Các nội dung trình bày của luận văn được chia thành các chương như sau: - Mở đầu
- Chương 1: Tổng quan về vấn đề nghiên cứu; - Chương 2: Nội dung và phương pháp nghiên cứu; - Chương 3: Kết quả nghiên cứu;
- Kết luận và kiến nghị; - Tài liệu tham khảo; - Phụ lục.
Chương 1
TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Lục bình
1.1.1 Giới thiệu
Lục bình, tên khoa học Pontederiaceaexuất xứ từ Châu Nam Mỹ, du nhập
Việt Nam khoảng năm 1905, trong tiếng Việt có tên là bèo tây. Lục bình là cây
thảo, mọc ở trên mặt nước hay ở nơi ẩm. Rễ nhiều, lá thường có cuống nạc (đơi khi phình rộng thành phao xốp) [3].
Hình 1.1: Hoa và cây lục bình 1.1.2 Đặc điểm
Lục bình mọc cao khoảng 30 cm với dạng lá hình trịn, màu xanh lục, láng và nhẵn mặt, gân lá hình cung dài,hẹp. Lá cuốn vào nhau như những cánh hoa. Cuống lá nở phình ra như bong bóng xốp ruột giúp cây bèo nổi trên mặt nước. Ba lá đài giống như ba cánh. Rễ trông như lông vũ sắc đen buông rủ xuống nước, dài đến 1m. Sang hè cây lục bình nở hoa sắc tím nhạt, điểm chấm màu lam, cánh hoa trên có 1 đốt vàng, có 6 nhuỵ gồm 3 dài 3 ngắn. Bầu thượng (đài hoa) có 3 ơ đựng nhiều noãn, quả nang. Dị hoa (thân bơng) đứng thẳng đưa hoa vươn cao lên khỏi túm lá.
Cây lục bình có sức sinh sản rất nhanh nên dễ làm nghẽn ao hồ, kênh rạch. Một cây mẹ có thể đẻ số cây con gấp đơi sau mỗi 2 tuần. Cây sống được ở cả trên cạn và dưới nước [1].
1.1.3 Ứng dụng của lục bình
- Lục bình có thể được sử dụng như một vị thuốc. Lá và thân có vị ngọt cay, tính mát khơng độc, có tác dụng tiêu viêm giải độc lành da. Dùng lá lục bình tươi đem giã với muối rồi đem đắp lên ung nhọt nhiều lần sẽ làm giảm sưng. Nếu vết tấy bắt đầu mưng mủ thì sẽ chóng vỡ mủ, giảm đau. Dùng thân khô và lá phơi khô đem sao thơm, khử thổ phối hợp với các vị thuốc khác có thể chữa được hạch cổ tràng nhạc.Hoa hơi ngọt, tính mát, có tác dụng an thần, lợi tiểu, giải độc, trừ phong nhiệt. Khi ho hen, ho đàm hoặc ho gió, chưng một nắm hoa với đường phèn uống, kết hợp thêm hoa hoè, hoa khế càng tốt. Người cao huyết áp mãn tính dùng hoa chế trà uống mỗi ngày cũng có tác dụng bình ổn [3].
- Trong tự nhiên, lục bình có tác dụng hấp thụ những kim loại nặng (như chì, thủy ngân và strontium) và vì thế có thể dùng để khử trừ ơ nhiễm mơi trường.
- Lục bình được sử dụng làm thức ăn cho gia súc, dùng ủ nấm rơm, làm phân chuồng.
- Lục bình cịn là một nguyên liệu được sử dụng rộng rãi trong thủ công mỹ nghệ. Xơ lục bình phơi khơ dùng bện thành dây, thành thừng rồi dệt thành chiếu, hàng thủ công, hay bàn ghế.
- Trong chế biến thức ăn lục bình được sử dụng như một lồi rau dân dã.Ngó lục bình xào ngon khơng kém ngó sen;đọt non và cuống lá nấu canh tép, cá lóc, tơm khơ;hoa luộc chấm cá kho hoặc xào thịt heo hay lịng heo đều ngon.
