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

LỜI NÓI ĐẦU Thực tập tốt nghiệp trước khi ra trường chiếm một vị trí vô cùng quan trọng trong quá trình học tập của mỗi sinh viên, giúp cho củng cố hệ thống kiến thức đã học, nâng cao trình độ chuyên môn, tiếp cận làm quen với phương pháp nghiên cứu khoa học, áp dụng những kiến thức đã học vào thực tiễn. Đồng thời tạo cho mình sự tự lập, tự tin vào bản thân, lòng yêu nghề, có phong cách làm việc đúng đắn, có lối sống lành mạnh để trở thành người cán bộ có chuyên môn, năng lực làm việc đáp ứng nhu cầu của thực tiễn. Xuất phát từ nguyện vọng của bản thân, được sự đồng ý của Ban Chủ nhiệm khoa Môi trường trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, sự giúp đỡ của thầy giáo hướng dẫn, em đã tiến hành thực tập tại Khoa Môi Trường từ ngày 10/02/2014 – 01/06/2014 thực hiện 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” Trong thời gian thực tập, được sự giúp đỡ tận tình của Ban Chủ nhiệm Khoa Môi trường, cùng tập thể thầy cô giáo trong khoa, sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo hướng dẫn cùng sự nỗ lực của bản thân, em đã hoàn thành khóa luận tốt nghiệp. Mặc dù đã cố gắng nhưng do một số yếu tố chủ quan và khách quan của bản thân, thời gian thực tập có hạn, bước đầu làm quen với công tác nghiên cứu khoa học nên đề tài của em không tránh khỏi những hạn chế, thiếu sót. Em rất mong được sự góp ý chỉ bảo của thày cô giáo và bạn bè để đài tài của em được đầy đủ và hoàn chỉnh hơn. DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 2.1. Một số thủy sinh thực vật tiêu biểu 12 Bảng 2.2. Nhiệm vụ của thủy sinh thực vật 12 Bảng 3.1. Các thông số sử dụng trong QCVN 08:2008/BTNMT 20 Bảng 4.1: Kết quả phân tích mẫu nước ao cá Bác Hồ - Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên 23 Bảng 4.2: kích thước sinh trưởng của một số loài thực vật thủy sinh 24 trong thí nghiệm 24 Bảng 4.3: Diễn biến hàm lượng cặn tổng số qua các đợt xử lý nước ao 25 Bảng 4.4: Diễn biến hàm lượng nitơ tổng số của nước ao qua 12 ngày xử lý 27 Bảng 4.5: Diễn biến hàm lượng photpho tổng số của nước ao qua 12 ngày xử lý 30 Bảng 4.6: Diễn biến hàm lượng COD của nước ao qua 12 ngày xử lý 32 Bảng 4.7: Diễn biến hàm lượng BOD5 của nước ao qua 12 ngày xử lý 35 DANH MỤC CÁC HÌNH Trang Hình 4.1. Bản đồ trường đại học Nông Lâm Thái Nguyên 22 Hình 4.2. Kết quả 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 các đợt xử lý 26 Hình 4.4. Hiệu suất xử lý TSS của các công thức qua các đợt xử lý 27 Hình 4.5. Diễn biến hàm lượng đạm tổng số qua các đợt xử lý 29 Hình 4.7. Diễn biến hàm lượng lân tổng số qua các đợt xử lý 32 Hình 4.8. Hiệu suất xử lý T-P của các công thức qua các đợt xử l 32 Hình 4.9. Diễn biến hàm lượng COD qua các đợt xử lý 34 Hình 4.10. Hiệu suất xử lý COD của các công thức qua các đợt xử lý 34 Hình 4.11. Diễn biến hàm lượng BOD5 qua các đợt xử lý 36 Hình 4.12. Hiệu suất xử lý BOD5 của các công thức qua các đợt xử lý 37 Hình 4.13. Mô hình đề xuất ứng dụng thực vật thủy sinh vào xử lý nước ô nhiễm 38 DANH MỤC CÁC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT Cm 3 : Xentimet khối BOD 5 : Nhu cầu oxy sinh hóa trong 5 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 MỤC LỤC Trang PHẦN 1 1 MỞ ĐẦU 1 1.1. Đặt vấn đề 1 1.2 Mục đích, yêu cầu 2 1.2.1 Mục đích của đề tài 2 1.2.2 Yêu cầu của đề tài 2 1.3. Ý nghĩa của đề tài 2 1.3.1. