ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC T ự NHIÊN
- - - - - - - - - - -
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG NƯỚC THẢI TƯỚI CHO MỘT s ố CÂY
■ ■
TRỒNG RAU ở THÔN BẰNG B - PHƯỜNG HOÀNG LIỆT
■
QUẬN HOÀNG MAI - HÀ NỘI
■ ■
Mã số: QT-04-29
Chủ trì: PGS,TS Trần Khắc Hiệp
Đồng tham gia: CN: Nguyễn Thị Nhâm
Th.S: Nguyễn Ngọc Minh
SV: Nguyễn Thị Thuý Nga
Trần Thị Thuý Hằng
Học viên Cao học: Tạ Hồng Ánh
gụQC GiA ha n
ẩ n
Òrt?"MGTÁM THÕNG tin th<- ■■/ịẹ m :
HÀ NỘI, 2005
a. Tên đề tài (dự án) Nghiên cứu sử dụng nước thải tưới cho một số cây
trồng rau ở thôn Bằng B - Phường Hoàng Liệt - Quận Hoàng Mai - Hà Nội.
Mã số: QT. 04.29.
b. Chủ đề tài: PGS. TS. Trần Khắc Hiệp.
c. Cán bộ tham gia: CN. Nguyễn Thị Nhâm.
Th.s. Nguyễn Ngọc Minh
Cao học: Tạ Hồng Ánh
Sinh viên: Nguyễn Thuý Nga
Trần Thị Thuý Hằng.
d. Mục tiêu và nội dung nghiên cứu.
a. Title: The application of wastewater to irrigation for some vegetables in
Bang B, Hoang Liet, Hoang Mai, Ha noi.
Code: QT.04.29
b. Key implementor: Tran Khac Hiep
c. Participants:
Bch Nguy en Thi Nham
Ms Nguyen Ngoe Minh
Ta Hong Anh
St Nguy en Thi Thuy Nga
Tran Thi Thuy Hang
d. Objective and studying content
- Studying object is rational application of wastcwatcr to irrigation for
vegetable in Bang B, Hoang Liet, Ha noi.
- The content of study include the properties of wastewatcr, the major
agrochemical properties of soil in the context of vegetable nutrition (the
accumulation of N, P20 5, K20 and some microelements in vegctablcs)
e. Key íìndings.
+ The characteristic properties of wastcwatcr uscd for irrigation are
determined.
+ The content of COD, BOD5 of the wastewater used for irrigation in Bang
B exceed of B category of suríace water. Concentration of COD, BODs of the
wastewater is higher than that of drainage waler.
+ The pH (6,31-7,13) and DO (1,8-5,2 mg/1) in drainage water are higher
than those of the wastewater used for irrigation.
+ The contents of humus (1,18 to 3,47%) total nitrogcn (0,11 to 0,23%)
and kali (0,14 to 1,02%) of soil applied with wastcwater are highcr than those of
the control samples.
+ The contents of N, P20 „ K20 in availablc forms ĨI1 vvastcvvalcr -
irrigated soil are higher than those of the control soil.
+ The CEC (11,5 to 15,6 me/lOOg soil) value of thc wastcwatcr irrigatcd
14
3.1.1. Các thông số lý hoá học của nước thải 14
3.1.2. Hàm lượng các chất dinh dưỡng tổng số trong nước
16
3.1.3. Hàm lượng một số dinh dưỡng vi lượng trong nước thải
18
3.1.4. Sử dụng nước thải tưới ở Bằng B
.
.
