Cây trồng làm nhiệm vụ lọc sạch nước ô nhiễm từ sông Cầu Bây.

Nước trước và sau khi lọc bằng hệ thống aquaponics này. Nước sau khi lọc đã được mang đi kiểm nghiệm đạt tiêu chuẩn QCVN 08 về nước mặt.

Băn khoăn tìm giải pháp

Đầu tháng ba, tại cuộc họp báo về tình hình kinh tế - xã hội của UBND TP Hà Nội, vấn đề xử lý ô nhiễm sông Tô Lịch lại tiếp tục được đặt ra.

Theo giới chuyên môn về tình hình xử lý ô nhiễm sông Tô Lịch, dù mất rất nhiều tiền bạc và công sức nhưng cho đến nay, chưa có giải pháp nào thành công. Nguyên nhân chính là vì lượng nước thải quá lớn và bổ sung liên tục đã vượt quá nhiều so với sức tải của hệ sinh thái sông Tô Lịch. Trong khi có quá nhiều nguồn thải đổ vào sông nhưng Hà Nội chưa thể xây dựng đủ mạng lưới thu gom nước thải và hệ thống xử lý phụ (subtreatment units).

Trong bối cảnh đó, theo TS Phạm Văn Hội, Trung tâm sinh thái nông nghiệp, Học viện Nông nghiệp Việt Nam, cho dù có xây dựng các hệ thống xử lý phụ (như cách sử dụng công nghệ Nano Bioreactor hoặc các hệ thống thu gom, xử lý nước thải khác sau này) cũng không thể giải quyết được bản chất ô nhiễm. Vì các công nghệ này lọc chỉ lấy được chất lơ lửng/huyền phù. Còn đối với hệ vi sinh vật ở đây, hệ thống xử lý chỉ có tác dụng phân hủy các chất độc thành ít độc, ít mùi (hiểu đơn giản là vi sinh vật ăn chất thải dạng lơ lửng/huyền phù và trả lai môi trường chất thải của vi sinh vật là các chất hòa tan - gọi là các muối hoặc dinh dưỡng chủ yếu cho thực vật). Nếu là một hệ thống xử lý kín, thì sau một thời gian chất thải dạng muối sẽ tích tụ, vi sinh vật lại sẽ bị chết vì nồng độ các muối vượt khỏi miền chịu đựng và sông vẫn tiếp tục bị ô nhiễm.

Bởi vậy, công nghệ xử lý nước Nano Bioreactor của Nhật Bản là hoàn toàn có thể xử lý nước sông Tô Lịch với điều kiện hệ thống sông mở. Có nghĩa là, chất thải của vi sinh vật dưới dạng các muối hòa tan sẽ được đưa ra khỏi sông (có thể là ra sông Hồng), để duy trì nồng độ muối trong nước sông Tô Lịch không vượt quá miền chịu đựng của vi sinh vật, để vi sinh vật tiếp tục phát triển và thực hiện chức năng xử lý chất thải.

Hoặc giải pháp bổ cập nước từ sông Hồng vào sông Tô Lịch để tạo dòng chảy, lưu thông cho sông Tô Lịch thì cuối cùng vẫn là “thau rửa” vận chuyển chất ô nhiễm “từ nhà mình sang nhà ông hàng xóm” - vì nơi nhận thải vẫn là sông Hồng. Nếu trong điều kiện lượng thải nhiều và mực nước sông Hồng thấp, nồng độ muối thải tăng hoàn toàn có thể có ảnh hưởng nguy hại đến các sinh vật sống tại sông Hồng. Mặt khác, nếu không chỉ Tô Lịch mà hàng loạt các sông khác đều đổ ra sông Hồng thì “ngày sông Hồng biến thành một dòng sông chết cũng không xa”, theo TS Phạm Văn Hội.

Sao không nhờ cậy đến hệ sinh thái tự nhiên?

Hiện tình trạng ô nhiễm chủ yếu ở sông Tô Lịch là ô nhiễm chất hữu cơ do chất thải đổ ra đây, mà trong nguyên tắc sinh thái “chất thải này sẽ là đầu vào cho một hoạt động sống khác”, ông nói. Do đó, TS Phạm Văn Hội đề xuất sử dụng các khối (block) đổ viên đá, sỏi theo dọc sông Tô Lịch để trồng các loại cây cỏ, bụi, gỗ nhỏ có khả năng sinh trưởng mạnh, sau đó tích hợp hệ thống bơm thủy canh để hút nước thải từ sông lên cho cây lọc và trả nước thuần hoàn trở lại cho sông. Cách này sẽ giải quyết được tình trạng ô nhiễm nước và cả cảnh quan môi trường dọc sông Tô Lịch.