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học 2 1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn 2 PHẦN 2 3 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3 2.1. Cơ sở khoa học của đề tài 3 2.1.1. Cơ sở pháp lý 3 2.1.2. Cơ sở lý luận 3 PHẦN 3 15 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 15 3.1. Đối tượng nghiên cứu 15 3.2. Địa điểm và 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 tại ao cá Bác Hồ - trường đại học Nông Lâm Thái Nguyên 16 3.3.2. Tiến hành mô hình thí nghiệm xử lý nước bằng các bể có thả thực vật thủy sinh 16 3.3.3. Đánh giá chất lượng nước sau khi xử lý bằng thực vật thủy sinh 16 3.3.4. Đề xuất mô hình xử lý nước có hiệu quả cao 16 3.4. Phương pháp nghiên cứu 16 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 và 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 4 21 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 21 4.1. Vai trò của trường Đại học Nông Lâm đối với phát tiển kinh tế xã hội và 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 quả 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 24 4.3.1. Sự tăng trưởng của thực vật 24 4.3.2. Diễn biến độ trong nước thải 25 4.3.3. Diễn biến về hàm lượng đạm trong nước ao 27 4.3.4. Diễn biến hàm lượng photpho tổng số trong nước ao 29 4.3.5. Diễn biến hàm lượng COD trong nước thải 32 4.3.6. Diễn biến hàm lượng BOD5 trong nước thải 35 4.4. Thuận lợi và khó khăn khi xử lý nước ô nhiễm bằng thực vật thủy sinh.37 4.5. Đề xuất giải pháp áp dụng vào thực tiễn 38 PHẦN 5 40 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 40 5.1. Kết luận 40 5.2. Kiến nghị 40 TÀI LIỆU THAM KHẢO 41 PHẦN 1 MỞ ĐẦU 1.1. Đặt vấn đề Chúng ta đang sống trong một thời kì mà môi trường đang bị ô nhiễm nặng nề. Đó là một trong những vấn đề bức xúc và nóng bỏng của thế giới, đặc biệt trong tình hình hiện nay toàn thể nhân loại đang phải đối mặt với khủng hoảng kinh tế nghiêm trọng kết hợp cùng với những ảnh hưởng từ tình trạng biến đổi khí hậu, cái giá mà chúng ta phải trả cao hơn rất nhiều. Việc ô nhiễm môi trường ảnh hưởng trực tiếp tới sự thịnh vượng và cuộc sống của các dân tộc, cả hiện tại và trong tương lai xa . Trường Đại học Nông Lâm là một trường đại học đào tạo cán bộ nông lâm nghiệp đầu tiên của khu vực miền núi phía Bắc Việt Nam. Từ ngày thành lập đến nay trường đã không ngừng phát triển trưởng thành và khẳng định được vị trí trọng điểm số 1 thực hiện nhiệm vụ cung cấp nguồn nhân lực nông lâm nghiệp có trình độ cao trong khu vực. Với số lượng lớn sinh viên và sự phát triển của các dịch vụ ăn uống, giải trí tại nhà trường ngày càng tăng nên đã thải ra môi trường không ít các chất thải nói chung và nước thải nói riêng trong ký túc ngày càng lớn dẫn