19
3.2. Kết quả phân tích một số chỉ tiêu dinh dưỡng trong đất được tưới nước
thải 20
3.2.1. pH (KC1) của đất 20
3.2.2. Hàm lượng các chất dinh dưỡng 21
3.2.3. Hàm lượng các chất dinh dưỡng dễ tiêu trong đấ t
23
3.2.4. Hàm lượng các cation trao đổi
26
3.2.5. Hàm lượng một số nguyên tố vi lượng trong đ ấ t
28
3.3. Kết quả phân tích một số chỉ tiêu trong rau 31
3.3.1. Các nguyên tố dinh dưỡng (N.P.K) trong rau
26
Bảng 10: Hàm lượng nguyên tố vi lượng trong đất tưới nước thải
29
Bảng 11: Hàm lượng một số nguyên tố dinh dưỡng trong thực vật
31
Bảng 12: Hàm lượng một số nguyên tố vi lượng trong rau
32
Bảng 13: Ảnh hưởng của tưới nước thải đến cây cà chua
34
Biểu đổ 1: Giá trị trung bình của các thông số trong nước thải
15
Biểu đồ 2: Hàm lượng các chất dinh dưỡng trong nước thải
17
Biểu đồ 3: Hàm lượng trung bình của Cu2+, Zn2+ trong nước thải
19
Biểu đồ 4: Hàm lượng trung bình các chất tổng số trong đất trổng rau 23
Biểu đồ 5: Hàm lượng trung bình các chất dễ tiêu trong đất trổng rau
25
Biểu đổ 6: Hàm lượng trung bình các cation trao đổi trong đất trồng rau . 28
Biểu đổ 7: Hàm lượng trung bình của các nguyên tố vi lượng trong đất
trổng rau 30
Biểu đồ 8: Hàm lượng N, p, K tổng số trong các loại rau
CỦA KHU V ự c NGHIÊN c ứ u
M . ĐẶC ĐIỂM ĐIỀU KIỆN TựNHIÊN.
Vị trí địa lý:
Bằng B là thôn nằm trên địa bàn phường Hoàng Liệt, quận Hoàng Mai -
Hà Nội, có tổng diện tích đất tự nhiên là 485.555m2, với toạ độ địa lý 20°96'08" -
20°95'37" vĩ độ Bắc; 105082'15" - 105°83'60" kinh độ Đông. Phía Bác giáp hồ
Linh Đàm, phía Đông giáp thôn Tựu Liệt, phía Nam giáp sông Kim Ngưu và
phía Tây giáp thôn Bằng A. Vùng có độ cao tuyệt đối từ 3,5 đến 4,5m, nằm cạnh
nhánh sông Kim Ngưu từ hồ điều hoà Yên Sở đổ ra sông Tô Lịch.
Đặc điểm khí hậu:
Là khu vực thuộc đổng bằng sông Hồng, có khí hậu nhiệt đới gió mùa ẩm,
bị chi phối bởi hai hướng gió chính: Đông Bắc và Đông Nam. Gió Đông Bắc
xuất hiện từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau, còn gió Đông Nam xuất hiện từ
tháng 5 đến tháng 10.
+ Khí hậu hàng năm chia thành hai mùa rõ rệt mùa mưa và mùa khô.
Nhiệt độ trung bình hàng năm là 23°c - 28°c. Tháng nóng nhất là tháng 6, 7 và
tháng 8, nhiệt độ trung bình là 29°c. Tháng lạnh nhất là tháng 12 và tháng giêng.
Nhiệt độ mùa đông có khi xuống dưới 10°c [19].
+ Lượng mưa: Lượng mưa trung bình trong năm từ 1600mm - 1800mm,
chủ yếu tập trung vào các tháng mùa mưa 6, 7, 8 và 9 (80% - 90%). Năm cao
nhất đạt tới mức 2000m - 2200mm [19].
+ Lượng bốc hơi: Lượng bốc hơi hàng năm dao động từ 970,3mm đến
1126,7mm, trung bình nhiều năm là 1025,5mm. Tường từ tháng 11 đến tháng 3
là thời kỳ lượng bốc hơi cao hơn, đó là thời kỳ hụt nước [9].
