tiểu luận sinh thái và môi trường đô thị đề tài đánh giá vai trò của thực vật thuỷ sinh và quần thể vi sinh vật trong việc xử lý nước hồ văn quán

Tiểu luận sinh thái môi trường đô thị GVHD: ThS Nguyễn Hồng Vân TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI KHOA ĐÔ THỊ TIỂU LUẬN: SINH THÁI VÀ MÔI TRƯỜNG ĐƠ THỊ Đề tài: ĐÁNH GIÁ VAI TRỊ CỦA THỰC VẬT THỦY SINH VÀ QUẦN THỂ VI SINH VẬT TRONG VIỆC XỬ LÝ NƯỚC HỒ VĂN QUÁN GVHD: Ths Nguyễn Hồng Vân Sinh viên thực hành: Nguyễn Xuân Nhất Lớp 11M Nguyễn Xuân Nhất- 2011M HAU Page Tiểu luận sinh thái môi trường đô thị GVHD: ThS Nguyễn Hồng Vân DANH MỤC VIẾT TẮT ATP Adenosin Triphosphat BOD Biochemical Oxygen Demand CFU .Clonny Form Unit COD Chemical Oxygen Demand N Ni tơ P Photpho TSS Total Suspended Solids TVTS Thực vật thủy sinh VSV Vi sinh vật BTNMT Bộ Tài Nguyên Môi Trường Nguyễn Xuân Nhất- 2011M HAU Page Tiểu luận sinh thái môi trường đô thị GVHD: ThS Nguyễn Hồng Vân DANH MỤC BẢNG Bảng Kết phân tích thơng số nước Hồ Văn Qn Bảng Số lượng VSV phân lập nước lấy mẫu Hồ Văn Quán Bảng Số lượng VSV phân lập hộ rễ TVTS mẫn nước Hồ Văn Quán( CFU/g) Bảng Kết phân tích TSS mẫu nước theo thời gian(ml/l) Bảng Kết phân tích COD mẫu nước theo thời gian(ml/l) Bảng Kết phân tích giá trị N-NH4+ mẫu nước theo thời gian(mg/l) Bảng Kết phân tích giá trị P-PO43- mẫu nước theo thời gian Bảng Hiệu khả xử lí nước thải TVTS quần thể VSV nước Hồ Văn Quán Nguyễn Xuân Nhất- 2011M HAU Page Tiểu luận sinh thái môi trường thị GVHD: ThS Nguyễn Hồng Vân DANH MỤC HÌNH Hình Các q trình biến đổi hóa sinh nước Hình Khát quát khu vực hồ Văn Quán Hình Cây bèo tây Hình Cây bèo Hình Cây thủy trúc Hình Bố trí thí nghiệm Hình Quy trình pha lỗng mẫu Hình Biểu đồ thể biến đổi giá trị TSS đối tượng nghiên cứu theo thời gian Hình 10 Biểu đồ thể biến đổi giá trị N-NH4+ đối tượng nghiên cứu theo thời gian Hình 11 Biểu đồ thể biến đổi giá trị P-PO43- đối tượng nghiên cứu theo thời gian Hình 12 Biểu đồ thể hiệu xử lý thông số nước Hồ Văn Quán loại thực vật nghiên cứu theo thời gian thí nghiệm Nguyễn Xuân Nhất- 2011M HAU Page Tiểu luận sinh thái môi trường đô thị GVHD: ThS Nguyễn Hồng Vân MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN Giới thiệu chung hồ 1.1 Hồ hệ thống hồ Hà Nội 1.2 Bản chất q trình xảy hồ 1.3 Hiện trạng mơi trường nước hồ Hà Nội Xử lý nước thải VSV 2.1 Vai trò TVTS việc xử lý nước thải 2.2 Cơ chế xử lý ô nhiễm nước thải TVTS 2.3 Quá trình làm nước thải VSV 2.3.1.1 Sơ lược VSV 2.3.1.2 Vai trò VSV việc xủ lý làm sach nước thải Tình hình nghiên cứu xử lý nước thải vi sinh vật TVTS 3.1 Tình hình kết nghiên cứu giới 3.2 Tình hình thành tựu có Việt Nam CHƯƠNG ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Đối tượng nghiên cứu 1.1 Đối tượng nước nghiên cứu 1.2 Đối tượng thực vật nghiên cứu 1.2.1.1 Cây bèo tây 1.2.1.2 Cây bèo 1.2.1.3 Cây thủy trúc Phương pháp nghiên cứu 2.