(Luận văn thạc sĩ) nghiên cứu khả năng xử lý nước ô nhiễm của thực vật thủy sinh tại ao cá bác hồ, trường đại học nông lâm thái nguyên

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NGUYỄN THỊ LỆ HẰNG Tên đề tài: “NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG XỬ LÝ NƯỚC Ô NHIỄM CỦA THỰC VẬT THỦY SINH TẠI AO CÁ BÁC HỒ, TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÁI NGUYÊN” KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chun ngành : Khoa học Mơi trường Khoa : Mơi Trường Khố học : 2010 – 2014 Giảng viên hướng dẫn: TS Nguyễn Chí Hiểu Khoa Môi trường – Trường Đại học Nông Lâm THÁI NGUYÊN - 2014 n LỜI CẢM ƠN Được đồng ý Ban Giám hiệu Nhà trường, Ban Chủ nhiệm khoa Môi trường thầy giáo hướng dẫn, em thực nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu khả xử lý nước ô nhiễm thực vật thủy sinh ao cá Bác Hồ, trường đại học Nông Lâm Thái Nguyên” Cho phép em bảy tỏ lòng biết ơn chân thành sâu sắc tới Ban Giám hiệu Nhà trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, Ban Chủ nhiệm khoa Mơi trường, phịng ban chức thầy ngồi khoa dìu dắt em suốt thời gian học tập trường Đặc biệt em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành sâu sắc quan tâm, giúp đỡ bảo tận tình thầy giáo TS Nguyễn Chí Hiểu trực tiếp giúp em hồn thành khóa luận Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến gia dình, bạn bè ủng hộ em suốt thời gian qua Là điểm tựa nguồn động viên lớn em Một lần em xin gửi tới tồn thể thầy giáo khoa Mơi trường sức khỏe, hạnh phúc thành đạt Chúc bạn sinh viên mạnh khỏe, học tập tốt, thành công sống Do thời gian thực tập không dài nên khơng tránh khỏi thiếu sót, em kính mong góp ý thầy bạn để khóa luận hồn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, tháng 06 năm 2014 Sinh viên Nguyễn Thị Lệ Hằng n LỜI NÓI ĐẦU Thực tập tốt nghiệp trước trường chiếm vị trí vơ quan trọng q trình học tập sinh viên, giúp cho củng cố hệ thống kiến thức học, nâng cao trình độ chuyên môn, tiếp cận làm quen với phương pháp nghiên cứu khoa học, áp dụng kiến thức học vào thực tiễn Đồng thời tạo cho tự lập, tự tin vào thân, lòng yêu nghề, có phong cách làm việc đắn, có lối sống lành mạnh để trở thành người cán có chuyên môn, lực làm việc đáp ứng nhu cầu thực tiễn Xuất phát từ nguyện vọng thân, đồng ý Ban Chủ nhiệm khoa Môi trường trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, giúp đỡ thầy giáo hướng dẫn, em tiến hành thực tập Khoa Môi Trường từ ngày 10/02/2014 – 01/06/2014 thực đề tài: “Nghiên cứu khả xử lý nước ô nhiễm thực vật thủy sinh ao cá Bác Hồ, trường đại học Nông Lâm Thái Nguyên” Trong thời gian thực tập, giúp đỡ tận tình Ban Chủ nhiệm Khoa Mơi trường, tập thể thầy cô giáo khoa, hướng dẫn tận tình thầy giáo hướng dẫn nỗ lực thân, em hồn thành khóa luận tốt nghiệp Mặc dù cố gắng số yếu tố chủ quan khách quan thân, thời gian thực tập có hạn, bước đầu làm quen với công tác nghiên cứu khoa học nên đề tài em không tránh khỏi hạn chế, thiếu sót Em mong góp ý bảo thày cô giáo bạn bè để đài tài em đầy đủ hoàn chỉnh n DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 2.1 Một số thủy sinh thực vật tiêu biểu 12 Bảng 2.2 Nhiệm vụ thủy sinh thực vật 12 Bảng 3.1 Các thông số sử dụng