đến môi trường cũng ảnh hưởng nặng nề. Việc quản lí về môi trường trở nên khó khăn. Ô nhiễm môi trường nước là một vẫn đề lớn mà Việt Nam đang phải đối mặt. Hầu hết nước thải sinh hoạt cũng như công nghiệp không được 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 và ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe cộng đồng. Xử lý nước thải bằng các loại thực vật thủy sinh nổi trên mặt nước đã và đang được áp dụng tại nhiều nơi trên thế giới vơi sưu điểm là rẻ tiền, dễ vận hành đồng thời mức độ xử lý ô nhiễm cao. Đây là công nghệ xử lý nước thải trong điều kiện tự nhiênm than thiện với môi trường, cho phép đạt hiệu suất cao, chi phí thấp và ổn định, đồng thời làm tăng giá trị sinh học, cải tạo ảnh quan môi trường, hệ sinh thái của địa phương. Sinh khối thực vật, bùn phân hủy, nước thải sau xử lý còn có giá trị kinh tế. Mặt khác, Việt Nam là nước nhiệt đới, khí hậu nóng ẩm, rất thích hợp cho sự phát triển của các loại thực vật thủy sinh nổi trên mặt nước. 1 Xuất phát từ thực tế trên, được sự đồng ý của ban chủ nhiệm khoa Môi trường – trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, dưới sự hướng dẫn của thầy giáo TS. Nguyễn Chí Hiểu tôi tiến hành thực hiện nghiên cứu 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”. 1.2 Mục đích, yêu cầu 1.2.1 Mục đích của đề tài Nghiên cứu khả năng xử lý nước ô nhiễm của một số loài thực vật thủy sinh tại ao cá Bác Hồ - trường đại học Nông Lâm Thái Nguyên và từ đó đề xuất nên sử dụng thực vật thủy sinh để xử lý nước ô nhiễm tại khu vực nghiên cứu. 1.2.2 Yêu cầu của đề tài - Thông tin và số liệu thu thập được phải chính xác, trung thực, khách quan. - Các mẫu nghiên cứu và phan tích phải đảm bảo tính khoa học và đại diện cho khu vực nghiên cứu. - Phải phân tích các chỉ tiêu để so sánh được khả năng xử lý nước thải của các loài thực vật thủy sinh khác nhau và so với không sử dụng thực vật thủy sinh. - Các kết quả phân tích thông số môi trường phải được so sánh với tiêu chuẩn môi trường Việt Nam. - Giải pháp kiến nghị đưa ra phải thực tế và khả thi. 1.3. Ý nghĩa của đề tài 1.3.1. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học - Áp dụng kiến thức đã học của nhà trường vào thực tế. - Nâng cao kiến thức thực tế. - Tích luỹ kinh nghiệm cho công việc sau khi ra trường. - Bổ sung tư liệu cho học tập. 1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn - Đánh giá được hiện trạng chất lượng nước tại ao cá Bác Hồ - trường đại học Nông Lâm Thái Nguyên. - Đánh giá được khả năng xử lý nước ô nghiễm của một số loài thực vật thủy sinh. - Tạo số liệu làm cơ sở cho công tác lập kế hoạch quy hoạch cảnh quan của nhà trường. 2 PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1. Cơ sở khoa học của đề tài 2.1.1. Cơ sở pháp lý - Căn cứ luật Bảo vệ môi trường 2005 được Quốc hội nước Cộng hòa Xã hội Chủ nghĩa Việt Nam khóa XI kỳ họp thứ 8 thông qua ngày 29/11/2005 và có hiệu lực thi hành từ ngày 01/07/2006. - Luật Tài nguyên nước số 17/2012/QH13 ngày 21 tháng 6 năm 2012 của Quốc hội nước Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam - Áp dụng QCVN 08:2008/BTNMT do Ban soạn thảo quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước biên soạn, Tổng cục Môi trường và Vụ Pháp chế trình duyệt và được ban hành theo Quyết định số 16/2008/QĐ-BTNMT ngày 31 tháng 12 năm 2008 của Bộ trưởng Bộ Tài nguyên và Môi trường. 