ĐẶT VẤN ĐỀ Nƣớc là một trong những yếu tố tự nhiên không thể thiếu đối với đời sống của sinh vật nói chung và con ngƣời nói riêng. Trong sự phát triển của nền văn minh nhân loại, nƣớc giữ vai trò vô cùng to lớn. Có thể nói các nền văn minh trên thế giới đều gắn liền với các con sông lớn: Ai Cập – sông Nin, Trung Quốc – sông Trƣờng Giang, Việt Nam – sông Hồng. Ngày nay, trong đời sống kinh tế xã hội, nƣớc đã và đang trở thành vấn đề bức xúc trên qui mô toàn cầu.
Quá trình công nghiệp hóa và phát triển đô thị cộng thêm sự gia tăng dân số đã dẫn đến ô nhiễm nguồn nƣớc mặt mà điển hình là sự ô nhiễm các con sông trong lòng những thành phố lớn. Thông thƣờng, các con sông là nơi cung cấp nƣớc tƣới cho hệ thống canh tác và làm nhiệm vụ tiêu nƣớc mƣa cho thành phố. Sông còn là nơi tiếp nhận và đồng hóa nƣớc thải từ khu vực nội thành. Sông Nhuệ là một trong những con sông chảy qua thủ đô Hà Nội, từ ngàn xƣa đã đóng vai trò rất lớn vào đời sống của ngƣời dân.
Tuy nhiên do sự xả thải bừa bãi của con ngƣời vào lòng sông mà hiện nay chất lƣợng nƣớc sông Nhuệ ngày càng xấu đi, nƣớc chuyển sang màu đen và bốc mùi hôi thối cùng với rác nổi lềnh bềnh nên đƣợc coi là một “dòng sông chết”. Xử lý nƣớc sông nói chung và nƣớc sông Nhuệ nói riêng gặp rất nhiều khó khăn và cần nguồn kinh phí lớn, trong khi xuất hiện ngày càng nhiều con sông bị ô nhiễm. Chính vì vậy việc đi tìm một giải pháp hữu hiệu, vừa tiết kiệm chi phí, vừa mang lại hiệu quả trở thành vấn đề cấp bách cần phải giải quyết. Hiện nay, một hƣớng đi mới đang thu hút sự quan tâm nghiên cứu của các nhà khoa học là sử dụng thực vật để xử lý ô nhiễm nƣớc.
Phƣơng pháp này dựa trên khả năng hấp thụ các chất độc hại trong nƣớc, kim loại nặng… của thực vật. Đây là phƣơng pháp rất phù hợp với xử lý nguồn nƣớc mặt do có rất nhiều ƣu điểm: giá thành thấp, vận hành và bảo trì đơn giản, an toàn, thân thiện với môi trƣờng và “đảm bảo tính bền vững”. 1 Thông qua tìm hiểu thực tế và tham khảo tài liệu, đƣợc biết loài cây Thủy trúc có rất nhiều ƣu điểm trong vấn đề xử lý nƣớc nhƣ: có tốc độ sinh trƣởng nhanh, chịu đƣợc úng nƣớc, dễ dàng nhân giống từ tách bụi. Vì vậy cây Thủy trúc rất có khả năng sẽ xử lý hiệu quả nƣớc sông Nhuệ.
Loại cây này cũng đƣợc trồng thử nghiệm để xử lý nƣớc ô nhiễm tại một số ao hồ và đã đạt đƣợc những thành công ban đầu. Mong muốn đánh giá khả năng xử lý nƣớc sông Nhuệ của cây Thủy trúc nhằm góp phần tìm ra giải pháp hữu hiệu rửa sạch dòng sông chết, tôi đã thực hiện khóa luận tốt nghiệp: “ Nghiên cứu hiệu quả xử lý nước sông Nhuệ, quận Hà Đông, Hà Nội bằng cây Thủy trúc (Cyperus involucratus Poiret) trong điều kiện phòng thí nghiệm” 2 Chƣơng 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Tổng quan về các lƣu vực sông trong nội thành Hà Nội Không tự dƣng ngƣời ta lại gọi Hà Nội là thành phố trong sông. Có tên gọi nhƣ vậy bởi nơi đây có rất nhiều con sông lớn nhỏ, cả trong khu vực nội thành và ngoại thành.