QCVN 08:2008/BTNMT 20 Bảng 4.1: Kết phân tích mẫu nước ao cá Bác Hồ - Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên 23 Bảng 4.2: kích thước sinh trưởng số loài thực vật thủy sinh 24 thí nghiệm 24 Bảng 4.3: Diễn biến hàm lượng cặn tổng số qua đợt xử lý nước ao 25 Bảng 4.4: Diễn biến hàm lượng nitơ tổng số nước ao qua 12 ngày xử lý 27 Bảng 4.5: Diễn biến hàm lượng photpho tổng số nước ao qua 12 ngày xử lý 29 Bảng 4.6: Diễn biến hàm lượng COD nước ao qua 12 ngày xử lý 32 Bảng 4.7: Diễn biến hàm lượng BOD5 nước ao qua 12 ngày xử lý 34 n DANH MỤC CÁC HÌNH Trang Hình 4.1 Bản đồ trường đại học Nơng Lâm Thái Nguyên 22 Hình 4.2 Kết phân tích mẫu nước ao cá Bác Hồ- Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên 23 Hình 4.3 Diễn biến hàm lượng cặn tổng số qua đợt xử lý 26 Hình 4.4 Hiệu suất xử lý TSS công thức qua đợt xử lý 26 Hình 4.5 Diễn biến hàm lượng đạm tổng số qua đợt xử lý 28 Hình 4.7 Diễn biến hàm lượng lân tổng số qua đợt xử lý 31 Hình 4.8 Hiệu suất xử lý T-P công thức qua đợt xử l 31 Hình 4.9 Diễn biến hàm lượng COD qua đợt xử lý 33 Hình 4.10 Hiệu suất xử lý COD công thức qua đợt xử lý 33 Hình 4.11 Diễn biến hàm lượng BOD5 qua đợt xử lý 35 Hình 4.12 Hiệu suất xử lý BOD5 cơng thức qua đợt xử lý 36 Hình 4.13 Mơ hình đề xuất ứng dụng thực vật thủy sinh vào xử lý nước ô nhiễm 37 n DANH MỤC CÁC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT Cm3 : Xentimet khối BOD5 : Nhu cầu oxy sinh hóa ngày COD : Nhu cầu oxy hóa học TSS : Tổng chất rắn lơ lửng QCVN : Quy chuẩn Việt Nam TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam TS : Tiến sĩ GS-TS : Giáo sư tiến sĩ TVTS : Thực vật thủy sinh BVMT : Bảo vệ môi trường LVS : Lưu vực sông n MỤC LỤC Trang PHẦN MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục đích, yêu cầu 1.2.1 Mục đích đề tài 1.2.2 Yêu cầu đề tài 1.3 Ý nghĩa đề tài 1.3.1 Ý nghĩa học tập nghiên cứu khoa học 1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn PHẦN TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Cơ sở khoa học đề tài 2.1.1 Cơ sở pháp lý 2.1.2 Cơ sở lý luận PHẦN ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 15 3.1 Đối tượng nghiên cứu 15 3.2 Địa điểm thời gian nghiên cứu 15 3.2.1 Địa điểm 15 3.2.2 Thời gian tiến hành 15 3.3 Nội dung nghiên cứu 16 3.3.1 Đánh giá chất lượng nước ao cá Bác Hồ - trường đại học Nông Lâm Thái Nguyên 16 3.3.2 Tiến hành mơ hình thí nghiệm xử lý nước bể có thả thực vật thủy sinh 16 3.3.3 Đánh giá chất lượng nước sau xử lý thực vật thủy sinh 16 3.3.4 Đề xuất mơ hình xử lý nước có hiệu cao 16 3.4 Phương pháp nghiên cứu 16 n 3.4.1 Phương pháp kế thừa 16 3.4.2 Phương pháp điều tra, khảo sát thực địa 16 3.4.3 Phương pháp lấy mẫu phân tích mẫu 16 3.4.4 Phương pháp thí nghiệm 17 3.4.5 Phương pháp phân tích xử lý số liệu 19 3.4.6 Phương pháp so sánh 19 PHẦN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 21 4.1 Vai trị trường Đại học Nơng Lâm phát tiển kinh tế xã hội việc cung cấp nguồn lực cho vùng 21 4.2 Thực trạng ô nhiễm nước ao hồ - trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên 23 4.3 Kết nghiên cứu khả xử lý nước ô nhiễm thực vật thủy sinh ao cá Bác Hồ - trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên 24 4.3.1 Sự