2.1.2. Cơ sở lý luận 2.1.2.1. Các khái niệm liên quan - Môi trường bao gồm các yếu tố tự nhiên và vật chất nhân tạo bao quanh con người, có ảnh hưởng đến đời sống, sản xuất, sự tồn tại, phát triển của con người và sinh vật. - Nước là tài nguyên đặc biệt quan trọng, là thành phần thiết yếu của sự sống và môi trường, quyết định sự tồn tại và phát triển bền vững của đất nước, là điều kiện để khai thác, sử dụng tài nguyên khác và là tư liệu sản xuất không thể thay thế được của các ngành kinh tế.[6] - Hiến chương Châu Âu đã định nghĩa: “Ô nhiễm nước là sự biến đổi chủ yếu do con người gây ra đối với chất lượng nước làm ô nhiễm nước và gây nguy hại cho việc sử dụng, cho công nghiệp, nông nghiệp, nuôi cá, nghỉ ngơi, giải trí, cho động vật nuôi cũng như các loài hoang dại.”[6] - Theo Tiêu chuẩn Việt Nam 5980-1995 và ISO 6107/1-1980: Nhuốc thải là nước đã được thải ra sau khi đã sử dụng hoặc được tạo ra trong một quá trình công nghệ và không còn giá trị trực tiếp đối với quá trình đó. 2.1.2.2. Tổng quan tài nguyên nước ở Việt Nam Về nước mặt, trung bình hàng năm lãnh thổ Việt Nam nhận được 1.944mm nước mưa, trong đó bốc hơi trở lại không trung 1000mm, còn lại 3 [...]... 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 3.2.2 Thời gian tiến hành Từ tháng 1/2014 đén tháng 5/2014 16 3.3 Nội dung nghiên cứu 3.3.1 Đánh giá chất lượng nước tại ao cá Bác Hồ - trường đại học Nông Lâm Thái Nguyên 3.3.2 Tiến hành mô hình thí nghiệm xử lý nước bằng các bể có thả thực vật thủy sinh 3.3.3 Đánh giá chất lượng nước sau... pháp sinh học gồm: + Các công trình xử lý nước thải hiếu khí + Sử dụng các ao hồ để xử lý nước thải bằng sinh vật thủy sinh + Các hệ thống xử lý yếm khí * Xử lý bằng quá trình tự nhiên: - Cánh đồng lọc chậm - Cánh động lọc nhanh - Cánh động chảy tràn - Xử lý nước thải bằng thực vật thủy sinh - Xử lý bùn 11 2.1.2.5 Những nghiên cứu về thực vật thủy sinh trong xử lý ô nhiễm * Các loại thực vật thủy sinh. .. Thái Nguyên với tên gọi là Trường Đại học Nông Lâm Trường Đại học Nông Lâm được Nhà nước giao nhiệm vụ đào tạo cán bộ kỹ thuật nông lâm nghiệp có trình độ cao và nghiên cứu khoa học, chuyển giao khoa học công nghệ cho phát triển kinh tế xã hội cho các tỉnh miền núi phía Bắc Việt Nam Trường Đại học Nông Lâm là một trường đại học đào tạo cán bộ nông lâm nghiệp đầu tiên của khu vực miền núi phía Bắc Việt... ngăn, hồ) và từ nước thải sinh hoạt đã qua xử lý sơ bộ [2] *Các kết quả nghiên cứu về xử lý ô nhiễm của thực vật thủy sinh trong nước Hiện nay việc xử lý nước thải đang là một vẫn đề cấp bách Lượng nước thải sinh hoạt và công nghiệp ngày càng tăng gấp bội, mà để xử lý sao cho hiệu quả cao với chi phí thấp lại không đơn giản Vì vậy việc sử dụng các loại thực vật thủy sinh trong