+ Độ ẩm không khí: Độ ẩm không khí tươns đối bình ổn, từ 80% - 88%
(độ ẩm trung bình hàng năm là 80%). Trong mùa mưa độ ẩm rất lớn, có khi lên
2
đến 99%. Về mùa khô do ảnh hưởng của gió mùa Đông Bắc, nên độ ẩm không
khí giảm, giá trị nhỏ nhất là vào tháng 12 [19].
Địa hình:
bình quân đầu người đạt 3,8 triệu/năm.
Sản xuất nông nghiệp:
Sản xuất chính ở đây là cấy lúa 2 vụ (vụ xuân và vụ mùa) và trồng các loại
rau màiLcó năng suất và hiệu quả kinh tế cao như rau rút, rau cần, rau cải xoong,
ngải cứu Đặc biệt nhờ có sự quan tâm giúp đỡ của các cấp, ban quản trị hợp
tác xã và hội đồng nông dân đã mở nhiều lớp học về IPM bồi dưỡng cho nông
dân về kỹ thuật trồng chăm bón các loại cây có hiệu quả kinh tế như cây đậu
trạch, bí đao và các giống lúa mới có năng suất cao.
Sản xuất công nghiệp, thương mại và dịch vụ:
Ngoài sản xuất nông nghiệp người dàn ở đây còn phát triển thêm nghề
phụ nhằm cải thiện đời sống của mình. Hiện nay, toàn thôn có hơn 100 hộ gia
đình phát triển sản xuất kinh doanh các nghề phụ như mộc, gia công inox, lắp
ráp bảng điện, Với doanh thu hàng năm đạt khoảng 4 tỷ đồng, chiếm gần
75,4% so với tổng doanh thu toàn thôn.
Dán số, lao động và việc làm:
Theo số liệu thống kê, tính đến tháng 10 năm 2001, thông Bằng B có 368
hộ dân, trong đó có 303 hộ sản xuất nông nghiệp, chiếm 82,33%. Tổng số dân
toàn thôn là 1381 người, trong đó có 785 người trong độ tuổi lao động. Tỷ lệ
tăng dân số tư nhiên là 1%, tỷ lệ này tương đối thấp so với khu vực khác.
Cơ sở hạ tầng:
Được sự đầu tư quan tâm của các cấp lãnh đạo, đường giao thông trong
thôn không ngừng được nâng cấp và làm mới: 100% đường được rải nhựa, bê
tông hoá hoặc lát gạch. Hiện nay, trong thôn không còn đường đất. Việc đi lại
của nhân dân hết sức thuận tiện. Mặt khác, nằm cạnh trục đườngquốc lộ 1A
không xa, thôn Bằng B có điều kiện thuận lợi trong việc trao đổi về kinh tế, văn
hoá với các khu vực khác, đặc biệt với nội thành Hà Nội.
4
Ván hoá thông tin:
Thôn đã chủ trương tổ chức bảo vệ tốt hệ thống truyền thanh của thôn, bảo
dưỡng thường xuyên để cổ động các chủ trương đường lối, chính sách pháp luật
Đ ư ờ ng Litu xã
ỈM thậcư
ĐtrìtD g rrxNn
iuveil rau uước
M ươn g x à \
C liuy e a rau can
M ươn g dfti
H ư ở ng S J<im N giru ch|r>'
Đ âi chuvCD lun
Ilư.ÍDg S.T í' I-k b cbAv
Đ ii £iàfj rlần
H iróna aưàc ch â y
XÀ TAM HIỆP
ỈCikTịicters
Ti
I 1ION H \ v ; V
lượng lúa vụ xuân là 157.350 kg và vụ mùa là 83.400kg. Tương đương với thu
nhập bình quân một năm là 361.125.000 đồng.
Diện tích trồng rau màu là 11,7 ha, chiếm 27,31% quỹ đất nông nghiệp, ở
đây chủ yếu trồng các loại rau như: cải xoong, rau rút, diếp cá, rau cần Bình
quân thu nhập toàn thôn về rau khoảng 650.000.000 đồng/năm.
