Nghiên cứu thực hiện nhằm đánh giá khả năng xử lý bổ trợ một số thành phần ô nhiễm hữu cơ, ô nhiễm dinh dưỡng và kim loại nặng có trong nguồn nước kênh- rạch trong đô thị bằng mô hình đất ngập nước kiến tạo dòng chảy ngang, với thực vật trồng trong mô hình là cây Thiên Điểu. Nghiên cứu được tiến hành trên 02 mô hình - một mô hình bao gồm cát, sỏi và kết hợp trồng cây Thiên điểu và mô hình còn lại chỉ có cát và sỏi xây dựng.

Cả hai mô hình được vận hành song song nhau trong suốt 08 tải trọng hữu cơ khác nhau từ  100-300 kgCOD/ha.ngày. Đồng thời các chỉ tiêu ô nhiễm được đánh giá bao gồm: pH, DO, TSS, COD, BOD5, Amonia, tổng Nitơ, tổng Phospho và kim loại nặng như Sắt, Mangan và Kẽm. Kết quả được so sánh với cột B2 của QCVN 08-MT:2015/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về chất lượng nước mặt. Hiệu suất loại bỏ các chất ô nhiễm của mô hình trồng cây luôn cao hơn hiệu suất của mô hình không trồng cây chứng tỏ cây Thiên Điểu có vai trò lớn trong việc loại bỏ các chất ô nhiễm. Tải trọng tối ưu của mô hình là 250 kgCOD/ha.ngày.

Tại tải trọng này, các giá trị đầu ra gồm pH: 7,62; DO: 6,93mg/L; TSS: 14,00 mg/L_đạt hiệu suất 81,33%; L; COD: 28,00 mg/L_đạt hiệu suất 74,07%, BOD5: 4,88 mg/L_đạt hiệu suất 91,13%; N_ NH4+: 11,27 mg/L_đạt hiệu suất 58,69%; PO43- - P: 0,49 mg/L_đạt hiệu suất 80,78%; TP: 0,53 mg/L_đạt hiệu suất 79,54%, Fe: 1,05 mg/L_đạt hiệu suất 65,12%; Mangan: 0,81 mg/L_đạt hiệu suất 33,06%, Kẽm: 0,33 mg/L_đạt hiệu suất 84,65%.

Từ khóa: Đất ngập nước, cây Thiên Điểu, rạch Ông Búp.

Thành phố Hồ Chí Minh có khoảng 900 km kênh rạch đóng vai trò quan trọng trong việc thoát nước trên địa bàn thành phố. Trong đó, trên địa bàn quận Bình Tân có tổng cộng 48 tuyến kênh rạch hở. Theo chủ trương và quy hoạch thì các tuyến kênh sẽ được cải tạo phục vụ thoát nước, BVMT, ngoài ra còn kết hợp hạ tầng giao thông và hạ tầng cây xanh xanh cảnh quang dạng tuyến hành lang ven hai bên bờ kênh rạch, với chiều dài kênh rạch như trên thì lượng mảng xanh theo tuyến hai bên kênh sẽ hình thành trong tương lai 1000-1500 km, đây là một dạng công trình có giá trị và ý nghĩa đa mục tiêu đối với sự phát triển KT-XH của thành phố, nhưng cũng tạo một áp lực lớn về lượng nước tưới cho cây xanh, mảng xanh đô thị.

Đặc điểm của thoát nước thành phố là mạng lưới thoát nước chung, gần 60% lượng nước thải chưa xử lý được thải trực tiếp vào các kênh rạch nội ô. Ngoài ra, nguồn nước mặt kênh rạch phải tiếp nhận lượng ô nhiễm do nước thải chưa được xử lý từ các hoạt động sản xuất tiểu thủ công nghiệp, rác xả của các hộ ven sông, dịch vụ nhà hàng, khách sạn, giao thông thủy kể cả việc vận chuyển chất thải đổ trái phép xuống kênh là nguyên nhân gây ra các ô nhiễm trong nguồn nước, ảnh hưởng tài nguyên nước và hệ sinh thái khu vực.

