Mục lục bài viết

Ứng dụng cỏ Vetiver xử lý nước thải

Cỏ vetiver (cỏ hương bài) là một loại cây có khả năng chịu được điều kiện khắc nghiệt và được sử dụng rộng rãi trong việc xử lý nước thải và cải tạo môi trường. Đây là một giải pháp sinh học hiệu quả và thân thiện với môi trường.

Loài cỏ Vetiver có tên khoa học Vetiveria Zizanioides L. thuộc họ Graminae, họ phụ Panicoideae, tộc Andropogoneae, tộc phụ Sorghinae.

Giống cỏ Vetiver đã và đang được trồng rộng rãi ở Việt Nam có nguồn gốc từ Phillipin hoặc Thái Lan và thuộc dòng Nam Ấn, không ra hoa kết hạt và người ta thường gọi là cỏ Vetiver.

Đặc điểm sinh học của cỏ vetiver

Dạng thân cọng, chắc, đặc, cứng và hoá gỗ. Cỏ Vetiver mọc thành bụi dày đặc. Từ gốc rễ mọc ra rất nhiều chồi ở các hướng. Thân cỏ mọc thẳng đứng, cao trung bình 1,5-2m. Phần thân trên không phân nhánh, phần dưới đẻ nhánh rất mạnh.

Phiến lá hẹp, dài khoảng 45-100cm, rộng khoảng 6-12mm, dọc theo rìa lá có răng cưa bén.

Hệ rễ phát triển mạnh mẽ:

Rễ cỏ vetiver có thể dài từ 2 đến 4 mét, đâm sâu xuống đất và lan rộng, tạo thành một lớp rễ dày đặc.
Khả năng bám sâu của rễ giúp chống xói mòn đất, ổn định đất, và ngăn ngừa hiện tượng sạt lở ở các vùng đất dốc.

Khả năng chịu đựng điều kiện khắc nghiệt:

Cỏ vetiver có thể chịu được điều kiện khô hạn, lũ lụt, cũng như những vùng đất nghèo dinh dưỡng, nhiễm mặn và chứa kim loại nặng.
Khả năng chịu hạn và sống sót trong điều kiện thời tiết cực đoan giúp nó phát triển bền vững ở nhiều môi trường khác nhau.

Hấp thụ chất ô nhiễm và kim loại nặng:

Rễ cỏ vetiver có khả năng hấp thụ các chất ô nhiễm trong nước thải như nitơ, phốt pho và các kim loại nặng (như chì, thủy ngân).
Cỏ vetiver giúp lọc nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp và cải thiện chất lượng nước xả ra môi trường.

Sinh trưởng nhanh và dễ trồng:

Cỏ vetiver có tốc độ sinh trưởng nhanh và dễ dàng nhân giống bằng phương pháp cắt rễ hoặc phân chia bụi.
Cây không yêu cầu chăm sóc phức tạp, ít sâu bệnh, và có thể sống tốt trong nhiều loại đất.

Ít lan rộng gây hại cho môi trường:

Không như nhiều loại cỏ khác, cỏ vetiver không lan rộng theo chiều ngang, do vậy không gây tác động tiêu cực đến các cây trồng xung quanh.
Điều này giúp nó an toàn và phù hợp để trồng trong các khu vực canh tác hoặc gần nguồn nước mà không gây ảnh hưởng xấu đến hệ sinh thái địa phương.

Khả năng cải tạo đất:

Cỏ vetiver có khả năng giữ lại độ ẩm cho đất, cải tạo và làm giàu dinh dưỡng, giúp phục hồi các khu vực đất bị bạc màu hoặc thoái hóa

Khả năng hấp thụ kim loại nặng của cỏ Vetiver

Sự phân bố kim loại nặng trong cỏ Vetiver có thể chia làm 3 nhóm:
Rất ít As, Cd, Cr và Hg do rễ hấp thụ được chuyển lên thân lá (1-5%).
Một lượng vừa phải Cu, Pb, Ni và Se do rễ hấp thụ được chuyển lên thân lá (16-33%).
Zn được phân bố đồng đều ở thân lá và rễ (40%).

Cỏ hương bài Vetiver được ứng dụng nhiều trong việc bảo vệ môi trường đất trước những thay đổi do xói mòn, sạt lở, cải thiện môi trường đất nhờ bộ rễ có khả năng cố định đạm, lân. Hơn nữa sau khi chết, rễ cỏ làm xốp đất cải thiện chất lượng đất. Gần đây, cỏ Vetiver được ứng dụng trong xử lý đất ô nhiễm kim loại nặng như mangan, đồng, chì, kẽm,…

Ô nhiễm Mn

Năm 1998, Truong và Baker đã tiến hành nghiên cứu khả năng thu hồi Mn của cỏ Vetiver, kết quả cho thấy, cỏ hương bài Vetiver vẫn sinh trưởng, phát triển bình thường ở đất nhiễm Mn với hàm lượng có thể thu hồi được đến 578 mg/kg, độ pH của đất 3,3 và hàm lượng Mn trong cỏ tới 890 mg/kg.