tăng trưởng thực vật 24 4.3.2 Diễn biến độ nước thải 25 4.3.3 Diễn biến hàm lượng đạm nước ao 27 4.3.4 Diễn biến hàm lượng photpho tổng số nước ao 29 4.3.5 Diễn biến hàm lượng COD nước thải 32 4.3.6 Diễn biến hàm lượng BOD5 nước thải 34 4.4 Thuận lợi khó khăn xử lý nước ô nhiễm thực vật thủy sinh 36 4.5 Đề xuất giải pháp áp dụng vào thực tiễn 36 PHẦN KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 38 5.1 Kết luận 38 5.2 Kiến nghị 38 TÀI LIỆU THAM KHẢO 39 n PHẦN MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề Chúng ta sống thời kì mà mơi trường bị nhiễm nặng nề Đó vấn đề xúc nóng bỏng giới, đặc biệt tình hình tồn thể nhân loại phải đối mặt với khủng hoảng kinh tế nghiêm trọng kết hợp với ảnh hưởng từ tình trạng biến đổi khí hậu, phải trả cao nhiều Việc ô nhiễm môi trường ảnh hưởng trực tiếp tới thịnh vượng sống dân tộc, tương lai xa Trường Đại học Nông Lâm trường đại học đào tạo cán nông lâm nghiệp khu vực miền núi phía Bắc Việt Nam Từ ngày thành lập đến trường không ngừng phát triển trưởng thành khẳng định vị trí trọng điểm số thực nhiệm vụ cung cấp nguồn nhân lực nông lâm nghiệp có trình độ cao khu vực Với số lượng lớn sinh viên phát triển dịch vụ ăn uống, giải trí nhà trường ngày tăng nên thải mơi trường khơng chất thải nói chung nước thải nói riêng ký túc ngày lớn dẫn đến môi trường ảnh hưởng nặng nề Việc quản lí mơi trường trở nên khó khăn Ơ nhiễm mơi trường nước đề lớn mà Việt Nam phải đối mặt Hầu thải sinh hoạt công nghiệp không xử lý mà thải trực tiếp vào môi trường, gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng nguông nước mặt, nước ngầm, tác động xấu đến điều kiện vệ sinh ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe cộng đồng Xử lý nước thải loại thực vật thủy sinh mặt nước áp dụng nhiều nơi giới vơi sưu điểm rẻ tiền, dễ vận hành đồng thời mức độ xử lý ô nhiễm cao Đây công nghệ xử lý nước thải điều kiện tự nhiênm than thiện với môi trường, cho phép đạt hiệu suất cao, chi phí thấp ổn định, đồng thời làm tăng giá trị sinh học, cải tạo ảnh quan môi trường, hệ sinh thái địa phương Sinh khối thực vật, bùn phân hủy, nước thải sau xử lý có giá trị kinh tế Mặt khác, Việt Nam nước nhiệt đới, khí hậu nóng ẩm, thích hợp cho phát triển loại thực vật thủy sinh mặt nước n Xuất phát từ thực tế trên, đồng ý ban chủ nhiệm khoa Môi trường – trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, hướng dẫn thầy giáo TS Nguyễn Chí Hiểu tơi tiến hành thực nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu khả xử lý nước ô nhiễm thực vật thủy sinh ao cá Bác Hồ, trường đại học Nông Lâm Thái Nguyên” 1.2 Mục đích, yêu cầu 1.2.1 Mục đích đề tài Nghiên cứu khả xử lý nước ô nhiễm số loài thực vật thủy sinh ao cá Bác Hồ - trường đại học Nông Lâm Thái Nguyên từ đề xuất nên sử dụng thực vật thủy sinh để xử lý nước ô nhiễm khu vực nghiên cứu 1.2.2 Yêu cầu đề tài - Thông tin số liệu thu thập phải xác, trung thực, khách quan - Các mẫu nghiên cứu phan tích phải đảm bảo tính khoa học đại diện cho khu vực nghiên cứu - Phải phân tích tiêu để so sánh khả xử lý nước thải loài thực vật thủy sinh khác so với không sử dụng thực vật thủy sinh - Các kết phân tích thơng số môi trường phải so sánh với tiêu chuẩn môi trường