Hình 1.3: Món ngon từ thân và hoa lục bình 1.2 Kênh rạch ở tỉnh Tiền Giang
Tỉnh Tiền Giang là một tỉnh thuộc miền Tây Nam Bộ có vị trí trọng yếu tại đồng bằng sông Cửu Long, nằm trong vùng kinh tế trọng điểm phía Nam. Tỉnh Tiền Giang có tổng diện tích đất trên 248.400 ha, trong đó đất sản xuất nông nghiệp chiếm 77%. Tiền Giang có mạng lưới sơng, kênh rạch chằng chịt, có bờ biển dài thuận lợi cho việc giao lưu trao đổi hàng hoá với các khu vực lân cận và là ngư trường cho việc nuôi trồng và đánh bắt thủy hải sản.
Trong đó, Sơng Tiền là nguồn cung cấp nước ngọt chính có đoạn chảy qua lãnh thổ Tiền Giang dài 115 km. Sông Vàm Cỏ Tây là sơng khơng có nguồn, lượng dịng chảy trên sơng chủ yếu là từ Sơng Tiền chuyển qua.Sơng Vàm Cỏ Tây cịn là nơi nhận nước tiêu lũ từ Đồng Tháp Mười thoát ra và là một tuyến xâm nhập mặn chính từ biển vào.
Hầu hết sông, kênh rạch trên địa bàn tỉnh chịu ảnh hưởng chế độ bán nhật triều khơng đều. Đặc biệt vùng cửa sơng có hoạt động thủy triều rất mạnh, biên độ triều tại các cửa sông từ 3,5 - 3,6 m, tốc độ truyền triều 30 km/h, tốc độ độ chảy ngược trung bình 0,8 - 0,9 m/s, lớn nhất lên đến 1,2 m/s và tốc độ chảy xuôi đến 1,5 - 1,8 m/s.
Hệ thống sông ngịi cung cấp nước sản xuất nơng nghiệp, với tổng chiều dài hơn 1103,95 km kênh cấp I [2].
Hình 1.4: Bản đồ địa hình tỉnh Tiền Giang
Đặc điểm kênh rạch trên địa bàn tỉnh Tiền giang khá đa dạng với đa số được thiết kế là kênh cấp 1. Do vậy, đối tượng nghiên cứu của đề tài là các tuyến kênh cấp 1 bị tắc nghẽn dòng chảy do lục bình che phủ, đây là các tuyến kênh chính cung cấp và dự trữ nước tưới nơng nghiệp.
Trên tuyến kênh có nhiều chướng ngại vật như: cầu bắt qua kênh có kết cấu khá đa dạng: cầu tạm (cây dừa, ván ghép), cầu kiên cố, bán kiên cố. Các cầu có chiều dài trung bình từ 8 – 24 m;chiều rộng của hai trụ (giữa lòng kênh) lớn hơn 4 m;chiều cao dạ cầu so với mặt nước khá thấp từ 1,1 – 2,5 m. Điều này chủ yếu do kênh rạch bị tắc nghẽn lâu ngày, tàu thuyền không thể di chuyển nên cầu được làm mà khơng có khoảng thơng thuyền.
1.3 Vấn nạn lục bình hiện nay
Bên cạnh những lợi ích nhất định, lục bình hiện đang thực sự là vấn nạn trong sản xuất nông nghiệp của nhiều địa phương. Cây lục bình có đặc điểm là sinh sản rất nhanh, chỉ một vài cây giống ban đầu, sau một thời gian ngắn sẽ lan tràn ra kín mặt sơng. Nếu không được thu gom kịp thời, bèo sẽ phát triển thành mảng dày hàng mét chốn kín cả lịng sơng, gây tắc nghẽn dịng chảy, khó khăn trong việc tưới, tiêu, làm tăng lượng bốc hơi nước; giảm đa dạng sinh học và là nơi chứa đủ loại mầm bệnh.Sản xuất nông nghiệp bị ảnh hưởng nghiêm trọng do đầu nguồn dư nước tưới trong khi đó cuối nguồn thiếu nước tưới. Và sau khi chiếm giữ mặt nước, lục bình bắt đầu gây ơ nhiễm nguồn nước do sự chết đi của lá và thân lục bình.