Ngoài ra, diện tích đất nông nghiệp còn được quy hoạch vào việc nuôi
trồng thuỷ sản là 1.98 ha (chiếm 4,62% đất nông nghiệp), với thu nhập đạt
khoảng 50.000.000 đồng/năm.
(Theo số liệu điều tra, 2002).
Bảng 1: Các loại hình sử dụng đất nông nghiệp.
Loại hình
sử dụng
Diện tích
Thu nhập/nãm
Hiện trạng sử dụng phân bón và thuốc bảo vệ thực vật.
+ Phân bón: Người dân ở đây chủ yếu sử dụng các loại phân sau để bón
cho cây trồng: đạm ure, phân lân supephốt phát lâm thao, và phân kali. Tuỳ từng
loại hình canh tác và loại đất khác nhau mà lượng phân bón được sử dụng cũng
rất khác nhau. Chẳng hạn:
6
Đối với lúa ở các cánh đồng trũng như Mả Mét, Xã Can thường bón với
tỷ lệ như sau: Đạm ure: 35-60kgN/ha cho một vụ lúa, phân lân supperphotphat
Lâm Thao: 100-120kgP205/ha cho một vụ lúa, kali: 30-45kg K20/ha cho một vụ
lúa. Riêng cách đồng Đống Kỳ vì đất cao hơn các nơi khác, nước vào đây khó
khăn, nên lượng phân bón vào đây có tỷ lệ lớn hơn so với các vùng khác.
Đối với rau màu, ngoài việc bón đạm, lân, kali người dân còn thu mua
sừng ở các nơi khác về để bón lót (khoảng 1380kg sừng/ha cho mỗi năm), sử
dụng các loại cây xanh ủ để bón, sử dụng nước phân để tưới cho cây và sử dụng
phân gà để bón lót cho cây (khoảng 3470 kg/ha cho mỗi năm).
Tuy nhiên, do đặc điểm ở đây sử dụng nước thải để tưới cho cây trổng nên
lượng phân bón người dân sử dụng cũng ít đi. Theo điều tra từ một số người dân
ở đây thì khi họ bón một lượng đạm lớn hơn 60kgN/ha thì sẽ có hiện tượng bị
lốp cây.
+ Thuốc bảo vệ thực vật:
Hàng năm ở đây trung bình đầu tư khoảng 3000 đồng/sào cho hoá chất
bảo vệ thực vật, số tiền này chủ yếu dùng vào hoạt động diệt chuột. Thuốc trừ
sâu chủ yếu được sử dụng để phun cho rau gồm các loại: voníatoc, sherpa,
padan.
1.4. VẤN ĐỀ SỬDỤNG NƯỚC THẢI ĐỂ CHĂM SÓC CÂY TRồNG.
Như đã nêu trên, do đặc điểm thuỷ văn của thôn có sông Kim Ngưu chảy
qua địa phận, nên rất thuận lợi cho việc sử dụng nước sông để phục vụ cho sản
xuất nông nghiệp. Vì vậy, trong sản xuất nông nghiệp, thôn đã đầu tư một trạm
bơm với hai máy bơm có công suất làm việc là 650m3/h và 1000m3/h để bơm
nước ở sông này lên tưới cho cây trồng. Ngoài nguồn nước này thì không còn
1-3
Fecal.
cliíorm
(MPN/100
ml)
1600-2200
COD
(mg/1)
90-495
cliíorm (MPN/100
ml)
2560-3200
b o d 5 (mg/1)
25-190
n o 2-
(mg/1) 5-12
TSS
(mg/1)
50-200
n h 4+
(mg/1) 7-13
H2S
(mg/1)
7-11
n o 3-
(mg/1)
18-25
Tuy nhiên, như đã nói ở trên nếu hồ điều hoà Yên Sở hoạt động thì dòng
nước trong sông chảy theo hướng từ sông Tô Lịch về điều hoà, lúc đó tính chất
8
(mg/1)
15-20
Qua số liệu bảng 2 và 3 cho thấy, hàm lượng của các thông số ở hai sông
này có khác nhau nhưng tất cả các thông số này đều lớn hơn giới hạn cho phép
của nước mặt loại B.