Việt Nam - Giải pháp kiến nghị đưa phải thực tế khả thi 1.3 Ý nghĩa đề tài 1.3.1 Ý nghĩa học tập nghiên cứu khoa học - Áp dụng kiến thức học nhà trường vào thực tế - Nâng cao kiến thức thực tế - Tích luỹ kinh nghiệm cho cơng việc sau trường - Bổ sung tư liệu cho học tập 1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn - Đánh giá trạng chất lượng nước ao cá Bác Hồ - trường đại học Nông Lâm Thái Nguyên - Đánh giá khả xử lý nước ô nghiễm số loài thực vật thủy sinh - Tạo số liệu làm sở cho công tác lập kế hoạch quy hoạch cảnh quan nhà trường n 25 4.3.2 Diễn biến độ nước thải Bảng 4.3: Diễn biến hàm lượng cặn tổng số qua đợt xử lý nước ao Hàm lượng đo sau Ban ngày 12 ngày Công thức đầu Hiệu Hiệu Hiệu Hiệu Mg/l Mg/l Mg/l Mg/l suất (%) suất (%) suất (%) suất (%) Lắng tự 7,8 151,5 4,12 158 138,1 12,6 124,4 21,3 145,7 nhiên Rau muống 158 128,6 18,6 50,56 68 26,86 83 23,7 85 Rau ngổ 158 132,9 15,9 57,35 63,7 37,92 76 31,6 80 QCVN 0850 50 50 50 50 2008 CV (%) 0,17 0,68 0,8 1,03 LSD.05 0,45 1,04 1,3 1,41 (Nguồn: Kết phân tích) Từ số liệu bảng 4.3 cho thấy: Hàm lượng cặn tổng số chưa xử lý 158mg/l Hàm lượng cặn tổng số sau ngày xử lý sau: + Mẫu lắng tự nhiên: giảm xuống 138,1 mg/l tương ứng với hiệu suất 12,6% + Mẫu rau muống: giảm xuống 128,6 mg/l tương ứng với hiệu suất 18,6% + Mẫu rau ngổ: giảm xuống 132,8 mg/l tương ứng với hiệu suất 15,9% Hàm lượng cặn tổng số sau ngày sau: + Mẫu lắng tự nhiên: giảm xuống 124,4 mg/l tương ứng với hiệu suất 21,3% + Mẫu rau muống: giảm xuống 50,56 mg/l tương ứng với hiệu suất 68% + Mẫu rau ngổ: giảm xuống 57,35 mg/l tương ứng với hiệu suất 63,7% Hàm lượng cặn tổng số sau ngày xử lý: + Mẫu lắng tự nhiên: giảm xuống 145,7 mg/l tương ứng với hiệu suất 7,8% + Mẫu rau muống: giảm xuống 26,86 mg/l tương ứng với hiệu suất 83% + Mẫu rau ngổ: giảm xuống 37,92 mg/l tương ứng với hiệu suất 76% Hàm lượng cặn tổng số sau 12 ngày xử lý:4 + Mẫu lắng tự nhiên: lại tăng lên đến 151,5mg/l tương ứng với hiệu suất 4,12% + Mẫu rau muống: giảm xuống 23,7 mg/l tương ứng với hiệu suất 85% + Mẫu rau ngổ: giảm xuống 31,6 mg/l tương ứng với hiệu suất 31,6% Qua đồ thị ta thấy sau 12 ngày xử lý mô hình trồng hàm lượng tiêu giảm đáng kể : n 26 Hình 4.3 Diễn biến hàm lượng cặn tổng số qua đợt xử lý Hình 4.4 Hiệu suất xử lý TSS công thức qua đợt xử lý Như vậy: sau 12 ngày xử lý hàm lượng cặn tổng số mẫu lắng tự nhiên giảm sau hàm lượng lại tăng lên Nguyên nhân n 27 tượng ngày đầu vi sinh vật phân hủy mẫu sử dụng lượng cặn làm thức ăn sau nguồn thức ăn vi sinh vật phân hủy chết gây nên tượng hàm lượng cặn tổng số tăng lên ngày sau Đối với hai thí nghiệm cịn lại: hàm lượng cặn giảm xuống so với mẫu ban đầu phát triển nhanh hút nhiều cặn để nuôi cây; giảm mạnh vào giai đoạn từ đến ngày đầu Với thí nghiệm rau muống cho kết cao giảm từ 158mg/l (chưa xử lý) 23,7 mg/l thấp quy chuẩn cho phép (QCVN 08-2008 26,3mg/l) 4.3.3 Diễn biến hàm lượng đạm nước ao Bảng 4.4: Diễn biến hàm lượng nitơ tổng số nước ao qua 12 ngày xử lý Công thức Lắng tự nhiên Rau muống Rau ngổ CV (%) LSD Ban đầu ngày Mg/l Hàm lượng đo sau Hiệu Hiệu Hiệu Mg/l Mg/l suất suất suất (%) (%) (%) 12 ngày Mg/l 120 102,5 14,61 58,57 51,19 82,79 31,01 116,16 120 107,8 10,2 79,6 