Nghiên cứu khảo sát hiệu quả xử lý nước thải sinh hoạt củathực vật thủy sinh

UBND TỈNH BÌNH DƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT THUYẾT MINH ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN Năm học 2013-2014 Tên đề tài: “ Nghiên cứu khảo sát hiệu xử lý nước thải sinh hoạt thực vật thủy sinh” Mã số: (do cán quản lý ghi) Loại hình nghiên cứu:  Cơ  Ứng dụng  Triển khai Lĩnh vực nghiên cứu:  Khoa học Xã hội Nhân văn  Khoa học Kỹ thuật Công nghệ  Kinh tế  Khoa học Tự nhiên  Khoa học Giáo dục Thời gian thực hiện: Từ tháng 10 năm 2013 đến tháng 04 năm 2014 Đơn vị quản lý chuyên môn: Khoa: Môi Trường Giáo viên hướng dẫn: Họ tên: Phạm Thị Mỹ Trâm Học vị: Thạc sỹ Đơn vị cơng tác (Khoa, Phịng): Khoa Môi Trường Địa nhà riêng: Phú Chánh, Tân Uyên, Bình Dương Điện thoại nhà riêng: Di động: 0986 137 349 E-mail: mytrampham@yahoo.com Nhóm sinh viên thực đề tài: Sinh viên chịu trách nhiệm chính: Họ tên: Võ Trần Hoàng Lớp: D11MT01 Email: votranhoang@gmail.com Điện thoại: 0948723498 Các thành viên tham gia đề tài: TT Họ tên Lớp, Khóa 01 Trương Phạm Khánh Duy D11MT01 02 Trần Phạm Khánh Minh D11MT01 03 Lê Hoàng Trung D11MT01 04 Nguyễn Minh Trung D11MT01 Chữ ký Tính cấp thiết đề tài: Thực vật đóng vai trị quan trọng q trình tạo chất hữu từ chất vô nhờ ánh sáng mặt trời Các lồi thực vật khơng sống mặt đất mà chúng sống vùng ngập nước Những thực vật sống vùng ngập nước gọi thực vật thủy sinh Vật chất có nước chuyển qua hệ rễ thực vật thủy sinh lên lá, nhận ánh sáng mặt trời để tổng hợp thành vật chất hữu để xây dựng nên tế bào tạo sinh khối Với tính chất nên thực vật thủy sinh sử dụng nghiên cứu xử lý nước thải nhằm làm giảm bớt hàm lượng chất hữu Nước thải sinh hoạt chưa qua xử lý thải trực tiếp môi trường nguyên nhân gây ô nhiễm nghiêm trọng nguồn nước, nước thải có chứa hàm lượng chất gây ô nhiễm cao Và đổ vào kênh, sông, suối…sẽ làm cân sinh thái suy giảm chất lượng nước Có nhiều phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt, có giá thành cao Vì vậy, việc nghiên cứu tìm phương pháp xử lí nước thải sinh hoạt phù hợp, dễ thực hiện, giá thành thấp tận dụng nguyên liệu có sẵn địa phương nhà khoa học quan tâm Xuất phát từ sở trên, nhóm chúng tơi thực đề tài: ““ Nghiên cứu khảo sát hiệu xử lý nước thải sinh hoạt thực vật thủy sinh” nhằm đánh giá hiệu xây dựng mơ hình xử lý nước thải sinh hoạt đô thị thực vật thủy sinh 10 Mục tiêu đề tài: o Đánh giá hiệu xử lý nước thải số loài thực vật thủy sinh 11 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu, cách tiếp cận phương pháp nghiên cứu: 11.1 Đối tượng nghiên cứu: Khả làm nước thải sinh hoạt loài thực vật thủy sinh (TVTS) Các loài thực vật thủy sinh chọn để nghiên cứu: lồi ngập nước (Rong chồn - Ceratophyllum demersum), lồi nửa ngập nước (Rau muống Ipomoea aquatica, Rau ngỗ - Enydra fluctuans ), lồi trơi (Lục bình Eichornia crassipess, Bèo - Pistia stratiotes, Rau nhút) 11.2 Phạm