Sau đạm và lân thì kali là nguyên tố dinh dƣỡng đa lƣợng quan trọng không thể thiếu đối thực vật. Nó có tác dụng trong việc vận chuyển và tích lũy chất hữu cơ trong cây hoa, làm tăng tính chống chịu của cây [11].
Hình 3.12. Hàm lƣợng K2O trong đất
Hàm lƣợng K2O trong các mẫu đất dao động trong khoảng 1,03 - 2,33%, dao động trong ngƣỡng trung bình đến giàu theo thang đánh giá. Tại những vị trí có nhiều cị vạc sinh sống (M2 là 2,33% và C4 là 1,38%) hàm lƣợng K2O cao hơn so với nơi khơng có cị sinh sống và làm tổ. Nguyên nhân dẫn đến hàm lƣợng K2O tại đây cao hơn mức bình thƣờng (1,29 - 2,35%) là do chủ yếu trong phân cị có chứa nhiều kali (hàm lƣợng K2O chiếm từ 1,0 - 1,25% tổng khối lƣợng phân) [36].
3.3.6. Hàm lƣợng kim loại nặng - Cd
Mối tƣơng quan tỷ lệ thuận giữa Cd và phân gia cầm đã đƣợc nghiên cứu và đánh giá tại một số vùng thâm canh rau. Qua điều tra nghiên cứu, hàm lƣợng Cd trong đất tại những vùng này tăng cao với nguyên nhân chủ yếu là do việc sử dụng phân gia cầm làm phân bón. Vì vậy trong mơi trƣờng đất tại khu vực Đảo Cò, hàm lƣợng Cd cũng là một chỉ tiêu cần xem xét do nơi đây là nơi tập trung của khoảng
Hình 3.13. Hàm lƣợng Cd trong đất
Hàm lƣợng Cd trong đất phụ thuộc vào nhiều yếu tố nhƣ tính chất đất, tập quán canh tác…Tại khu vực Đảo Cò, hàm lƣợng Cd trong đất có thể bị tác động bởi phân cò vạc. Hàm lƣợng Cd dao động từ 0,021 đến 0,146 mg/kg. Trong đó, tại những vị trí có cị vạc sinh sống, hàm lƣợng Cd cao hơn những vị trí khác (M3 là 0,146 mg/kg và , C4 có hàm lƣợng Cd là 0,131 mg/kg).
Hàm lƣợng Cd trong đất Đảo Cò nằm trong giới hạn cho phép (< 2 mg/kg đất khô) theo QCVN 03: 2008/BTNMT (Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về giới hạn cho phép của kim loại nặng trong).
Nhận xét chất lượng mơi trường đất Đảo Cị
Nhìn chung, hàm lƣợng tổng số các chất dinh dƣỡng của các mẫu đất tại Đảo Cị dao động từ trung bình đến giàu. Tại những vị trí có cị vạc sinh sống, các chất dinh dƣỡng tích lũy nhiều hơn so với các vị trí khác. Điều này có thể thấy rõ qua sự chênh lệch hàm lƣợng giá trị dinh dƣỡng giữa các vị trí lấy mẫu với thang đánh giá tiêu chuẩn.
Sự phân hủy một lƣợng lớn chất hữu cơ có trong phân cò, vạc trong điều kiện hiếu khí đã tạo ra nhiều CO2 và các axit hữu cơ làm chua đất. Sự có mặt của một lƣợng lớn phân cò cùng với hoạt động sống của chúng là nguyên nhân chủ yếu
vạc đọng lại trên lá. Đây là nguy cơ ảnh hƣởng đến sự bảo tồn và phát triển Đảo Cị.
Hình 3.14. Phân cị vạc đọng trên lá cây
Sự phân hủy các hợp chất hữu cơ từ phân cò vạc và xác cị vạc chết tạo ra các chất khí nhƣ NH3, H2S, CH3SH và CH3(CH2)3SH cịn làm ơ nhiễm mơi trƣờng
khơng khí quanh khu vực Đảo Cị. Bên cạnh đó, các loài vi sinh vật cũng nhƣ kí sinh trùng trên cơ thể cị, vạc có thể lây truyền dịch bệnh không những cho các gia cầm và thủy cầm mà còn cho con ngƣời. Điều này gây hạn chế lớn cho việc phát triển du lịch và bảo vệ sức khỏe ngƣời dân tại khu vực.