9
CHƯƠNG 2
ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN c ứ u
2.1. Đối tượng nghiên cứu.
Nghiên cứu hệ thống canh tác ở Bằng B, phường Hoàng Liệt, quận Hoàng
Mai dưới tác động của việc sử dụng nước thải để tưới. Thảo luận các khía cạnh
tiêu cực cũng như tích cực của sử dụng nước thải đến môi trường đất.
* Đất của khu vực nghiên cứu thuộc đất phù sa sông Hồng không được
bổi, không gley. Tên theo phân loại FAO - UNESCO là Eutric Fluvisols. Mẫu
đất được lấy theo các loại hình sử dụng đất khác nhau:
- Nhóm 1 gồm mẫu Bl, B2 và B3 đại diện cho đất trồng rau màu cạn
(hành, xà lách, diếp cá).
- Nhóm 2 gồm mẫu B4, B5 đại diện cho đất trồng rau nước (rau cần, rau
muống, cải xoong), các mẫu đất được lấy theo phương pháp lấy mẫu đất hỗn
hợp, lấy ở tầng canh tác rau màu (0-20cm).
- Mẫu đất đối chứng lấy tại ruộng trồng rau cải xã Hà Hồi, Thường Tín,
Hà Tây.
* Các mẫu nước được lấy theo hai nhóm:
- Nhóm nước thải tưới gồm mẫu MI đến M5. Trong đó MI lấy ở trên sông
ngoài trạm bơm, M2 ngay ở ao trạm bơm và M3, M4, M5 được lấy trên kênh dẫn
vào ruộng trồng rau cần, rau muống và rau cải xoong.
- Nhóm nước tiêu gồm mẫu M7 đến M9 lấy tại các điểm thoát nước từ
ruộng trồng rau cải xoong, rau cần và rau muống ra kênh tiêu và ra ao thả cá.
* Các mẫu cây trổng được lấy cùng địa điểm lấy mẫu đất với các loại rau
muống, rau cần, rau diếp cá, rau xà lách, rau cải xoong và hành.'
loãng gấp đôi bằng nước giếng.
2.2.4. Phương pháp trong phòng thí nghiệm:
11
Máu đất sau khi lấy vé được phoi khô, giả nhỏ, lây qau ráy lrnrn sau đó
tiến hành phân tích các tính chất vật lý và hoá học theo các phương pháp thông
dụng trong phòng thí nghiệm.
- Xác định mùn theo phương pháp Chiurin.
- Xác định Nitơ tổng số theo phương pháp Kjendahl. Công phá mẫu bằng
axit H2S04 và xúc tác chậm bằng HC104 (gọi tắt là hỗn hợp hai axit H2S04,
HC104).
- Xác định Phốtpho tổng số theo phương pháp so màu xanh Molipden.
Công phá mẫu bằng axit H2S04 và xúc tác chậm bằng HC104 (gọi tắt là hỗn hợp
hai axit H2S04, HC104).
- Xác định Nitơ thuỷ phân theo phương pháp Chiurin - Kononova).
- Xác định Kali dễ tiêu theo phương pháp Kiecxanop (chiết bằng HG
0,2N) với máy đo quang kế ngọn lửa.
- Xác định Phốt pho dễ tiêu theo phương pháp Olsen (dịch chiết là
NaHC03 0,5N).
- Xác định pHKC1 - dùng dung dịch KC1 IN để trao đổi và đo trên máy pH
meter.
- Xác định Ca, Mg trao đổi theo phương pháp chuẩn độ Trilon B.
- Xác định CEC bằng phương pháp Schachtschabel.