vi nghiên cứu: o Không gian: phường Phú Cường, Tp Thủ Dầu Một, Bình Dương o Thời gian: dự kiến từ tháng 10 năm 2013 đến tháng 04 năm 2014 11.3 Cách tiếp cận: a Nghiên cứu nước Đỗ Ngọc Khuê cộng (2006) nghiên cứu khả sử dụng số loài thực vật thủy sinh để khử độc cho nước thải bị ô nhiễm Nitroglycerin sở sản xuất thuốc phóng Kết nghiên cứu cho thấy số loài thực vật thủy sinh thử nghiệm bèo lục bình, bèo hoa dâu, bèo cái, khoai nước, cói, thủy trúc có lồi cói thủy trúc có khả tồn phát triển bình thường khoảng thời gian dài điều kiện nước bị nhiễm Nitroglycerin với hàm lượng 50mg/l Tại Viện Công nghệ môi trường, TS Trần Văn Tựa cộng (2012) triển khai thực nghiên cứu công nghệ sinh thái sử dụng thực vật thủy sinh xử lý nước phú dưỡng quy mô pilốt khả loại bỏ yếu tố phú dưỡng môi trường nước số loại thực vật thủy sinh điển hình Việt Nam Kết nghiên cứu cho thấy, công nghệ sinh thái sử dụng hệ thống thực vật thủy sinh ngỗ trâu, bèo tây, cải soong rau muống không loại bỏ yếu tố phú dưỡng môi trường nước TN, TP, Chlorophin a, TSS, COD mà vi tảo vi khuẩn lam độc Trong loài thực vật thủy sinh sử dụng, bèo tây cho hiệu xử lý cao b Nghiên cứu nước Để xử lí nước thải sinh hoạt, nhà khoa học Israel gồm G.Oron D.Porath thuộc Đại học Ben Guron (1996) sử dụng bèo hoa dâu (Lemma gibba) Bể xử lý có chiều sâu 20-30cm, sau 10 ngày thu 15g sinh khối bèo khô/m2/ngày Hàm lượng protein bèo khoảng 30%, bèo thu nhận có chất lượng tốt cho chăn nuôi Nước sau xử lý đủ tiêu chuẩn dùng để tưới cho rau ăn Shazia Iram cộng (2008) tiến hành nghiên cứu xử lý nước thải bèo (Lemma minor) hồ xử lý sinh học, kết cho thấy nồng độ kim loại nặng (Zn, Pb, Ni, Mn, Fe), TDS, EC giảm dần từ hồ thứ đến hồ thứ bảy Tiếp đó, M.Foroughi cộng (2009) tiến hành nghiên cứu phân tích loại bỏ chất nhiễm nước thải rong đuôi chồn (Ceratophyllum demersum) Rong đuôi chồn trồng bình (thể tích lít) ánh sáng tự nhiên 18 ngày Kết nồng độ COD nước thải chưa qua xử lý (RMW) nước thải xử lý (TMW) sau 18 ngày giảm từ 664mg/l xuống 152.75mg/l, từ 260mg/l xuống 64,5mg/l Nồng độ NH 4+ giảm từ 135meq/l xuống 15meq/l RMW từ 90 meq/l xuống10 meq/l TMW Nồng độ NO3- giảm từ 60 xuống 30 meq/l 11.4 Phương pháp nghiên cứu: o Phương pháp thu nhận mẫu o Phương pháp thử nghiệm đánh giá sức chịu đựng thực vật thủy sinh môi trường nước thải sinh hoạt o Phương pháp phân tích số tiêu mẫu nước: - NO3- nước: phương pháp Natri xalixilat - NH4+: phương pháp Phenat - PO43- nước: phương pháp axit ascorbic o Phương pháp xử lí số liệu: Excel phân tích phương sai (ANOVA) 12 Nội dung nghiên cứu tiến độ thực hiện: 12.1 Nội dung nghiên cứu: Mô tả đặc điểm khu vực khảo sát o Vị trí đồ o Đặc điểm dịng chảy o Mực nước Thiết kế bể sinh học để xử lý mẫu nước thải sinh hoạt o Vật liệu: thùng xốp bể xi măng o Kích thước: 0,75 m x 0,50 m x 0,50 m o Số lượng: 18 bể o Cho mẫu nước thải sinh hoạt vào 18 bể tích Chuẩn bị mẫu nước nước thải o Xử lí sơ o Chọn