Hình 1.6: Lục bình che kín mặt sơng Hình 1.7: Phương tiện giao thơng
di chuyển rất khó khăn
Kết quả khảo sát thực tế năm 2016 tại Kênh Tà Lượt, xã Nhị Quí, thị xã Cai Lậy, tỉnh Tiền Giang đã khơng thể nhìn thấy nước sơng, thay vào đó là một màu xanh ngút mắt ngắt, phủ kín mặt sơng của lục bình. Do vậy, ghe, xuồng hoặc các phương tiện thủy khác không thể lưu thông qua lại được1.
Tại các tỉnh khác thuộc đồng bằng sông Cửu Long như: Long An, Bến Tre, Hậu Giang, lục bình cũng phủ kín sơng, các hệ thống kênh cấp 1 của các đập thủy lợi. Qua điều tra, khảo sát người dân ở các địa phương trên cho biết, 5 năm trước đây các phương tiện giao thông thủy cịn lưu thơng được trên kênh rạch phục vụ cho việc vận chuyển nông sản, hàng hóa. Tuy nhiên, trong thời gian gần đây kể từ khi
có hệ thống đập thủy lợi bảo vệ các khu vực sản xuất nông nghiệp khỏi tác hại của lũ, lục bình bị vướng lại tại các cửa cống kết thành các mảng lục bình khổng lồ gây tắt nghẻn dòng chảy và ảnh hưởng nghiêm trọng đến giao thông đường thủy.
Hiện nay hệ thống kênh rạch nội đồng ở đồng bằng sơng Cửu Long đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp nước tưới tiêu cho nơng nghiệp và thốt nước chống úng trong mùa mưa. Tuy nhiên, hiện nay hầu hết các tuyến kênh rạch nội đồng bị lục bình, cỏ dại phát triển xâm chiếm ngăn cản dịng chảy, gây ơ nhiễm mơi trường và tăng nguy cơ phát sinh dịch bệnh. Tình trạng này càng trầm trọng hơn tại những tuyến kênh rạch cụt, khơng có đường thốt nước hay những tuyến kênh chạy trong các khu dân cư.
Do lượng lớn lục bình từ khu vực thượng nguồn theo dịng chảy trơi dạt về hạ nguồn và theo phân nhánh tràn vào hệ thống kênh rạch nội đồng nên vấn nạn lục bình xâm chiếm ngày càng gây nên tác hại. Tại những tuyến kênh rạch đã có vớt lục bình nhưng khơng duy trì thường xuyên và những tuyến chưa vớt, lượng lớn lục bình đang phát triển phủ kín mặt kênh. Những mảng lục bình dày đặc cộng với sự thiếu ý thức của một bộ phận không nhỏ người dân thường xả rác xuống kênh rạch càng khiến cho tình trạng ơ nhiễm, tắc nghẽn dòng chảy ngày càng nghiêm trọng. Ngồi ra, lục bình trên mặt kênh rạch đã làm giảm ánh sáng và nồng độ oxy trong nước, dẫn đến giảm sản lượng cá và thủy sinh cũng như cản trở dòng chảy, gây ùn tắc rác thải.