3.4. GIẢI PHÁP KỸ THUẬT ĐỂ CẢI THIỆN CHẤT LƢỢNG NƢỚC HỒ AN DƢƠNG VÀ ĐẤT ĐẢO CÒ DƢƠNG VÀ ĐẤT ĐẢO CÒ
3.4.1. Nghiên cứu khả năng sử dụng bèo lục bình để cải thiện chất lƣợng nƣớc hồ An Dƣơng hồ An Dƣơng
Qua khảo sát thực tế và phỏng vấn ngƣời dân sống xung quanh hồ An Dƣơng cho thấy, bèo lục bình đƣợc ban quản lý hồ thả cố định xung quanh đảo cũ và đảo mới nhằm mục đích làm hàng rào bảo vệ tránh khách du lịch lên đảo làm ảnh hƣởng tới hoạt động sinh sống của đàn cị vạc trên đảo, mặt khác bèo lục bình cịn có tác dụng trong việc hạn chế sự tàn phá bờ của Đảo Cò do các lồi cá sinh sống trong hồ
gà…bên cạnh đó cịn một số lƣợng khá lớn bèo lục bình trơi nổi khắp đảo khơng đƣợc quây cố định tại vị trí/khu vực nào mà chúng di chuyển khắp trong hồ theo chiều gió thổi. Điều đó chứng tỏ, bèo lục bình đã có sự thích nghi tốt với mơi trƣờng nƣớc hồ và đó là một trong những cơ sở quan trọng khi chúng tôi tiến hành chọn loài thực vật này để cải thiện chất lƣợng nƣớc hồ An Dƣơng.
Bảng 3.9. Kết quả thử nghiệm cải thiện chất lƣợng nƣớc bằng bèo lục bình TT Đơn vị Đơn vị Trƣớc khi xử lý
Sau 15 ngày Sau 30 ngày Sau 45 ngày
ĐC CT1 CT2 CT3 ĐC CT1 CT2 CT3 ĐC CT1 CT2 CT3 1 SS mg/l 54 50 45,2 49,3 47 48 39,1 45,7 43 46,3 40,3 43 44,5 2 BOD5 mg/l 17,5 17,3 15,8 17,0 16,5 17,0 12,6 16,9 15,5 16,8 13,6 15,6 15,2 3 COD mg/l 22,7 22 19,6 21,1 20,7 21,7 15,8 20,6 20,2 20,9 16,8 19,6 19,1 4 pH - 6,97 7,01 7,13 7,02 6,99 7,13 7,14 7,13 7,12 7,06 7,03 7,11 7,09 5 Pts mg/l 2,34 2,23 1,88 2,26 2,08 2,20 1,26 2,19 2,01 2,13 1,38 2,01 1,98 6 Nts mg/l 5,46 5,40 3,47 5,30 5,19 5,37 3,28 5,13 5,06 5,15 3,25 4,98 4,57 7 NH4+ mg/l 0,015 0,014 0,01 0,013 0,012 0,012 0,009 0,011 0,009 0,011 0,007 0,01 0,008 8 NO3- mg/l 3,28 3,24 1,68 2,20 2,32 3,21 1,50 2,14 2,10 2,29 1,34 1,96 1,87 Ghi chú:
ĐC: Đối chứng (không thả bèo) CT1: Thả bèo 1/3 mặt thùng xốp
CT2: Thả bèo 1/2 mặt thùng xốp CT3: Thả kín mặt thùng xốp
Hình 3.15. Khả năng cải thiện chất lƣợng nƣớc hồ An Dƣơng của bèo lục bình
Nhận xét:
Kết quả thí nghiệm (Bảng 3.9) sau 30 ngày thả bèo hiệu suất xử lý đối với các chỉ tiêu SS, BOD5, COD lần lƣợt giảm 27,6%, 28 % và 30,3% ở thùng xốp thả bèo 1/3 diện tích mặt thùng. Khả năng xử lý các chất ơ nhiễm của bèo lục bình là do bèo lục bình tạo điều kiện cho các vi khuẩn bám vào cơ thể cũng nhƣ bộ rễ chúng để phân hủy các chất hữu cơ. Tuy nhiên, đến thời điểm 45 ngày sau khi thả bèo khả năng xử lý của bèo lục bình giảm dần, chỉ tiêu SS có dấu hiệu tăng nhẹ, nguyên nhân sau 45 ngày thả bèo một số lá bèo già bị úa, bên cạnh đó sự phân hủy của rễ cũng là nguyên nhân làm tăng giá trị SS [7].