Ô nhiễm Cu

Nghiên cứu của Võ Văn Minh (2010) về khả năng xử lý ô nhiễm Cu của cỏ Vetiver dựa trên đánh giá tỷ lệ Cu tích lũy trong thân, lá/rễ cỏ Vetiver. Kết quả nghiên cứu cho thấy, cỏ Vetiver có khả năng phát triển trong các môi trường đất khác nhau với mức độ ô nhiễm Cu vượt TCVN 7209-2002 từ 1-2 lần. Hiệu quả xử lý Cu của cỏ trong các môi trường đất khác nhau thuộc loại trung bình (0,59 – 0,82 %).

Ô nhiễm Pb

Kết quả nghiên cứu của Đề tài: “Khả năng hấp thụ cadimi, chì và cr trong đất của cỏ Vetier” của Võ Văn Minh cũng cho thấy, hàm lượng Pb tích lũy trong lá tỷ lệ thuận với hàm lượng Pb trong đất và thời gian thực nghiệm. Ở giai đoạn 45 ngày tuổi, ở mức độ Pb trong đất là 2906,12 mg Pb/kg, hàm lượng Pb trong thân lá tăng rõ rệt đạt 14,01 mg/kg, đến 90 ngày tuổi là 23,82 mg/kg và 150 ngày tuổi đạt 26,32 mg/kg.

Ô nhiễm As

Tương tự với thực nghiệm khả năng hấp thụ Pb của cỏ Vetiver, Đề tài: “Khả năng hấp thụ cadimi, chì và crom trong đất của cỏ Vetier” đã thu được kết quả khả quan về khả năng hấp thụ As của cỏ Vetiver, hàm lượng As trong thân và lá của cỏ tỷ lệ thuận với hàm lượng As trong đất và thời gian thực nghiệm sau 150 ngày.

Ứng dụng của cỏ Vetiver

- - Cỏ Vetiver phù hợp với đất có độ chua, độ mặn, độ phèn cao, có hàm lượng Na và Mg cao.
  - Cỏ hương bài phù hợp với đất và nước có hàm lượng Al, Mn cao và những kim loại nặng như As, Cd, Cr, Ni, Pb, Hg, Se và Zn.
  - Cỏ hương bài Vetiver có khả năng hấp thụ một lượng lớn N và P hòa tan trong nước thải.
  - Cỏ hương bài Vetiver phù hợp với đất có hàm lượng chất dinh dưỡng cao.
  - Cỏ Vetiver có khả năng chịu nồng độ thuốc trừ sâu, thuốc trừ cỏ cao.
  - Cỏ Vetiver có khả năng phân hủy một số hợp chất hữu cơ liên quan với thuốc trừ sâu, thuốc trừ cỏ.
  - Cỏ Vetiver có thể phục hồi rất nhanh sau khi bị ảnh hưởng của hạn hán, giá lạnh, cháy, nhiễm mặn và những điều kiện bất lợi khác sau khi những điều kiện này kết thúc.

Cỏ Vetiver xử lý nước thải

Ước tính 3,5 ha cỏ hương bài Vetiver có thể xử lý 4 triệu lít/ tháng trong mùa hè và 2 triệu lít/ tháng trong mùa đông.

Tại Úc và Trung Quốc, Vetiver được trồng trên các bãi rác và lấy luôn nước thải thấm rỉ để tưới.
Xử lý nước thải chăn nuôi: trung Quốc là nước nuôi nhiều lợn nhất trên thế giới. Xử lý nước thải ở các trại lợn là một trong những vấn đề lớn nhất ở những khu vực đông dân cư tại đất nước này. Vấn đề đã được giải quyết bằng việc sử dụng cỏ vetiver tạo ra các vùng đất ngập nước, chất thải được phân hủy tại đây và chất lượng môi trường đã được cải thiện.
Ở Thái Lan, một số thí nghiệm tại Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Hoàng gia Huai Sai (tỉnh Phetchaburi) cho thấy, cỏ Vetiver trồng thành nhiều hàng theo đường đồng mức trên đất dốc có tác dụng như một đập nước sống để chặn giữ bùn đất và các hóa chất nông nghiệp bị rửa trôi từ đồng ruộng.
Bước đầu thử nghiệm tại nhà máy chế biến hải sản tại Việt Nam. Kết quả phân tích cho thấy hàm lượng Nitơ tổng trong nước thải giảm 88% sau 48 giờ và giảm 91% sau 72 giờ, hàm lượng Photpho tổng giảm 80% sau 48 giờ và 82% sau 72 giờ.

Xử lý nước thải bằng cỏ hương bài Vetiver là một phương pháp xử lý nước thải bằng thực vật rất mới mẻ và sáng tạo. Biện pháp này đơn giản, dễ làm, rất kinh tế và đạt hiệu quả tốt. Đặc biệt, sản phẩm phụ của nó còn có thể dùng vào nhiều việc khác. Do có quá nhiều ưu điểm nên hệ thống cỏ Vetiver đã được ứng dụng tại hơn 100 nước trên thế giới từ các vùng nhiệt đới đến á nhiệt đới trong việc xử lý nước thải ở thành thị, nông thôn, khu công nghiệp và phục hồi những vùng mỏ đã khai thác.

Tìm hiểu thêm về cỏ vetiver qua tập san khoa học kỹ thuật nông lâm nghiệp của Đại Học Nông Lâm Tp.Hồ Chí Minh

Cỏ vetiver trong xử lý nước thải