xử lý nước thải đã mang... cao gấp 3,16 lần so với quy chuẩn cho phép (QCVN 082008/BTNMT) - Tổng N và tổng P cũng rất cao - Chỉ có duy nhất chỉ tiêu pH nằm trong khoảng 5,5 – 9 đạt tiêu chuẩn cho phép (QCVN 14-2008/BTNMT) 4.3 Kết quả 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 4.3.1 Sự tăng trưởng của thực vật Để hạn chế tình trạng ô nhiễm nước tại ao cá. .. thành Trường Đại học Nông Lâm miền núi Ngày 31 tháng 3 năm 1972 Phủ Thủ Tướng đã có văn bản số 750 VP/15 về việc đổi tên Trường Đại học Nông Lâm miền núi thành Trường Đại học Nông nghiệp III Từ ngày 04 tháng 4 năm 1994 Đại học Thái Nguyên được thành lập theo Nghị định số 31/CP của Chính phủ và Trường Đại học Nông nghiệp III trở thành một trường đại học thành viên của Đại học Thái Nguyên với tên gọi là Trường. .. hiệu quả xử lý cao, giá thành thấp và là biện pháp sinh học thân thiện với môi trường đã có nhiều nghiên cứu của các nhà khoa học trong việc sử dụng thực vật thủy sinh trong xử lý nước thải như: Viện Công nghệ môi trường (Viện Khoa học công nghệ Việt Nam) đã quyết dịnh ứng dụng thực vật thủy sinh trong việc xử lý ô nhiễm nước hồ 14 theo GS-TS Đặng Đình Kim, Phó Viên trưởng Viện Khoa học công nghệ... thí nghiệm và kết hợp với khảo sát thực tế để đưa ra kết luận về các thành phần môi trường So sánh với các QCVN để đưa những kết luận về khả năng xử lý nước ao của thực vật thủy sinh tại ao cá Bác Hồ - trường đại học Nông Lâm Thái Nguyên Tiêu chuẩn Việt Nam sử dụng để so sánh: QCVN 08:2008/BTNMT 20 Bảng 3.1 Các thông số sử dụng trong QCVN 08:2008/BTNMT TT Thông số 1 2 3 4 5 pH Ôxy hoà tan (DO) Tổng chất... nước tại ao cá Bác Hồ - trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên tôi đã tiến hành nghiên cứu khả năng xử lý ô nhiễm nước bằng một số loài thực vật thủy sinh (rau muống, rau ngổ): Bảng 4.2: kích thước sinh trưởng của một số loài thực vật thủy sinh trong thí nghiệm Công thức Lắng tự nhiên Bắt đầu - Kích thước sinh trưởng (cm) 3 ngày 6 ngày 9 ngày - 12 ngày - Công thức 1 17 21,9 26,7 31,5 36,5 Công thức 2 17... 4.2 Thực trạng ô nhiễm nước ao hồ - trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên Bảng 4.1: Kết quả phân tích mẫu nước ao cá Bác Hồ Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên STT 1 2 3 4 5 6 Thông số pH BOD5 COD Tổng N Tổng P TSS Đơn vị mg/l mg/l mg/l mg/l Mg/l QCVN 082008/BTNMT 7,19 5,5 - 9 207,2 15 259 30 120 25,5 158 50 (Nguồn: Kết quả phân tích) Hàm lượng Hình 4.2 Kết quả phân tích mẫu nước ao cá Bác Hồ- Trường Đại . sinh tại ao cá Bác Hồ, trường đại học Nông Lâm Thái Nguyên . 1.2 Mục đích, yêu cầu 1.2.1 Mục đích của đề tài Nghiên cứu khả năng xử lý nước ô nhiễm của một số loài thực vật thủy sinh tại ao cá Bác. Nông Lâm Thái Nguyên 23 4.3. Kết quả 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 24 4.3.1. Sự tăng trưởng của thực vật 24 4.3.2 trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, dưới sự hướng dẫn của thầy giáo TS. Nguyễn Chí Hiểu tôi tiến hành thực hiện nghiên cứu đề tài: Nghiên cứu khả năng xử lý nước ô nhiễm của thực vật thủy sinh