Đối với các chỉ tiêu Pts, Nts, NH4+, NO3- sau 45 ngày thả bèo ở thùng xốp thả 1/3 diện tích mặt thùng Pts giảm 41%, Nts, giảm 40,5%, NH4+ giảm 53,3%, NO3-
giảm 59,1% so với mẫu ban đầu, và đạt hiệu suất cao hơn rất nhiều so với mẫu đối chứng không thả bèo, nguyên nhân là do bèo đã sử dụng dinh dƣỡng cho quá trình sinh trƣởng, điều này cho thấy nếu thả bèo xung quanh Đảo Cị sẽ rất hữu ích trong việc giảm một lƣợng đáng kể lƣợng N, P do phân cò vạc thải vào hồ, do đó bèo lục bình có tác dụng ngăn chặn ngun nhân gây phú dƣỡng nƣớc hồ.
Cũng qua kết quả phân tích trên chúng tơi thấy cùng với một thể tích nƣớc nhƣ nhau nhƣng hiệu quả xử lý ở thùng thả bèo 1/3 diện tích mặt thùng xốp có hiệu quả xử lý tốt nhất, điều này có thể đƣợc giải thích với diện tích phủ kín mặt nƣớc khoảng 30% nhƣ vậy sẽ ít gây cản trở sự khuếch tán oxy từ khơng khí vào trong nƣớc do vậy quá trình tự làm sạch của nƣớc đƣợc đảm bảo, hơn nữa với mật độ thả bèo nhƣ vậy có thể kiểm sốt đƣợc mức độ phát triển của đám bèo bằng cách thu vớt định kỳ đảm bảo có thể thu bèo trƣớc khi chúng quá già, hạn chế xác chết của bèo có thể là ngun nhân gây ơ nhiễm nguồn nƣớc.
Bèo lục bình đƣợc thả thành nhiều đợt trong năm, tổng diện tích của các ơ này sau khi thả bèo chiếm khoảng 30% diện tích mặt nƣớc của vùng để khơng làm cản trở sự lƣu thông dịng chảy và khuếch tán oxy từ khơng khí tại các điểm này. Bèo đƣợc cố định trong các khung làm bằng tre hoặc luồng, và đƣợc cố định 4 góc Các ơ bèo đƣợc bố trí ở gần sát Đảo Cò và khu ven bờ đặc biệt là khu vực gần cống tiếp nhận nƣớc thải của khu dân cƣ.
Hình 3.16. Thiết kế các ơ bèo lục bình xử lý nƣớc hồ
Sau 15 ngày trên các cá thể bèo lục bình đã hình thành một số cá thể mới sinh trƣởng và phát triển khá nhanh đến thời điểm 45 đã xuất hiện một số lá bèo già bị úa. Để đảm bảo khả năng xử lý của bèo lục bình nên định kỳ thu vớt bèo, trung
bình 1 lần/tháng, hạn chế sự sinh trƣởng, phát triển q nhanh của bèo lục bình đảm bảo chúng có mật độ thích hợp khơng những có khả năng cải thiện chất lƣợng nƣớc mà còn tạo ra cảnh quan chung của hồ cũng nhƣ khu du lịch sinh thái Đảo Cò tạo ra sức hấp dẫn mới cho du khách tới tham quan và còn khắc phục những hạn chế sự ảnh hƣởng của các yếu tố về đặc tính sinh thái của bèo lục bình.