33,67 120 12,5 74,2 38,23 19,56 105 0,86 0,78 0,98 1,79 27,6 Hiệu suất (%) 3,2 77 13,2 89 83,7 9,6 92 0,57 0,5 0,5 0,46 (Nguồn: Kết phân tích) Từ bảng 4.4 cho thấy: + Hàm lượng nitơ tổng số mẫu lắng tự nhiên giảm dần đến ngày thứ sau lại tăng lên ngày thứ 12 Nguyên nhân hoạt động vi khuẩn nitrat vi khuẩn nitrit nước mặt nước khơng che phủ + Hai thí nghiệm cịn lại: Kết thí nghiệm cho thấy hàm lượng nitơ tổng số giảm đến 13,2 mg/l đạt hiệu suất 89% (đối với rau muống); giảm đến 9,6 mg/l tương ứng với hiệu suất 92% ( rau ngổ) n 28 Hình 4.5 Diễn biến hàm lượng đạm tổng số qua đợt xử lý Hình 4.6 Hiệu suất xử lý T-N công thức qua đợt xử lý Qua đồ thị ta thấy sau 12 ngày xử lý thực vật thủy sinh hàm lượng tiêu giảm đáng kể : n 29 Thí nghiệm rau muống: giảm mạnh từ ngày thứ đến ngày thứ Cụ thể sau: Sau ngày: giảm từ 120mg/l 107.76 mg/l Sau ngày: giảm xuống 79,6 mg/l đạt hiệu suất 33,67% Sau ngày: giảm xuống 27,6 mg/l đạt hiệu suất 77% Sau 12 ngày: giảm xuống 13,2 mg/l đạt hiệu suất 89% Thí nghiệm rau ngổ: giảm mạnh ngày đầu xử lý, cụ thể sau: Sau ngày: giảm từ 120mg/l 105mg/l đạt hiệu suất 12,5% Sau ngày: giảm xuống 74,2mg/l đạt hiệu suất 38,23% Sau ngày: giảm xuống 19,56mg/l đạt hiệu suất 83,7% Sau 12 ngày: giảm xuống 9,6mg/l đạt hiệu suất 92% 4.3.4 Diễn biến hàm lượng photpho tổng số nước ao Bảng 4.5: Diễn biến hàm lượng photpho tổng số nước ao qua 12 ngày xử lý ngày Hiệu Mg/l suất (%) Hàm lượng đo sau Hiệu Hiệu Mg/l suất Mg/l suất (%) (%) 12 ngày Hiệu Mg/l suất (%) Công thức Ban đầu Lắng tự nhiên 25,56 21,16 17,2 16,18 36,7 20,81 18,56 24,97 2,3 Rau muống 25,56 16 37,4 6,23 75,62 4,17 83,7 3,94 84,6 25,56 14,85 42,9 8,87 65,39 4,09 84 1,23 95,2 Rau ngổ CV (%) LSD05 2,41 0,24 4,3 0,84 1,08 1,04 0,86 (Nguồn: Kết phân tích) Từ bảng 4.5 ta thấy: Hàm lượng lân tổng số mẫu lắng tự nhiên giảm mạnh ngày đầu từ 25,5mg/l xuống cịn 16,18mg/l sau lại tăng ngược trở lại lên đến 24,97mg/l 12 ngày Nguyên nhân hoạt động mạnh vi khuẩn phân giải lân nước sau ngày thứ Cụ thể sau: Hàm lượng photpho tổng số sau ngày xử lý sau: n 30 + Mẫu lắng tự nhiên: giảm xuống 21,16 mg/l tương ứng với hiệu suất 17,2% + Mẫu rau muống: giảm xuống 16 mg/l tương ứng với hiệu suất 37,4% + Mẫu rau ngổ: giảm xuống 14,85 mg/l tương ứng với hiệu suất 42,9% So với ban đầu, công thức rau ngổ đạt hiệu suất cao rau muống lắng tự nhiên Hàm lượng photpho tổng số sau ngày sau: + Mẫu lắng tự nhiên: giảm xuống 16,18 mg/l tương ứng với hiệu suất 36,7% + Mẫu rau muống: giảm xuống 6,23 mg/l tương ứng với hiệu suất 75,62% + Mẫu rau ngổ: giảm xuống 8,87 mg/l tương ứng với hiệu suất 65,39% Đến ngày thứ 6, hiệu suất xử lý công thức rau muống cao rau ngổ lắng tự nhiên Hàm lượng photpho tổng số sau ngày xử lý: + Mẫu lắng tự nhiên: giảm xuống 20,81 mg/l tương ứng với hiệu suất 18,56% + Mẫu rau muống: giảm xuống 4,17 mg/l tương ứng với hiệu suất 83,7% + Mẫu rau ngổ: giảm xuống 4,09 mg/l tương ứng với hiệu suất 84% Hiệu suất xử lý công thức rau muống rau ngổ ngày thứ xấp xỉ nhau, sai khác khơng có ý nghĩa Hàm lượng photpho tổng số sau 12 ngày xử lý + Mẫu lắng tự nhiên: lại tăng lên đến 24,97mg/l tương ứng với hiệu suất 2,3% + Mẫu rau muống: giảm xuống 3,94 mg/l tương ứng với hiệu suất 84,6% + Mẫu