vị trí lấy mẫu khu vực khảo sát o Phương pháp lấy mẫu theo TCVN 5996:1995 Xác định thông số trực tiếp nước thải o Nhiệt độ: đo nhiệt độ nước điểm lấy mẫu sử dụng nhiệt kế o pH: đo pH meter (điện cực thủy tinh) Ni trồng lồi TVTS với trọng lượng tươi ban đầu o TVTS ban đầu đưa vào khảo sát: 0,5 kg / bể Khảo sát sức chịu đựng thực vật thủy sinh môi trường nước thải sinh hoạt Các lồi TVTS ni mơi trường nước thải sinh hoạt thời gian tuần để đánh giá mức độ sinh trưởng loài TVTS với nghiệm thức: (1) Rong đuôi chồn - Ceratophyllum demersum (2) Rau muống - Ipomoea aquatic (3) Rau ngỗ trâu - Enydra fluctuans (4) Lục bình - Eichornia crassipess (5) Bèo - Pistia stratiotes Dựa trọng lượng tươi mẫu thí nghiệm (cân trọng lượng tươi tuần), xác định đường cong sinh trưởng lồi TVTS chọn lồi có khả sinh trưởng tốt để khảo sát khả làm nước thải chúng Mỗi nghiệm thức lặp lại lần Khảo sát khả làm thực vật thủy sinh môi trường nước thải sinh hoạt Sau chọn loài TVTS có khả sống tốt nhất, tiến hành ni TVTS nước thải sinh hoạt với nghiệm thức sau: (0) Đối chứng (khơng ni TVTS) (1) Lồi TVTS (2) Lồi TVTS (3) Ni kết hợp lồi TVTS TVTS Với tiêu theo dõi phân tích phịng thí nghiệm sau: - Chi tiêu đầu vào là: pH, NH4+, SS, NO3-, PO43- nước thải sinh hoạt - Chi tiêu đầu là: pH, NH 4+, SS, NO3-, PO43- nước thải sinh hoạt Các tiêu phân tích thời điểm TVTS sinh trưởng mạnh Mỗi nghiệm thức lặp lại lần 12.2 Tiến độ thực hiện: Thời gian Các nội dung, công việc (bắt đầu-kết thúc) thực Sản phẩm Người thực 10/2013 - 11/2013 -Khảo sát khu vực lấy mẫu, thiết kế bể sinh học 11/2013 – 1/2014 - Khảo sát sức chịu đựng loài thực vật thủy sinh: Chọn loài + Lấy mẫu nước thải vào bể, chọn sinh trưởng mẫu thực vật thủy sinh nuôi trồng tốt bể chứa nước thải sinh hoạt môi + Tiến hành cân trọng lượng tươi trường nước loài TVTS khảo sát sau tuần thải sinh hoạt 01/2014 -03/2014 - Khảo sát khả làm thực vật thủy sinh: + Tiến hành ni lồi thực vật có khả sinh trưởng phát triển tối ưu môi trường nước thải + Phân tích thơng số đầu vào: pH, Tìm lồi DO, NH4+, BOD5, SS, EC, NO3-, PO43-, TVTS có mẫu nước thải sinh hoạt có khả + Phân tích thơng số đầu ra: pH, làm DO, NH4+, BOD5, SS, EC, NO3-, PO43-, nước thải tốt có mẫu nước thải sinh hoạt xử lý 03/2014 – 04/2014 -Xử lí số liệu thảo luận kết nghiên cứu 13 Sản phẩm khả ứng dụng: o Sử dụng sinh khối thực vật thủy sinh làm phân bón, sản xuất biogas, làm thực phẩm, thức ăn gia súc, làm nguyên liệu thủ công mỹ nghệ,… o Nước sau xử lý dùng để tưới 14 Kinh phí thực đề tài: Dự trù kinh phí thực (đồng): 4.540.000 Bằng chữ: Bốn triệu năm trăm bốn mươi ngàn đồng Dự trù kinh phí theo mục chi (phù hợp với nội dung nghiên cứu) đề tài có mức kinh phí thực cao định mức hỗ trợ Khoản 1, Điều 18 Thể lệ STT Nội dung ĐVT Thùng xốp In ấn tài liệu Chi phí lại Thùng Số lượng 18 Người TỔNG CỘNG Đơn giá 80.000 500.000 Thành tiền 1.440.000 600.000 2.500.000 4.540.000 15 Tài liệu tham