Ông giải thích cụ thể về giải pháp này: trong các hệ sinh thái, vi sinh vật là mắt xích cuối chuỗi thức ăn: làm nhiệm vụ phân hủy xác chết, chất thải thành các muối (dinh dưỡng) và trả lại bể khoáng của Trái đất. Thực vật là mắt xích đầu tiên của chuỗi thức ăn, có vai trò hấp thụ các muối/dinh dưỡng này để nuôi cây và tổng hợp sinh khối. Theo logic sinh thái này, chỉ duy nhất thực vật có thể thực hiện được chức năng làm sạch môi trường, bao gồm cả việc hấp thụ các muối hòa tan và làm nền/ổ cho vi sinh vật sinh sống và thực hiện chức năng phân hủy. Các block, rọ đá nhằm làm tăng diện tích hoạt động và tăng oxy cho vi sinh vật theo nguyên tắc: giả định đường kính viên đá tròn (hoặc sỏi, vật liệu xây dựng, vật liệu gỗ khác) là 2 cm, nếu để nước thải chảy qua 1 m3 đá với chế độ bơm ngắt hợp lý thì nước thải sẽ đi qua một bê mặt khoảng gần 3000 m2. Các hạt đá này là nơi cho vi sinh vật cư trú và tăng thêm oxy từ các khoảng không giữa các viên đá...

Hệ thống sẽ vận hành tương tự aquaponics (mô hình thủy canh) đang áp dụng phổ biến trên thế giới: nước bơm lên cung cấp dinh dưỡng cho vi sinh vật sống trong giá thể đá/vật liệu, các muối, sản phẩm phân hủy của vi sinh vật sẽ được các cây trồng hấp thụ, và trả lại nước sạch cho sông. Bên cạnh đó, các dòng xả từ các ô cây cũng sẽ cung cấp thêm oxy cho sông, giúp đẩy mạnh hơn quá trình phân hủy chất thải.

Nếu thực hiện theo cách này, hệ thống sông Tô Lịch có thể được chuyển thành hệ thống ít chất thải (close-tozero discharge system). Khi đó, không chỉ sông Tô Lịch được giải cứu, mà còn mang lại hiệu ứng dây chuyền đối với hệ thống sông Hồng nếu phải tiếp nhận nguồn thải hiện nay từ sông Tô Lịch.

Đề xuất này được đưa ra trên cơ sở những gì mà TS Phạm Văn Hội và nhóm cộng sự đang thí điểm xử lý nước sông Cầu Bây (Gia Lâm, Hà Nội) cũng đang trong tình trạng ô nhiễm không kém gì sông Tô Lịch.

Ở sông Cầu Bây, ông đã xây dựng hệ thống vận hành tương tự như hệ thống rau thủy canh hydroponics để xử lý nước ô nhiễm: nhóm thử nghiệm thành công hệ thống eco-hydroponics qui mô nhỏ dùng trực tiếp nước thải từ sông Cầu Bây tưới lên các bể chứa sỏi, vật liệu xây dựng khác để sản xuất rau thủy canh. Cùng với quá trình tuần hoàn (đưa oxy vào hệ thống), vi sinh vật hoạt động phân hủy và cây hấp thụ chất hòa tan làm dinh dưỡng: chất thải được phân hủy và nước được làm sạch. Thử nghiệm này đã được AFD (Cơ quan phát triển Pháp) tài trợ trong dự án ALiSEA, gửi mẫu đi xét nghiệm nước sau khi lọc đều cho thấy đạt chuẩn so với QCVN 08 về nước mặt. Hiện nay hệ thống thử nghiệm này vẫn đang chạy, ngay cả trong điều kiện mùa đông ít nắng cây cối vẫn sinh trưởng, đủ khả năng lọc nước.

Tất nhiên, giải pháp nào cũng sẽ có các điểm “được-và-mất”. TS Phạm Văn Hội cho biết, nếu đề xuất này được quan tâm, ứng dụng thì vẫn cần tính toán cụ thể về chi phí vận hành, bảo dưỡng, nhân công chăm sóc, cắt tỉa và thu hoạch sản phẩm cây trồng… Tuy nhiên có lẽ đây là giải pháp bền vững, góp phần xanh hóa Hà Nội và ít lệ thuộc công nghệ nước ngoài nhất, mà chúng ta có thể có được.

Bảo Như