rau ngổ: giảm xuống 1,23 mg/l tương ứng với hiệu suất 95,2% Đến ngày xử lý thứ 12, hiệu suất xử lý công thức rau ngổ đạt cao Qua hình 4.7và hình 4.8 ta thấy sau 12 ngày xử lý thực vật thủy sinh hàm lượng tiêu giảm đáng kể Cụ thể sau: n 31 Mẫu lắng tự nhiên giảm ngày đầu sau lại tăng mạnh trở lại Mẫu trồng rau muống giảm mạnh ngày đầu chậm ngày sau Mẫu trồng rau ngổ giảm mạnh giai đoạn từ đến ngày xử lý Hình 4.7 Diễn biến hàm lượng lân tổng số qua đợt xử lý Hình 4.8 Hiệu suất xử lý T-P công thức qua đợt xử l n 32 4.3.5 Diễn biến hàm lượng COD nước thải Bảng 4.6: Diễn biến hàm lượng COD nước ao qua 12 ngày xử lý Công thức Lắng tự nhiên Rau muống Rau ngổ QCVN 08-2008 CV (%) LSD05 Ban đầu Hàm lượng đo sau ngày 12 ngày Hiệu Hiệu Hiệu Hiệu Mg/l Mg/l Mg/l Mg/l suất suất (%) suất (%) suất (%) (%) 259 238,8 7,8 226,3 12,64 209,7 19,05 229 11,6 259 216,4 16,46 124,4 51,99 51,9 79,96 15,82 93,9 259 219,8 15,15 140,3 45,82 73,5 71,62 18,59 92,8 30 30 30 30 30 0,24 0,22 0,26 0,42 1,08 0,7 0,58 0,73 (Nguồn: Kết phân tích) Từ bảng 4.6 cho thấy: Hàm lượng COD chưa xử lý 259mg/l Hàm lượng COD sau ngày sau: + Mẫu lắng tự nhiên: giảm xuống 238,8mg/l tương ứng hiệu suất 7,8% + Mẫu rau muống: giảm xuống 216,37mg/l đạt hiệu suất 16,46% + Mẫu rau muống: giảm xuống 219,77/l đạt hiệu suất 15,15% Hàm lượng COD sau ngày xử lý sau: + Mẫu lắng tự nhiên: giảm xuống 226,26mg/l tương ứng hiệu suất 12,64% + Mẫu rau muống: giảm xuống 124,35mg/l đạt hiệu suất 51,9% + Mẫu rau muống: giảm xuống 140,33mg/l đạt hiệu suất 45,82% Hàm lượng COD sau ngày xử lý sau: + Mẫu lắng tự nhiên: giảm xuống 209,66mg/l tương ứng hiệu suất 19,05% + Mẫu rau muống: giảm xuống 51,9mg/l đạt hiệu suất 79,96% + Mẫu rau muống: giảm xuống 73,5mg/l đạt hiệu suất 71,62% Hàm lượng COD sau 12 ngày xử lý: + Mẫu lắng tự nhiên: tăng lên 228,96mg/l tương ứng hiệu suất 11,6% + Mẫu rau muống: giảm xuống 15,82mg/l đạt hiệu suất 93,89% + Mẫu rau muống: giảm xuống 18,59mg/l đạt hiệu suất 92,8% n 33 Hình 4.9 Diễn biến hàm lượng COD qua đợt xử lý Hình 4.10 Hiệu suất xử lý COD công thức qua đợt xử lý Qua hình 4.9 đồ thị 4.10 ta thấy sau 12 ngày xử lý thực vật thủy sinh hàm lượng tiêu giảm đáng kể : Hàm lượng COD ngày đầu xử lý giảm dần từ 259mg/l 209,66mg/l sau lại tăng lên đến 228,96mg/l ngày thứ 12 Do hàm lượng nitơ photpho nước tăng cao, tượng phú dưỡng gây nên Hai mẫu rau muống rau ngổ giảm mạnh giai đoạn từ ngày đến ngày ngày thứ 12 đạt mức tiêu chuẩn cho phép (QCVN 08-2008) n 34 4.3.6 Diễn biến hàm lượng BOD5 nước thải Bảng 4.7: Diễn biến hàm lượng BOD5 nước ao qua 12 ngày xử lý ngày Hiệu Mg/l suất (%) Hàm lượng đo sau Hiệu Hiệu Mg/l suất Mg/l suất (%) (%) 12 ngày Hiệu Mg/l suất (%) 207.2 189,6 8,5 178,5 13,87 164,4 20,64 175,6 15,23 207.2 175,5 15,3 95,72 53,8 42,23 79,62 12,65 93,5 Rau ngổ 207.2 175,5 15,2 112,5 45,69 55,94 73 14,87 91,9 Công thức Lắng tự nhiên Rau muống QCVN 08-2008 Ban đầu 15 15 15 15 15 CV (%) 0,328 0,33 0,62 0,42 LSD05 1,01 0,86 1,08 0,56 (Nguồn: Kết phân tích) Qua bảng 4.7 ta thấy sau 12 ngày xử lý công thức vật trồng hàm lượng BOD5 giảm đáng kể Cụ thể sau: Hàm lượng BOD5 chưa xử lý 207,2mg/l Hàm lượng BOD5 sau ngày xử lý sau: + Mẫu đối chứng: giảm xuống 189,59mg/l tương ứng