khảo Tiếng Việt Đỗ Ngọc Khuê, Tô Văn Thiệp, Phạm Kiêm Cường, Đỗ Bình Minh, Nguyễn Hồi Nam (2006), Nghiên cứu khả sử dụng số loài thực vật thủy sinh để khử độc cho nước thải bị ô nhiễm Nitroglycerin sở sản xuất thuốc phóng Tạp chí Khoa học cơng nghệ - Viện khoa học công nghệ Việt Nam, trang 125-132, tập 45,số TS Trần Văn Tựa cộng (2012) , Nghiên cứu công nghệ sinh thái sử dụng thực vật thủy sinh xử lý nước phú dưỡng Viện Cơng nghệ Mơi trường Trương Hồng Đan Và Bùi Trường Thọ, 2011 So sánh đặc điểm mô chuyển khí số lồi thực vật thủy sinh mơi trường nước nhiễm Tạp chí Khoa học: 24a 126-134, Trường Đại học Cần Thơ Nguyễn Đức Lượng, Nguyễn Thị Thùy Dương, Công nghệ sinh học môi trường, tập 1: Công nghệ xử lý nước thải, trang 411- 448 NXB ĐHQG Tp Hồ Chí Minh, 2003 Tiếng Anh M Foroughi, P Najafi, A Toghiani and N Honarjoo, 2009 Analysis of pollution removal from wastewater by Ceratophyllum demersum African Journal of Biotechnology Vol 9(14), pp 2125-2128 Shazia Iram, Iftikhar Ahmad, Yousaf Riaz And Ayesha Zahra, 2008 Treatment Of Wastewater By Lemna Minor Pak J Bot., 44(2): 553-557 Wafaa Abou El-Kheir ,Gahiza Ismail, Farid Abou El-Nour,Tarek Tawfik And Doaa Hammad, 2007 Efficiency Of Duckweed in Wastewater Treatment International Journal Of Agriculture & Biology 1560–8530 Ghi Y Zimmels, F Kirzhner, A Malkovskaja, 2007 Application and features of cascade aquatic plants system for sewage treatment Ecological Engineering 34, 147–161 S Wijetunga, D.H.U Sandamali and K.D.N Weerasinghe, 2009 Evaluation Of Efficacy In The Treatment Of Domestic Wastewater By Different Aquatic Macrophytes Journal of Environmental Research And Development Vol No Thongchai Kanabkaew and Udomphon Puetpaiboon, 2004 Aquatic plants for domestic wastewater treatment: Lotus (Nelumbo nucifera) and Hydrilla (Hydrilla verticillata) systems Songklanakarin J Sci Technol, 26(5) : 749-756 Ngày …… tháng …… năm 201… Giáo viên hướng dẫn đề tài (Ký, ghi rõ họ tên ) Ngày …… tháng …… năm 201… Sinh viên chịu trách nhiệm (Ký, ghi rõ họ tên) Bình Dương, ngày …… tháng …… năm 201… Trưởng Khoa (Ký, ghi rõ họ tên) 10 -212.3.4 Phương pháp xác định PO43Nguyên tắc: Amoni Polypdat Kali Antimonyl Tatrat phản ứng với Octo Photphat môi trường axit tạo thành dị đa Photpho Molypdic Axit dị đa bị khử thành xanh molypden axit ascorbic Đo mật độ quang dung dịch ở bước song 880 nm có thể xác định nồng độ Photpho [5] Tùy thuộc vào việc xử lý mẫu nước cần phân tích mà kết xác định Quy trình phân tích: Lấy 10 ml mẫu vào ống nghiệm hay bình tam giác, thêm giọt thị phenolphthalein, dung dịch có màu hồng, thêm giọt H 2SO4 5N đến lúc màu Thêm 1,6 ml dung dịch thuốc thử hỗn hợp, lắc cẩn thận Để yên 10 phút (nhưng không 30 phút), đem đo mật độ quang ở bước sóng 880nm, với dung dịch mẫu trắng làm dung dịch so sánh 2.3.5 Phương pháp xử lí số liệu Sử dụng phần mềm Microsoft Excel để xử lí số liệu Kết trình bày chi tiết bảng số