Hiện nay, ở hồ An Dƣơng BQL Đảo Cò đã tiến hành thả bèo lục bình chủ yếu là vùng nƣớc xung quanh đảo mới và đảo cũ, BQL Đảo Cò thả bèo với mong muốn hạn chế khách du lịch lên đảo làm ảnh hƣởng tới hoạt động cƣ trú của đàn cò vạc hơn là quan tâm tới khả năng xử lý ơ nhiễm của loài thực vật này, chính vì vậy mà BQL chƣa quan tâm tới việc thu vớt định kỳ, để xẩy ra tình trạng bèo quá già và phát triển dày đặc, trong thời gian tới BQL Đảo Cị cần có kế hoạch cụ thể đối với việc thả và thu vớt định kỳ, cần thả ni những cây bèo cịn non và cứ trung bình sau một tháng thu vớt một lần để tránh bèo già, rễ bèo sẽ phân hủy và gây ơ nhiễm mơi trƣờng.
Bèo đƣợc thu vớt có thể dùng vào các mục đích nhƣ: Ủ chua làm phân bón, thân bèo có thể đƣợc dùng để sản xuất đồ thủ công mỹ nghệ, mở ra một hƣớng mới về phát triển nghề thủ cơng, các sản phẩm này có thể đƣợc giới thiệu và bán cho khách du lịch đến thăm quan đảo.
3.4.2. Nghiên cứu khả năng loại bỏ chất ơ nhiễm có trong đất Đảo Cị, và nƣớc hồ An Dƣơng bằng cây sậy
Bảng 3.10. Kết quả thí nghiệm sử dụng cây sậy xử lý nƣớc lẫn phân cò vạc TT Chỉ tiêu Đơn vị TT Chỉ tiêu Đơn vị Kết quả thí nghiệm HSXL (%) M0 ĐC N1 N2 N3 TB ĐC Trồng sậy 1 SS mg/l 125,32 116,15 90,01 96,03 95,12 93,72 7,3 25,2 2 BOD5 mg/l 42,18 37,40 30,12 34,65 28,58 31,12 11,3 26,2 3 COD mg/l 64,14 59,01 45,79 43,16 40,28 43,08 8,0 32,8 4 pH - 7,39 7,21 7,61 7,58 7,65 7,61 - - 5 Pts mg/l 5,98 5,68 2,13 2,24 2,17 2,18 5,0 63,5 6 Nts mg/l 7,28 6,96 5,04 5,51 5,39 5,31 4,4 27,0 7 NH4+ mg/l 3,24 3,02 1,08 1,59 1,32 1,33 6,8 59 8 NO3- mg/l 16,81 15,58 3,93 4,31 4,05 4,10 7,3 75,6 Ghi chú:
+ M0: Mẫu nước ban đầu + ĐC:Mẫu đối chứng
+ N1: Xử lý nước bằng cây sậy - nhắc 1
+ N2: Xử lý nước bằng cây sậy - nhắc 2 + N3: Xử lý nước bằng cây sậy - nhắc 3 + TB: Trung bình 3 lần nhắc
Hình 3.17. Hiệu suất xử lý các chỉ tiêu ơ nhiễm - thí nghiệm xử lý nƣớc lẫn phân cò vạc bằng cây sậy
Kết quả thí nghiệm (bảng 3.10) cho thấy với thời gian xử lý 7 ngày, hiệu suất xử lý đạt khá cao, đối với chỉ tiêu SS đạt hiệu suất 25,2% do trong quá trình xử lý xảy ra quá trình lắng làm giảm một phần SS, bên cạnh đó với số lƣợng lớn các VSV sống xung quanh rễ cây sậy cũng góp phần khơng nhỏ vào q trình phân hủy chuyển hóa các hợp chất hữu cơ (hàm lƣợng BOD5 giảm 26,2% và COD giảm 32,8% so với mẫu ban đầu và cao hơn nhiều so với trƣờng hợp không trồng sậy). Không nhƣ các cây khác tiếp nhận oxy khơng khí qua khe hở của đất và rễ, cây sậy có cơ cấu vận chuyển oxy ở bên trong từ trên ngọn cho tới tận rễ do vậy sậy có thể chịu đƣợc điều kiện khắc nghiệt, tốc độ vận chuyển ơxy từ khơng khí xuống hệ rễ và vùng rễ rất nhanh 5 - 12 g/m2
.ngày tạo mơi trƣờng hiếu khí cho vùng rễ, đƣợc vi
sinh vật sử dụng cho quá trình phân huỷ hố học. Ƣớc tính số lƣợng vi khuẩn trong đất quanh rễ cây sậy có thể nhiều nhƣ số vi khuẩn trong bể hiếu khí kỹ thuật đồng thời phong phú về chủng loại từ 10 - 100 lần, bên cạnh đó bộ rễ cây sậy sẽ cung cấp oxy cho các vi sinh vật sống xung quanh rễ cây sậy hoạt động oxy hóa phân hủy các
đƣợc xử lý bằng sậy đặc biệt là chỉ tiêu NO3-
giảm 75,6%, cũng do các vi sinh vật sống xung quanh rễ sậy tạo điều cho q trình nitrat
hóa NH4+ thành NO2- và NO2- thành NO3-, mặt khác ở hệ thống xử lý này quá trình nitrat và phản nitrat xảy ra đồng thời do trong hệ thống có cả đới hiếu khí và kị khí nên NO3-
chuyển thành N2. Ngoài ra, chỉ tiêu Pts cũng giảm nhiều hơn sau khi đƣợc xử lý bằng sậy là do một lƣợng lớn photpho đƣợc hấp thụ thông qua bộ rễ của loài thực vật này.