Các con sông chảy qua nội thành Hà Nội bao gồm: một phần sông Hồng, một phần của sông Đuống, sông Đáy, sông Cà Lồ. Các con sông chảy trong nội thành Hà Nội bao gồm: sông Tô Lịch, sông Nhuệ, sông Kim Ngƣu và một vài con sông nhỏ khác nhƣ sông Thanh Hoa, sông Bầu, sông Đông Lanh, sông Cheo Meo, sông Lừ, sông Sét… Sông Hồng, con sông chính gắn liền với Hà Nội, bắt đầu từ dãy Ngụy Sơn ở độ cao 1.776 m thuộc huyện Nhị Đô, tỉnh Vân Nam (Trung Quốc); chảy theo hƣớng Tây Bắc - Đông Nam vào Việt Nam từ Hà Khẩu (Lào Cai) và chảy ra vịnh Bắc bộ ở cửa Ba Lạt (Nam Định); có chiều dài khoảng 1.160 km, phần chảy qua Việt Nam khoảng 556 km. Sông Hồng vào Hà Nội từ xã Thƣợng Cát (huyện Từ Liêm) đến xã Vạn Phúc (huyện Thanh Trì) dài khoảng 36 km. Sông Đuống là phân lƣu của sông Hồng, dài 65 km, nối liền hai con sông lớn của miền Bắc là sông Hồng và sông Thái Bình.
Sông Đuống tách sông Hồng ra ở xã Ngọc Thụy (Gia Lâm) chảy về phía Đông rồi Đông Nam qua các huyện Thuận Thành, Gia Lƣơng (Bắc Ninh) đổ vào sông Thái Bình ở Đại Than, gần Phả Lại. Đoạn chảy qua Hà Nội dài 17,5 km. Sông Tô Lịch là phân lƣu của sông Hồng, tách từ phƣờng Hà Khẩu chỗ "cửa cống thôn Hƣơng Bài" tức nay là chỗ Trần Nhật Duật, theo hƣớng Đông Tây đến chợ Bƣởi quay theo hƣớng Bắc Nam vòng vo tới xã Hà Liễu (Thƣờng Tín - Hà Tây cũ) thì nhập vào sông Nhuệ. Năm 1889, thực dân Pháp đã lấp nhánh sông Tô Lịch từ cửa Hƣơng Bài (Hà Khẩu) đến Thụy Khuê.
Từ khi bị lấp, sông chỉ còn là dòng thoát nƣớc thải của thành phố, ngày càng ô nhiễm nặng [2]. Sông Nhuệ còn gọi là sông Từ Liêm, sông Thanh Oai. Do chỗ phát nguồn gần đầm Bát Lang, xã Hạ Mỗ (Đan Phƣợng, Hà Tây) rất nhỏ, sau to 3 dần trông hình dáng tựa nhƣ cái dùi nên gọi là sông Nhuệ. Dòng sông chảy theo hƣớng Tây Bắc - Đông Nam qua đất huyện Thanh Trì (Hà Nội) huyện Thƣờng Tín, Phú Xuyên (Hà Tây cũ) rồi nhập vào sông Đáy ở thị xã Phủ Lý.
Đoạn chảy trên đất Hà Nội dài gần 40 km [5]. Sông Đáy là chi lƣu của sông Hồng bắt nguồn từ huyện Phúc Thọ - Hà Tây chạy ven vùng phía Tây của thành phố, dài 10 km. Chiều sâu trung bình của sông 0,6 – 0,8 m, rộng nhất là 13 m. Về mùa khô hầu nhƣ sông Đáy không có dòng chảy, lớp bùn đáy sông chủ yếu là cát, tại cầu Mai Lĩnh lớp bùn dày 0,2 m; thành phần cát chiếm 47 %; sét chiếm 23 %.
Lƣu lƣợng dòng chảy của sông Đáy theo số liệu đo đạc bằng lƣu tốc kế là 2,94 m3/s [3]. Sông Kim Ngƣu vốn là một nhánh của sông Tô Lịch từ phƣờng Yên Lãng chảy theo đƣờng La Thành qua cống Nam Đồng, Phƣơng Liệt (quận Đống Đa) tới xã Thịnh Liệt thông với sông Sét, rồi chảy vào huyện Thƣờng Tín (Hà Tây cũ) nhập vào sông Nhuệ. Sông Cà Lồ trƣớc kia là một nhánh của sông Hồng, tách ra từ xã Trung Hà, huyện Yên Lạc, Vĩnh Phú. Năm 1920, Pháp xây một đập chắn ở chỗ hợp lƣu sông Hồng với sông Cà Lồ (thuộc xã Vạn Yên, huyện Mê Linh).