liệu giá trị trung bình độ lệch chuẩn Hiệu suất mơ hình tính cơng thức: H% = [(A – B)X100]/A Trong đó: + A: giá trị thông số trước xử lý + B: giá trị thông số sau xử lý Chương KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN -223.1 Khảo sát khả sinh trưởng TVTS nước thải sinh hoạt Các loài thực vật thủy sinh bao gồm: ngổ trâu, lục bình, rau muống, bèo cái, rong đuôi chồn, rau nhút nuôi tuần để ghi nhận khả tồn phát triển lâu dài môi trường nước thải sinh hoạt Kết thí nghiệm trình đồ thị (hình3.1) ĐƯỜNG CONG SINH TRƯỞNG 350 297 300 290 250 237 223 203 200 200 210 207 183 150 190 172 170 150 133 140 107 100 100 190 150 143 137 123 Lục bình Rau ngỗ trâu Rau muống Bèo Rau nhút Rong đuôi chồn 130 2/11/2013; 100 100 63 53 50 40 2/11/2013 Sau tuần Sau tuần Sau tuần Sau tuần Sau tuần Hình 3.1 Đường cong sinh trưởng loài thực vật thủy sinh Kết khảo sát chúng cho thấy, rong đuôi chồn sau tuần bị thối rủa không có tăng trưởng trọng lượng -23- Hình 3.2 Rong chồn sau tuần ni nước thải Các lồi thực vật cịn lại có tăng trưởng mạnh sau tuần tuần Đến tuần thứ 3, rau nhút phát triển chậm chết dần Hình 3.3 Rau nhút sau tuần nuôi nước thải Ở tuần thứ 4, bèo rau muống bắt đầu giảm trọng lượng -24- Hình 3.4 Bèo sau tuần ni nước thải Hình 3.5 Rau muống sau tuần nuôi nước thải Trong đó hai lồi: ngổ trâu lục bình tiếp tục gia tăng trọng lượng phát triển tốt Hình 3.6 Lục bình sau tuần ni nước thải -25- Hình 3.7 Ngổ trâu sau tuần ni nước thải Các bể nước thải chứa hai loài có màu so với mẫu lại, có lẽ đến tuần thứ đủ thời gian để chất rắn lơ lửng lắng xuống đáy đủ để loài thực vật thủy sinh thực trình hấp thụ chất thải có nước Lục bình ngổ trâu sinh trưởng ổn định thời gian dài với trọng lượng gia tăng sau tuần trình bày bảng 3.1 Bảng 3.1 Trọng lượng tươi hai lồi lục bình ngổ trâu sau tuần Trọng lượng tươi (g) Thời gian Lục bình Ngổ trâu 02/11/2013 100 100 Sau tuần 172 150 Sau tuần 203 170 Sau tuần 237 207 Sau tuần 297 223 Sau tuần 290 190 Như vậy, qua kết thí nghiệm cho thấy có lẽ môi trường nước thải sinh hoạt gây ảnh hưởng đến sinh trưởng phát triển số loài thực vật thủy sinh Do đó, tùy vào khu vực nước thải hệ sinh thái khu vực đó chúng ta cần lựa chọn lồi thực vật thủy sinh thích hợp cho qui trình xử lí nước Qua thí nghiệm 1, chúng tơi chọn hai lồi thực vật lục bình ngổ trâu để tiến hành thí nghiệm Và thời gian lưu nước thích hợp sau tuần -263.2 Khảo sát khả làm thực vật thủy sinh môi trường nước thải sinh hoạt 3.2.1 pH Việc khảo sát khả làm thực vật thủy sinh môi trường nước thải sinh hoạt bố trí với nghiệm thức: bể đối chứng (nước thải sinh hoạt không chứa TVTS), bể chứa lục bình, bể chứa ngổ trâu để khảo sát khả tự làm nước thải sinh hoạt bể Kết ghi nhận biến động pH nước thải ở tuần sau tuần khảo sát trình bày bảng 3.2 Bảng 3.2 Sự biến động pH Ban đầu Sau tuần Lục bình 5,7 ± 0,03 6,1 ± 0,05 Ngổ trâu 5,7 ± 0,03 6,2 ± 0,05 Đối chứng 5,7 ± 0,03 6,4 ± 0,03 pH