Hiện nay có rất nhiều công trình nghiên cứu về xử lý nước thải được tiếp tục nghiên cứu và áp dụng trên thế giới và Việt Nam, đặc biệt là xử lý nước thải bằng thực vật đất ngập nước là một trong những phương pháp được nghiên cứu và áp dụng mạnh mẻ vùng bán đô thị, vùng nông thôn, vùng xử lý nước thải phân tán..Các nghiên cứu trên bước đầu đã cho thấy những loại thực vật có khả năng xử lý chất hữu cơ, chất dinh dưỡng, một số kim loại trong nước khá cao và tăng sinh khối rất nhanh. Trong các loài thực vật kể trên thì phải kể đến loài cây Thiên Điểu với tên khoa học là Strelitzia reginae, còn được gọi là hoa Chim Thiên đường hay Huệ chuối có nguồn gốc xuất xứ ở Nam Châu Phi và vùng Châu Mỹ nhiệt đới. Đây là loại cây dễ trồng, có khả năng thích nghi cao với môi trường sống khô và ngập nước, tăng sinh khối rất nhanh về cây con, thân, lá và hoa đẹp, có giá trị kinh tế. Việc Nghiên cứu khả năng xử lý chất ô nhiễm trong nguồn nước kênh rạch trong nội ô bằng mô hình đất ngập nước kiến tạo dòng chảy ngang kết hợp mô hình trồng cây Thiên Điểu là cần thiết trong phát triển đa dạng mô hình xử lý nước thải thân thiện môi trường, góp phần vào việc hạn chế ô nhiễm, tạo cảnh quan xanh sạch đẹp, giảm lượng nước sạch dùng tưới cây xanh, tạo ra thêm lượng nước sạch tưới cây xanh xung quanh khu vực và bảo vệ môi trường nước hướng đến sự phát triển bền vững là một sự cần thiết cần nghiên cứu để áp dụng.

2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Mô hình vận: Dạng pilot phòng thí nghiệm, công nghệ xử lý dạng đất ngập nước dòng chảy ngang.

- Thực vật phát triển trong mô hình: Cây Thiên Điểu được trồng đều trên bề mặt với mật độ giao động từ giai đoạn trồng thích nghi ban đầu 36cây/0,36m2 (tổng diện tích bề mặt mô hình), giai đoạn thích nghi là 52 cây/0,36m2,đến giai đoạn vận hành ở tải hữu cơ cao nhất là 105cây/0,36m2.

- Về nguồn nước thử nghiệm: Nước mặt rạch Ông Búp, khu vực phường Tân Tạo, Quận Bình Tân, Thành Phố Hồ Chí Minh. Nước sau khi tách rác, không qua công đoạn xử lý nào khác, sẽ được nạp thẳng vào mô hình nghiên cứu theo từng tải lượng khác nhau, giai đoạn nghiên cứu tháng 12/2022 đến tháng 6/2023.

- Giám sát thông số theo nhóm ô nhiễm chất rắn, ô nhiễm dinh dưỡng, ô nhiễm hữu cơ bao gồm: pH, TSS, DO, COD, BOD5, tổng Nitơ, tổng Phospho, các kim loại nặng như sắt, mangan và kẽm và đối sánh theo QCVN 08-MT:2015/BTNMT. Giai đoạn nghiên cứu thì QCVN 08-MT:2023/BTNMT chưa có hiệu lực áp dụng. Mặt khác, các thông số giám sát trong QCVN 08-MT:2015/BTNMT có giá trị nghiêm ngặt hơn QCVN 08-MT:2023/BTNMT nên kết quả nghiên cứu không bị ảnh hưởng hay tác động nhiều.

Kết quả nghiên cứu thực nghiệm hiệu quả xử lý của thông số COD, BOD, TSS được trình bày trong hình 8,9, 11. Hình 10 cho thấy, tải trọng 300 kg COD/ha.ngày là giá trị nồng độ Mn vượt quy chuẩn.