với hiệu suất 8,5% + Mẫu rau muống: giảm xuống 175,5 mg/l tương ứng với hiệu suất 15,3% + Mẫu rau ngổ: giảm xuống 175,5 mg/l tương ứng với hiệu suất 15,2% Hàm lượng BOD5 sau ngày sau: + Mẫu đối chứng: giảm xuống 178,46 mg/l tương ứng với hiệu suất 13,87% + Mẫu rau muống: giảm xuống 95,72 mg/l tương ứng với hiệu suất 53,8% + Mẫu rau ngổ: giảm xuống 112,53 mg/l tương ứng với hiệu suất 45., % Hàm lượng BOD5 sau ngày xử lý: + Mẫu đối chứng: giảm xuống 164,44 mg/l tương ứng với hiệu suất 20,64% + Mẫu rau muống: giảm xuống 42,23 mg/l tương ứng với hiệu suất 79,62% + Mẫu rau ngổ: giảm xuống 55,94 mg/l tương ứng với hiệu suất 73% Hàm lượng BOD5 sau 12 ngày xử lý: n 35 + Mẫu đối chứng: lại tăng lên đến 175,64mg/l tương ứng với hiệu suất 15,23% + Mẫu rau muống: giảm xuống 12,65mg/l tương ứng với hiệu suất 93.,% + Mẫu rau ngổ: giảm xuống 14,87 mg/l tương ứng với hiệu suất 91,9% Hình 4.11 Diễn biến hàm lượng BOD5 qua đợt xử lý n 36 Hình 4.12 Hiệu suất xử lý BOD5 công thức qua đợt xử lý Như vậy: sau 12 ngày xử lý hàm lượng BOD5 mẫu đối chứng giảm sau hàm lượng lại tăng lên Nguyên nhân tượng tăng ngược trở lại hàm lượng nitơ tổng photpho tổng, gây nên tượng phú dưỡng làm tăng hàm lượng BOD5 nước Đối với hai thí nghiệm cịn lại: hàm lượng BOD5 giảm xuống so với mẫu ban đầu phát triển nhanh Với thí nghiệm rau muống cho kết cao giảm từ 207,2mg/l (chưa xử lý) 12,65 mg/l thấp quy chuẩn cho phép (QCVN 08-2008 2,35mg/l) 4.4 Thuận lợi khó khăn xử lý nước nhiễm thực vật thủy sinh + Thuận lợi: Xử lý ô nhiễm ao, hồ chứa nước thực vật thủy sinh có chi phí thấp, dễ áp dụng phương pháp xử lý khơng độc hại, an tồn cho sức khỏe người Thực vật thủy sinh có khả làm giảm hàm lượng cặn tổng số, nitơ tổng số, photpho tổng số, COD BOD5 + Khó khăn: Thực vật thủy sinh phát triển với tốc độ nhanh chóng làm ảnh hưởng đến lồi sinh vật sống nước 4.5 Đề xuất giải pháp áp dụng vào thực tiễn Từ kết thí nghiệm trên, tơi đưa đề xuất áp dụng vào thực tiễn sau: a/ Tiêu chí áp dụng - Mơ hình phải phù hợp với điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội khu vực áp dụng - Mơ hình đơn giản, kinh tế, dễ áp dụng - Đối tượng áp dụng nguồn nước ô nhiễm hữu cơ: hàm lượng cặn tổng số, nitơ tổng số, photpho tổng số, COD, BOD5, pH giới hạn cho phép QCVN 08-2008 (cột B1) n 37 b/ Mơ hình đề xuất Thực vật thủy sinh (rau muống, rau ngổ) Xử lý nước ô nhiễm (12 ngày) Làm thực phẩm chăn ni Phân compost Hình 4.13 Mơ hình đề xuất ứng dụng thực vật thủy sinh vào xử lý nước ô nhiễm Thực vật thủy sinh sau 12 ngày có gia tăng kích thước, trọng lượng cần phải có biện pháp xử lý nguồn thực vật Thực vật thủy sinh xử lý nguồn nước bị nhiễm hữu làm thực phẩm cho động vật làm phân compost sử dụng cho nông nghiệp nhiên, để lựa chọn giải pháp xử lý thực vật thủy sinh sau xử lý nước nhiễm cần phải có nghiên cứu sâu n 38 PHẦN KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận Sau thời gian nghiên cứu, đề tài đưa số kết luận sau: Nước ao cá Bác Hồ - trường Đại học Nông Lâm Thái Ngun có tượng nhiễm hữu Các tiêu ô nhiễm vượt mức độ cho phép (QCVN 08-2008-cột B) mức độ nghiêm trọng: tiêu BOD cao gấp 13,81lần so với quy chuẩn cho phép, tiêu COD cao gấp 8,6 lần so với quy chuẩn cho, tiêu TSS cao