Qua thí nghiệm chúng ta có thể thấy đƣợc khả năng xử lý nƣớc thải của cây sậy, chúng có thể đƣợc trồng ở vùng đất mép Đảo Cị là nơi tiếp giáp giữa Đảo Cò và vùng nƣớc hồ An Dƣơng, vùng nƣớc này là nơi có nồng độ chất ơ nhiễm do phân cò vạc cao nhất, ngoài ra sậy cịn có thể đƣợc trồng ở kênh nối giữa hồ Triều Dƣơng và hồ An Dƣơng với mong muốn có thể cải thiện đƣợc một phần nƣớc thải sinh hoạt của các hộ dân sống dọc hai bên kênh trƣớc khi vào hồ An Dƣơng.
b, Thí nghiệm sử dụng cây sậy sậy xử lý đất có lẫn phân cị vạc
Bảng 3.11. Kết quả thí nghiệm sử dụng cây lau sậy xử lý đất lẫn phân cò vạc
TT Chỉ tiêu Đơn vị Kết quả thí nghiệm HSXL (%) M0 ĐC N1 N2 N3 TB ĐC Trồng sậy 1 pHKCl - 7,11 7,13 7,18 7,21 7, 23 7,21 - - 3 Nts % 0,26 0,25 0,22 0,24 0,22 0,22 3,1 12,8 3 P2O5 % 0,28 0,27 0,23 0,21 0,2 0,21 2,2 23,1 4 K2O % 1,47 1,42 1,39 1,35 1,41 1,38 3,4 5,9 Ghi chú:
+ M0: Mẫu đất ban đầu + ĐC:Mẫu đối chứng
+ N1: Xử lý đất bằng cây sậy - nhắc 1 + N2: Xử lý đất bằng cây sậy - nhắc 2 + N3: Xử lý đất bằng cây sậy - nhắc 3 + TB: Trung bình 3 lần nhắc
Hình 3.18. Hiệu suất xử lý các chỉ tiêu ơ nhiễm - thí nghiệm xử lý đất lẫn phân cò vạc bằng cây sậy
Kết quả thí nghiệm (bảng 3.11) cho thấy hiệu quả xử lý đối với các chỉ tiêu Nts giảm 12,8%, chỉ tiêu P2O5 giảm 23,1%, chỉ tiêu K2O giảm 5,9%, so với mẫu đối
chứng hiệu quả xử lý bằng cách trồng cây sậy có tốt hơn. Các chỉ tiêu Nts, P2O5, K2O là các chỉ tiêu dinh dƣỡng vì vậy hiệu quả xử lý đối với các chỉ tiêu này là do
nhu cầu dinh dƣỡng của thực vật trong quá trình sinh trƣởng. Hàm lƣợng các chất dinh dƣỡng giảm nhẹ là do khi mới bắt đầu trồng sậy vào trong thùng xốp hệ rễ của cây sậy chƣa ổn định vì vậy nhu cầu dinh dƣỡng trong những ngày đầu sau khi trồng chƣa cao. Để nâng cao hiệu quả của việc trồng sậy xử lý ô nhiễm môi trƣờng