TVTS CO2 có nước phản ứng với nước tạo H + bicarbonate làm giảm pH nước theo chế: CO2 + H2O = H2CO3 H2CO3 = H+ + HCO3Do thực vật thủy sinh tảo quang hợp hấp thụ CO nhanh lượng CO2 tạo từ q trình hơ hấp thủy sinh vật tảo nên chúng phải lấy CO từ chuyển hóa HCO3- (2HCO3- → CO2 + CO32- + H2O) làm tăng pH [14] Theo bảng 4.2, ta thấy pH ở bể có tăng nhẹ ở tất bể Điều lục bình, rau ngổ trâu loại tảo bể nước hấp thu khí CO cho trình quang hợp làm pH nước tăng lên Ở bể đối chứng có pH tăng nhiều so với bể ni trồng lục bình ngổ trâu có mật độ tảo nhiều [11, 13] Với tiêu chuẩn nước thải sinh hoạt (QCVN 14 : 2008/BTNMT) pH nằm khoảng từ đến Như vậy, theo kết khảo sát, pH bể nước thải đáp ứng yêu cầu -273.2.2 Chất rắn lơ lửng (SS) Bảng 3.3 Hàm lượng chất rắn lơ lửng (ss) (mg/l) SS TVTS Lục bình Ngổ trâu Đối chứng Ban đầu Sau tuần Hiệu xử lý 33,3 ± 3,2 33,3 ± 3,2 33,3 ± 3,2 12 ± 17 ± 3,2 25 ± 0,01 63,96% 48,94% 24,92% Từ bảng 3.3, ta thấy lục bình có khả làm giảm hàm lượng chất rắn lơ lửng cao với hiệu suất 63,96%, tiếp đó ngổ trâu (48,94%) thấp đối chứng (24,92%) Hàm lượng chất rắn lơ lửng nước giảm có thể do: + Bộ rễ có nhiều rễ nhỏ, mang điện tích nên có khả hấp phụ lượng lớn chất rắn lơ lửng có nước thải + Nhờ có lớp thực vật thủy sinh bề mặt nước nên làm mặt nước bị xáo động bởi gió Do đó, tạo điều kiện cho chất rắn lơ lửng lắng tốt Theo Jiang Xinyaun (1998), hầu hết chất rắn lơ lững có nước thải hồ thủy sinh tảo, sen nằm mặt nước với tán to kiềm hãm phát triển tảo (ngăn cản tiếp nhận ánh sáng mặt trời) Những điều kiện không thuận lợi cho phát triển tảo lơ lững tăng cường độ lắng [8] Như vậy, chúng ta thấy rằng, lục bình với rễ có nhiều rễ nhỏ li ti tán rộng bề mặt nước giúp trình hấp phụ lắng chất rắn lơ lửng tốt Trong đó, ngổ trâu với cấu tạo nhỏ mẫu đối chứng (không chứa thực vật thủy sinh) có nhiều ánh sáng để kích thích phát triển tảo,cũng dẫn đến nồng độ rắn lơ lững nước thải cao Khả hấp thụ lọc chất rắn lơ lững bể chứa rau ngổ trâu tốt bể đối chứng 3.2.3 Nitrat Nitơ thành phần protein acid nucleic tế bào vi sinh vật, động vật thực vật Nhưng hàm lượng nitơ nước cao gây độc ảnh hưởng đến động vật người Ngoài hàm lượng nitơ cao thải môi trường -28sẽ gây tượng phú dưỡng hóa, tảo nở hoa…Do vậy, cần phải loại bỏ hàm lượng N nước trước thải ngồi mơi trường Tuy nhiên, thí nghiệm hàm lượng nitrat (bảng 3.4) nước thải ban đầu thấp tiêu chuẩn QCVN 14 : 2008/BTNMT Bảng 3.4 Hàm lượng nitrat (NO3-)(mg/l) NO3TVTS Lục bình Ngổ trâu Đối chứng Ban đầu Sau tuần Hiệu xử lí 0,618 ± 0,03 0,618 ± 0,03 0,618 ± 0,03 0,037 ± 0,03 0,040 ± 0,03 0,025 ± 0,01 94,01% 93,52% 95,95% Theo bảng 3.4, khả loại bỏ nitrat lục bình, ngổ trâu đố chứng tốt với hiệu suất xử lí nitrat là: 94,01%; 93,52%; 95,95% Nitrat chất dinh dưỡng mà thực vật loài tảo nước có thể sử dụng để tăng trưởng cung cấp môi trường sống tốt cho vi khuẩn tăng cường trình nitrat hóa khử nitơ Ngược lại, phân hủy sinh