Lý giải thực tế trên, chi cục Bảo vệ Môi trường thuộc Sở Tài nguyên và Môi trường Tiền Giang cho biết, phần lớn lục bình xuất phát từ khu vực đồng bằng sông Cửu Long, từ ranh giới giáp với tỉnh Long An theo dòng chảy phân tán sâu vào hệ thống kênh rạch nội đồng. Tình trạng này đã tồn tại từ rất lâu nhưng những năm gần đây việc bùng phát lục bình tại tồn bộ các tuyến kênh rạch xảy ra rất mạnh. Hiện tỉnh Tiền Giang đã tổ chức thực hiện vớt rác trên một số tuyến kênh rạch nội đồng do cơng ty TNHH MTV Khai thác Cơng trình Thủy lợi thực hiện. Điều đáng nói là cơng nghệ vớt rác của các cơng ty này khá thủ cơng, máy móc thiết bị có cơng suất nhỏ.
Hình 1.8: Lục bình gây tắc nghẽn dịng chảy và ơ nhiễm nguồn nước
Khi triển khai vớt lục bình chủ yếu sử dụng các xuồng chở các thùng chứa rác và sử dụng các công cụ cầm tay để vớt nên tốc độ, năng suất rất thấp. Do công việc vớt rác chỉ được thực hiện cục bộ tại một số tuyến kênh lớn, lại hạn chế về cơng nghệ nên lục bình nên việc xử lý mặt nước không được triệt để. Đồng thời, rác theo dòng chảy của các kênh nhỏ tụ đọng lại ngày càng nhiều khiến cho chất lượng cải thiện môi trường những tuyến kênh lớn không đạt yêu cầu. Điều này gây ảnh hưởng xấu đến môi trường sống của người dân và giao thông đường thuỷ. Thời gian gần đây, hiện tượng mưa lớn thường xuyên xuất hiện, kết hợp với đỉnh triều cường cao khiến cho nước bẩn, rác thải từ kênh tràn vào nhà dân sống dọc tuyến kênh rạch.
Hình 1.9: Lục bình chiếm giữ mặt sơng tại Tx. Gị Cơng, Cai Lậy - Tiền Giang
Việc cung cấp nước sạch cho nuôi trồng thủy sản, giao thông đường thủy cũng bị ảnh hưởng nghiêm trọng và đặc biệt nghiêm trọng ở các vùng sâu vùng xa sử
dụng kênh rạch trong giao thông đường thủy và tưới tiêu. Theo thống kê, hiện nay tại tỉnh Tiền Giang, diện tích mặt nước của hệ thống kênh rạch bị bao phủ bởi lục bình và cỏ dại gây ra lên đến hàng trăm ngàn mét vuông [2].
1.4 Thực trạng việc thu gom lục bình trên kênh rạch 1.4.1. Thu gom bằng phương pháp thủ công 1.4.1. Thu gom bằng phương pháp thủ công
Từ trước đến nay việc làm sạch mặt nước như: cắt rong rêu, cỏ mọc dưới lòng kênh cấp và kênh tiêu nước cấp 1 - 2 và lòng hồ chứa nước thủy lợi, thủy điện ở các tỉnh trong cả nước đều sử dụng lao động thủ cơng.
Quy trình các bước cơng việc như sau:
- Bước 1: chuẩn bị các dụng cụ cần thiết như bao tay, cào (móc), ghe (xuồng), phương tiện chun chở.
Hình 1.10: Vớt lục bình bằng phương pháp thủ cơng
- Bước 2: công nhân dùng cào (móc) để kéo lục bình gần bờ tập trung lại thành từng cụm lớn, sau đó kéo lục bình lên bờ bằng tay. Đối với lục bình ở xa bờ, dùng xuồng để di chuyển đến vị trí vớt, mỗi xuồng từ 02 đến 03 cơng nhân, dùng móc kéo lục bình lên xuồng.
- Bước 3: sau khi đầy ghe, công nhân chèo xuồng đến vị trí tập kết lục bình, chuyển lục bình lên phương tiện vận chuyển đi nơi khác. Ưu điểm của phương pháp thủ công là xử lý được triệt để lục bình.Nhược điểm ở đây là năng suất thấp, giá thành xử lý cao, tốn nhiều nhân công.