- Xác định Cu, Zn theo phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử. Công
phá mẫu bằng axit H2S04 và xúc tác chậm bằng HCIO4 (gọi tắt là hỗn hợp hai
axit H2S04, HC104).
+ Các phương pháp xác định nước:
- Xác định Nitơ tổng số theo phương pháp Kjendahl. Công phá mẫu bằng
axit H2S04 và xúc tác chậm bằng HC104 (gọi tắt là hỗn hợp hai axit H2S04,
HC104).
- Xác định Kali tổng số theo phương pháp quang kế ngọn lửa. Công phá
M5 (57 đến 72mg/l), ở mẫu M7, M8, M9 có giá trị COD (22 đến 26mg/l) thấp
hơn nhiều so với các mẫu từ MI đến M5. Cũng như vậy giá trị BOD5 ở các mẫu
MI đến M5 (từ 29,9 đến 32,8mg/l) cao hơn nhiều so với các mẫu M7, M8 và M9
(9,4 đến 12,lmg/l).
Bảng 4: Một số chỉ tiêu của nước thải tưới.
Chỉ tiêu
Ký
mẫu nước
pH
DO COD
BODs
BOD
(mg/1) (mg/1)
(mg/1)
COD
Mj
6,45
1,8
65 32,5
0,50
m 2
6,55 2,0
72
32,8
0,46
m 3
6,52
2,2
62
31,2 0,50
9,4
0,36
t b (7.9)
7,04
4,7
24,3
10,5
0,44
14
Gia tn pH ơ đây dao động từ 6,45 đến 7,13. Các mẫu MI đến M5 có giá
trị pH thấp hơn so với mẫu M7, M8 và M9. Giá trị DO ở các mẫu M7, M8, M9
co xu hương cao hơn so VỚI các mâu khác. Điều đáng lưu ý là chất lượng nước ở
ngoai song, trong kênh dân và kênh tiêu thoát có sư thay đổi pH, DO có xu
hướng tăng, còn COD và BOD5 giảm khá rõ rệt (Biểu đồ 1)
□ TB nhóm 1
■ TB nhóm 2
Biểu đồ 1: Giá trị trung bình của các thông sổ trong nước thải
Qua biểu đồ trên ta thấy, giá trị DO ở trong nước thải tưới rất nhỏ (trung
bình 2,05mg/l) nhưng trong nước tiêu thì giá trị DO lớn hơn (4,7mg/l). Giá trị
COD trung bình ở nhóm 1 là 65mg/l nhưng khi qua ruộng thì giá trị này giảm
xuống còn 24mg/l. Giá trị BOD5 cũng giảm từ 31 đến 10mg/l. Điều này được
giải thích rằng nước chứa nhiều chất hữu cơ khi tưới vào đất thì có sự lắng đọng
chất hữu cơ trong đất, nên đầu ra hàm lượng các chất trong nước có xu hướng
giảm đi. Điều đó cũng được thể hiện thông qua giá trị COD là nhu cầu oxy hoá
hoá học, đây chính là lượng chất hữu cơ trong nước.
Khi sử dụng nước thải để tưới cho đồng ruộng thì lượng chất hữu cơ, các
chất dinh dưỡng được bổ sung một phần đáng kể cho đất trồng. Điều quan trọng
là thay đổi điều kiện sinh thái: từ sông dẫn nước thải đến hệ đất cây trồng đã làm
biến đổi sô lượng và chất lượng nước thải tưới do các quá trình hoá lý và sinh
15
18,0
m3
27,8
45,6 11,0
40,0 21,0
m 4
22,8
45,7 11,6 41,5
19,5
m 5
24,5
44,2 12,3 35,0
18,0
t b (2.5)
25,4
43,8
11,5
38,0
19,1
m 7
19,3
40,7
9,3 30,5
18,5
m 8
21,0
42,2
9,8
39,5
17,5