khối thực vật có thể làm giảm hiệu loại bỏ 3.2.4 Amoni Bảng 3.5 Hàm lượng Amoni (NH4+) (mg/l) NH4+ TVTS Lục bình Ngổ trâu Đối chứng Ban đầu Sau tuần Hiệu xử lý 0,08 ± 0,001 0,08 ± 0,001 0,08 ± 0,001 0,01 ± 0,001 0,04 ± 0,001 0,07 ± 0,01 87,5% 50% 12,5% -29Qua số liệu ở bảng 3.5, chúng tơi nhận thấy hiệu xử lí amoni lục bình tốt với 87,5%, tiếp đó ngổ trâu 50% cuối đối chứng với 12,5% Hàm lượng ammoni giảm ở bể chuyển hóa amoni thành hợp chất nitrat, hấp thu chất dinh dưỡng nước thải, ngồi cịn nhiệt độ môi trường, phản ứng hóa học chuyển thành chất bay (N 2) Quá trình chuyển hóa amoni phần lớn vi khuẩn thực Có lẽ, rễ lục bình nơi thuận lợi cho vi khuẩn bám vào phát triển tốt nên khả xử lí amoni đạt hiệu 3.2.5 Phốtphat Cũng giống nitơ, phốtpho nguyên tố quan trọng phát triển thực vật vi sinh vật Việc thải chất dinh dưỡng với nồng độ cao vào môi trường tự nhiên làm tăng phát triển tảo dẫn đến tượng phú dưỡng hóa hồ sông suối Sau thời gian thí nghiệm, hàm lượng phốtpho trình bày bảng sau: Bảng 3.6 Hàm lượng phốtphat (PO43-) (mg/l) PO43TVTS Lục bình Ngổ trâu Đối chứng Ban đầu Sau tuần Hiệu xử lí 0,148 ± 0,03 0,148 ± 0,03 0,148 ± 0,03 0,0015 ± 0.001 0,0100 ± 0,005 0,0100 ± 0,004 98,98% 93,24% 93,24% Trong nước thải, phốtpho giảm nhờ thực vật thủy sinh vi sinh vật nước hấp thụ để tồn phát triển phot chất dinh dưỡng cần thiết cho phát triển chúng Do mơ hình thực vật hàm lượng phốtpho hấp thụ ở dạng khác HPO 42- H2PO4- Bể chứa lục bình cho hiệu cao ngổ trâu đối chứng -30- KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ Kết luận Từ kết thực nghiệm ghi nhận phạm vi nghiên cứu đề tài, chúng rút số kết luận sau: - Lục bình ngổ trâu có khả sống tốt môi trường nước thải sinh hoạt - Thời gian sinh trưởng mạnh lục bình ngổ trâu sau tuần ni trồng nước thải - Lục bình ngổ trâu có khả kiểm sốt tốt pH mơi trường nước thải sinh hoạt (pH ~ 6,1 – 6,2) - Lục bình sống nước thải có thể làm giảm đáng kể hàm lượng chất rắn lơ lửng, tốt so với rau ngổ trâu đối chứng (hiệu suất là: 63,96%; 48,94%; 24,92%) - Khả làm giảm nồng amoni có nước thải sinh hoạt lục bình tốt ngỗ trâu đối chứng với hiệu suất là: 87.5%; 50%; 12,5% - Hiệu xử lí phốtpho lục bình, ngổ trâu đối chứng tốt gần tương tự với hiệu suất là: 98,98%; 93,24%; 93,24% Đề nghị Qua q trình khảo sát, chúng tơi có số đề nghị sau: - Nghiên cứu khảo sát thêm số loài thực vật thủy sinh khác như: sen, súng, bèo tấm,… - Tiếp tục khảo sát lấy mẫu ở số khu vực xả nước thải sinh hoạt khác - Phân tích tiêu COD, BOD, vi sinh,… -31- TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Phạm Kiên Cường , Đỗ Ngọc Kh, Đỗ Bình Minh, Nguyễn Hồi Nam Tô Văn Thiệp, 2007 Nghiên cứu khả sử dụng số loài thực vật thủy sinh để khử độc cho nước thải bị ô nhiễm Nitroglycerin sở sản xuất thuốc phóng Tạp chí Khoa học công nghệ, trang 125-132, tập 45, số [2] Phạm Hoàng Hộ, 1999 Cây cỏ Việt Nam (tập 1, 2, 3) NXB Trẻ [3] Phạm Luận, 1998 Giáo