Sông Cà Lồ còn có tên là sông Phủ Lỗ, chảy vòng vèo, là ranh giới giữa huyện Sóc Sơn với các huyện Mê Linh, Đông Anh và Hiệp Hoà (Hà Bắc). Ngoài ra ở huyện Sóc Sơn còn nhiều sông nhỏ nhƣ sông Thanh Hoa, sông Bầu, sông Đông Lanh, sông Cheo Meo, hay ở Đông Anh có sông Thiếp, ở Gia Lâm có sông Cầu Bây, sông Bài Tâm [5]. Nhƣ vậy sông Nhuệ là con sông dài nhất chảy trong địa bàn Hà Nội với 40 km. Do đó, đây là một con sông có vai trò vô cùng quan trọng trong việc tiêu thoát, cung cấp nguồn nƣớc cho các vùng sản xuất nông nghiệp, các giá trị về sinh thái cảnh quan….
Thực trạng ô nhiễm nước tại các lưu vực sông trong nội thành Hà Nội Hà Nội là một trong những thành phố có tình trạng ô nhiễm nƣớc đáng báo động nhất cả nƣớc, mà điển hình là môi trƣờng nƣớc tại các con sông trong nội thành. 4 Sông Tô Lịch đã và đang bị ô nhiễm nghiêm trọng, nƣớc đen, bốc mùi hôi thối ảnh hƣởng xấu tới mỹ quan thành phố Hà Nội và sức khỏe ngƣời dân khu vực hai bên bờ sông. Nguyên nhân là do nƣớc thải từ sinh hoạt của ngƣời dân và hoạt động sản xuất của các nhà máy, cơ sở sản xuất đƣợc thải xuống sông mà không qua bất cứ một công đoạn xử lý nào. Mỗi ngày sông Tô Lịch phải tiếp nhận trên 150.000 m3 nƣớc thải sinh hoạt hòa lẫn nƣớc thải công nghiệp tập trung ở khu vực Thƣợng Đình, Cầu Bƣơu và hàng trăm cơ sở lớn nhỏ xen kẽ trong khu dân cƣ.
Trừ chỉ tiêu pH còn lại các chỉ tiêu ô nhiễm khác trong nƣớc sông đều lớn hơn TCVN gấp nhiều lần [2]. Sông Nhuệ - sông Đáy: hiện tại, nƣớc của trục sông chính thuộc lƣu vực sông Nhuệ - sông Đáy đã bị ô nhiễm, đặc biệt là nƣớc sông Nhuệ. Chất lƣợng nƣớc sông Nhuệ từng lúc (phụ thuộc vào thời gian mở cống Liên Mạc), từng nơi vƣợt trên giới hạn cho phép đối với nƣớc loại B. Các sông khác có chất lƣợng nƣớc ở mức giới hạn cho phép đối với nƣớc loại B.
Nếu không có biện pháp ngăn ngừa khắc phục, xử lý ô nhiễm kịp thời thì tƣơng lai không xa nguồn nƣớc sông Nhuệ, sông Đáy không thể sử dụng cho sản xuất đƣợc [3]. Theo Chi cục Bảo vệ môi trƣờng Hà Nội, hiện nay tổng lƣợng nƣớc thải của khu vực nội thành Hà Nội vào khoảng 500.000 m3/ngày đêm, trong đó có khoảng 100.000 m3 là nƣớc thải của các cơ sở công nghiệp, dịch vụ, bệnh viện. Tất cả lƣợng nƣớc thải này đổ vào 4 con sông thoát nƣớc chính của Hà Nội là sông Tô Lịch, sông Kim Ngƣu, sông Lừ và sông Sét và đổ vào sông Nhuệ qua đập Thanh Liệt. Đánh giá chung của Chi cục này là “chất lƣợng bốn dòng sông này, các kênh tiêu thoát và cả các cống ngầm đều đang bị ô nhiễm nặng; đầy các chất hữu cơ, vô cơ, vi sinh vật, dầu mỡ, nƣớc có màu đen, mùi hôi thối, đặc biệt vào mùa khô”.
Các con sông thoát nƣớc hiện nay đều là sông chết, không có nguồn cung cấp nƣớc bổ sung, độ dốc lại nhỏ khiến tốc độ chảy chậm. Riêng mùa khô, các con sông này chỉ nhận nguồn nƣớc là nƣớc thải sinh hoạt và công nghiệp của thành phố nên không có khả năng tự làm sạch tự nhiên mà cần có biện pháp xử lý [2]. Công nghệ xử lý ô nhiễm bằng thực vật và một số kết quả nghiên cứu của mô hình xử lý nƣớc bằng thực vật Xử lý ô nhiễm môi trƣờng nƣớc, đặc biệt là môi trƣờng nƣớc ở các con sông trong nội thành Hà Nội nói chung và sông Nhuệ nói riêng là một vấn đề nhận đƣợc sự quan tâm, đồng thời cũng là một bài toán khó của các nhà quản lý và những ngƣời hoạt động trong lĩnh vực môi trƣờng.