ứng dụng ở những vùng hạn chế việccung cấp năng lượng

 Nhược điểm

- Diện tích cần dùng để xử lý chất thải lớn, chúng luôn đòi hỏi phải có

đủ ánh sáng Sự tiếp xúc giữa thực vật và ánh sáng trong điều kiện có

đủ chất dinh dưỡng càng nhiều thì quá trình chuyển quá càng tốt Dovậy diện tích bề mặt càng nhiều càng tốt Nó rất thích hợp cho nhữngvùng nông thôn, những vùng không được cấp điện

- Trong trường hợp không có thực vật thủy sinh, VSV không có nơibám vào Chúng dễ dàng trôi theo dòng nước hoặc lắng xuống đáy Rễ thựcvật có thể là nơi các VSV gây hại định cư, chúng là tác nhân sinh học gây ônhiễm môi trường mạnh Ngoài ra, thực vật chiếm không gian lớn, ngăn cản

ánh sáng chiếu sâu vào nước Thảm thực vật thủy sinh phủ kín bề mặt, tácdụng này tạo điều kiện cho các VSV phát triển bao gồm có ích và có hại.

CHƯƠNG 3: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM 3.1. Nghiên cứu tài liệu

- Điều tra về thành phần, tính chất nước thải chăn nuôi

- Nghiên cứu các tài liệu có sẵn về cây Dầu mè (Jatropha curcas L.) ở Việt

Nam

- Nghiên cứu thu hoạch các hình ảnh của thực vật

- Nghiên cứu tài liệu về tình hình sinh trưởng và phát triển của cây, khả năngnhiễm sâu bệnh

- Nghiên cứu công nghệ xử lý nước thải bằng thực vật

3.2. Nghiên cứu mô hình thực nghiệm