trình “Phân tích mơi trường” (dùng cho sinh viên chun hóa phân tích hóa mơi trường) NXB ĐHQG Hà Nội [4] Nguyễn Đức Lượng, Nguyễn Thị Thùy Dương, 2003 Công nghệ sinh học Mơi trường NXB ĐHQG TP Hồ Chí Minh [5] Thủy Châu Tờ, 2013 Bài giảng thực hành Phân tích mơi trường ĐH Thủ Dầu Một [6] Lâm Minh Triết, 2009 Vi sinh vật môi trường NXB ĐHQG Tp Hồ Chí Minh [7] TS Trần Văn Tựa, 2012 Nghiên cứu công nghệ sinh thái sử dụng thực vật thủy sinh xử lý nước phú dưỡng quy mô pilốt khả loại bỏ yếu tố phú dưỡng môi trường nước số loại thực vật thủy sinh điển hình Việt Nam Tạp chí Viện hàn lâm khoa học công nghệ Việt Nam Tiếng nước [8] Jiang and Xinyaun, Z, 1998 Treatment and utiliza-tion of wastewater in the Beijing Zoo by aquatic macrophyte system J Eco Env., 11: 101-110 [9] M Foroughi, P Najafi, A Toghiani and N Honarjoo, 2010 Analysis of pollution removal from wastewater by Ceratophyllum demersum African Journal of Biotechnology, Vol 9(14), pp 2125-2128 [10] Shazia Iram, Iftikhar Ahmad, Yousaf Riaz and Ayesha Zahra, 2012 Treatment Of Wastewater By Lemna Minor, Pak J Bot., 44(2): 553-557 [11] Thong chai Kanabkaew and Udomphon Puetpaiboon, 2004 Aquatic plants for domestic wastewater treatment: Lotus (Nelumbo nucifera) and Hydrilla (Hydrillaverticillata) systems, Songklanakarin J Sci Technol., 26(5): 749-756 Internet [12] https://sites.google.com/site/raurungvietnam/rau-ban-thuy-sinh/luc-binh -32[13] http://uv-vietnam.com.vn/SpecNewsDetail.aspx?newsId=1000 [14] http://www.vietlinh.com.vn/library/environment_weather/oxy.asp -33- PHỤ LỤC Khảo sát sức chịu đựng thực vật thủy sinh môi trường nước thải sinh hoạt Tuần Lục bình Khối lượng (g) Tuần Bèo Khối lượng (g) Tuần Rau ngổ trâu Khối lượng (g) Tuần Rau muống Khối lượng (g) Tuần Rau nhút Khối lượng (g) 100 172 203 237 297 290 100 183 200 210 190 150 100 150 170 207 223 190 100 100 107 143 137 130 100 133 140 123 53 40 -34Tuần 100 63 / / / / Rong đuôi chồn Khối lượng (g) Khảo sát khả làm thực vật thủy sinh môi trường nước thải sinh hoạt Chỉ tiêu pH Ban đầu pH TVTS Lục bình Ngổ trâu Đối chứng Sau tuần Lần Lần Lần Lần Lần Lần 5,8 5,8 5,7 5,7 5,7 5,8 5,7 5,7 5,7 6,2 6,2 6,4 6,2 6,3 6,4 6,1 6,2 6,4 Chỉ tiêu SS Ban đầu SS TVTS Lục bình Ngổ trâu Đối chứng Sau tuần Lần Lần Lần Lần Lần Lần 31 31 31 37 37 37 32 32 32 11 15 25 13 16 25 12 21 26 Chỉ tiêu NO3Ban đầu Sau tuần -35NO3- Lần Lần Lần Lần Lần Lần TVTS Lục bình 0,593 0,609 0,593 0,010 0,069 0,032 Ngổ trâu 0,593 0,609 0,593 0,040 0,070 0,010 Đối chứng 0,593 0,609 0,593 0,025 0,025 0,026 8 Chỉ tiêu PO43Ban đầu PO43TVTS Lục bình Ngổ trâu Đối chứng Sau tuần Lần Lần Lần Lần Lần Lần 0,183 0,183 0,183 0,147 0,147 0,147 0,113 0,113 0,113 0,004 0,008 0,010 0,005 0,007 0,011 0,006 0,017 0,010 Chỉ tiêu NH4+ Ban đầu NH4+ TVTS Lục bình Ngổ trâu Đối chứng Sau tuần Lần Lần Lần Lần Lần Lần 0,08 0,08 0,08 0,09 0,09 0,09 0,08 0,08 0,08 0,01 0,04 0,07 0,01 0,041 0,073 0,011 0,04 0,071