gấp 3,16 lần; tổng nitơ tổng photpho cao Nhưng chưa có QCVN nên chưa kết luận Sau xử lý thực vật thủy sinh (rau muống, rau ngổ) nồng độ chất giảm quy chuẩn, tình trạng nhiễm hạn chế: hàm lượng TSS từ 158mg/l xuống 23,7mg/l (đối với rau muống) 31,6mg/l (đối với rau ngổ) Nitơ tổng số từ 120mg/l xuống 13,2mg/l (đối với rau muống) 9,6mg/l (đối với rau ngổ) Photpho tổng số từ 25,56mg/l xuống 3,94mg/l (đối với rau muống) 1,23 (đối với rau ngổ) BOD5 từ 207,2mg/l xuống 12,65mg/l (đối với rau muống) 14,87mg/l (đối với rau ngổ) COD từ 259mg/l xuống 15,82mg/l (đối với rau muống) 18,59mg/l (đối với rau ngổ) Rau muống có khả làm giảm hàm lượng COD, BOD5, TSS tốt so với rau ngổ Rau ngổ có khả làm giảm hàm lượng nitơ tổng số photpho tổng số tốt so với rau muống Thực vật thủy sinh (rau muống, rau ngổ) có khả xử lý nguồn nước ô nhiễm hữu Đây biện pháp đơn giản, kinh tế dễ áp dụng 5.2 Kiến nghị Do thiếu kinh nghiệm kinh phí thực nên kết nghiên cứu chưa nhiều nên đưa số kiến nghị sau: + Cần có nghiên cứu sâu khả xử lý thực vật thủy sinh kim loại nặng nước ao cá Bác Hồ-trường Đại học Nơng Lâm Thái Ngun + Mơ hình đề xuất phải thí nghiệm điều kiện thực tiễn kết luận xác + Cần nghiên cứu thêm loại để làm tăng khả xử lý tạo vẻ đẹp cảnh quan n 39 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu nước Nguyễn Thị Hồng Duyên nhóm nghiên cứu (2009): Nghiên cứu khả xử lý nước thải số loài thực vật thủy sinh song Cầu Thái Nguyên, Đề tài nghiên cứu khoa học sinh viên, trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, 2009 Nguyễn Thế Khoa (1012): Nghiên cứu mơ hình đất ướt xử lý nước thải sinh hoạt khu ký túc xá K - Đại học Thái Nguyên, Khóa luận tốt nghiệp, trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên Luật Bảo vệ Môi trường nước Cộng hòa Xã hội Chủ nghĩa Việt Nam Quốc hội nước Cộng Xã hội Chủ nghĩa Việt Nam khóa XI, kỳ họp thứ thơng qua ngày 29/11/2005 có hiệu lực từ ngày 1/7/2006 Trần Thị Phả (2014), Bài giảng Hóa học mơi trường, Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên Lương Đức Phẩm (2002), Công nghệ xử lý nước thải biện pháp sinh học, NXB Giáo dục, Hà Nội Trịnh Thị Thanh, Trần m, Đồng Kim Loan (2004), GIáo trình Cơng Nghệ môi trường, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội Trường đại học Nông Lâm Thái Nguyên (2005), Quy hoạch phát triển trường đại học Nông Lâm giai đoạn 2005-2015 định hướng phát triển đến 2020 Lê Hoàng Việt (2005), Xử lý nước thải thủy sinh thực vật Tài liệu từ Internet www Luanvan.net 10 http://Suckhoedoisong.vn 11.www.quantracmoitruong.gov.vn 12 http://Vietbao.vn 13.www.yeumoitruong.com n ... Nhà trường, Ban Chủ nhiệm khoa Môi trường thầy giáo hướng dẫn, em thực nghiên cứu đề tài: ? ?Nghiên cứu khả xử lý nước ô nhiễm thực vật thủy sinh ao cá Bác Hồ, trường đại học Nông Lâm Thái Nguyên? ??... ? ?Nghiên cứu khả xử lý nước ô nhiễm thực vật thủy sinh ao cá Bác Hồ, trường đại học Nơng Lâm Thái Ngun” 1.2 Mục đích, u cầu 1.2.1 Mục đích đề tài Nghiên cứu khả xử lý nước nhiễm số lồi thực vật. .. Đại học Nông Lâm Thái Nguyên 23 4.3 Kết nghiên cứu khả xử lý nước ô nhiễm thực vật thủy sinh ao cá Bác Hồ - trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên 24 4.3.1 Sự tăng trưởng thực vật 24