1.4.2 Loại bỏ bằng phương pháp hóa học
diệt lục bình. Các loại thuốc thường sử dụng để diệt lục bình chủ yếu là thuốc trừ cỏ 2,4D Sodium/Amine Salt (một loại thuốc cực độc). Sau khi phun khoảng 2 ngày, lục bình héo úa, thối mục hết trên các mặt sơng, kênh rạch. Tuy nhiên, ngồi diệt lục bình thì thuốc diệt cỏ cũng tiêu diệt ln nguồn thuỷ sản và làm nhiễm độc kênh rạch.
Theo các nhà nghiên cứu, thuốc trừ cỏ 2,4D là loại thuốc rất độc hại đối với sức khỏe con người. 2,4D có cấu tạo phân tử mạch vịng gần giống với chất độc da cam. Ðáng lo ngại hơn, hiện nay các loại thuốc 2,4D khơng có nguồn gốc rõ ràng được bán rất nhiều với giá rẻ ở các vùng thôn quê. Các nhà khoa học cho rằng, việc phun loại thuốc này để “diệt lục bình” là phản khoa học, về lâu dài tiềm ẩn hậu họa khó lường. Ngồi ra, việc lạm dụng hóa chất để tiêu hủy thực vật đã và đang gây ra nhiều hệ lụy, tiêu cực đến đời sống, sức khỏe con người cũng như môi trường sinh thái.
1.4.3 Thu gom lục bình bằng các thiết bị chuyên dụng
Hiện nay trên thị trường có rất nhiều thiết bị thu gom lục bình chuyên dụng. Mặc dù có kết cấu khác nhau nhưng nhìn chung các thiết bị này hoạt động theo một quy trình chung được trình bày ở hình 1.12.
Hình 1.12: Quy trình chung thu gom lục
bình của thiết bị thu gom lục bình
1.5 Các tồn tại của việc thu gom lục bình hiện nay ở tỉnh Tiền Giang
Thực tế các địa phương bị lục bình xâm chiếm kênh rạch thuộc tỉnh Tiền Giang còn nhiều lúng túng trong việc lựa chọn phương án xử lý lục bình và chưa tìm ra giải pháp bền vững. Hiện nay, giải pháp đang thực hiện chủ yếu vẫn là phương pháp thu gom thủ công, chưa ứng dụng được công nghệ hiện đại, thiết bị có năng suất lớn.
Việc vớt lục bình bằng phương pháp thủ công với chi phí 1.200.000 đồng/tấn2là quá tốn kém. Với lại công việc thu gom này cần phải làm thường xuyên, liên tục mới mong có hiệu quả địi hỏi nguồn kinh phí lớn. Ngồi ra, do chi phí cao, thời gian thực hiện dài nên việc trục vớt lục bình diễn ra chưa đồng bộ giữa các địa phương nên hiệu quả không cao.
Để giải quyết các tồn tại này cần phải ứng dụng các công nghệ hiện đại, các thiết bị thu gom cơ khí điều khiển bán tự động hoặc tự động. Hiện nay, trên thị trường có một số các giải pháp và thiết bị như máy cắt – vớt rong, tàu vớt rác nổi,…
1.6 Các nghiên cứu trong và ngoài nước 1.6.1 Nghiên cứu ngoài nước 1.6.1 Nghiên cứu ngoài nước
Mỹ và Canada là hai quốc gia hàng đầu trên thế giới có nhiều sáng chế về các loại thiết bị cắt rong, cỏ dại dưới nước; thu gom lục bình và rác thải nổi trên/trong lịng sơng, mương, hồ chứa nước và được sử dụng ở hầu hết các bang của nước Mỹ. Các thiết bị này có nhiệm vụ cắt cỏ dại, rong tảo dưới nước, thu gom lục bình, rác thải nổi trong các lịng sơng, hồ chứa nước, cửa biển nơi cửa sơng, cầu cảng có