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm 2.2 Phương pháp phân lập VSV 2.3 Phương pháp xác định số lượng VSV CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Kết đánh giá trạng nước hồ Văn Quán số thông số dặc trưng Xác định số lượng quần thể VSV nước hệ rễ TVTS mẫu nước Hồ Văn Quán 2.1 Xác định số lượng quần thể VSV nước Hồ Văn Quán 2.2 Xác định số lượng quần thể VSV hệ rễ TVTS mấu nước hồ Văn Quán Đánh giá thay đổi thông số đặc trưng nước hồ Văn Quán sau xử lí TVTS Nguyễn Xuân Nhất- 2011M HAU Page Tiểu luận sinh thái môi trường đô thị GVHD: ThS Nguyễn Hồng Vân 3.1 Kết phân tích TSS 3.2 Kết phân tích COD 3.3 Kết phân tích P-PO434 Sơ đánh giá hiệu khả sử lý nước TVTS quẩn thể VSV nước hồ Văn Quán KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Xuân Nhất- 2011M HAU Page Tiểu luận sinh thái môi trường đô thị GVHD: ThS Nguyễn Hồng Vân MỞ ĐẦU Môi trường – vấn đề lớn, ngày trở thành vấn đề chung tồn nhân loại, giới quan tâm Bên cạnh đột phá ngành côngnông nghiệp để phát triển kinh tế, nâng cao chât lượng sống kéo theo vấn đề mơi trường sinh gây ảnh hưởng lớn Nằm vịng quay chung giới, mơi trường Việt Nam xuống cấp, có nơi mơi trường bị hủy hoại nghiêm trọng gây cân sinh thái, với việc khai thác khơng hợp lí nguồn tài nguyên làm ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượng sống phát triển bền vững đất bước Trong vấn đề môi trường vấn đề nhiễm nước mối quan tâm tồn xã hội; đặc biệt, nhiễm nước thải sinh hoạt vấn đề đáng lo ngại, ảnh hưởng nghiêm trọng trực tiếp tới sức khỏe người Xử lý nước thải phương pháp sử dụng loại thực vật thủy sinh (TVTS) vi sinh vật (VSV) áp dụng nhiều nơi giới với nhiều ưu điểm Xử lý nước thực vật vi sinh vật công nghệ xử lý môi trường tự nhiên, thân thiện vơi môi trường, cho phép đạt hiệu suất cao, chi phí thấp ổn định, đồng thời bên cạnh cịn tăng giá trị đa dạng sinh học, cải tạo cảnh quan môi trường, hệ sinh thái địa phương Sinh khối thực vật, bùn phân hủy, nước thải sau xử lí cịn gián tiếp mang lại nhiều giá trị kinh tế Mặt khác, Việt Nam nước nhiệt đới, hậu nóng ẩm, thích hợp cho phát triển loài thực vật thủy sinh vi sinh vật Do vậy, em chọn đề tài nghiên cứu: “ Đánh giá vai trò thực vật thủy sinh quần thể vi sinh vật việc xử lý nước hồ Văn Quán” làm đề tài nghiên cứu Nguyễn Xuân Nhất- 2011M HAU Page Tiểu luận sinh thái môi trường đô thị GVHD: ThS Nguyễn Hồng Vân  Khách thể nghiên cứu: Hồ Văn Quán – Khu đô thị Văn Quán – Hà Đông – Hà Nội  Đối tượng nghiên cứu: Thực vật thủy sinh (cây bèo tây, bèo cái, thủy trúc ) quần thể vi sinh vật hồ Văn Quán  Phạm vi nghiên cứu: Hồ Văn Hồ Võ thuộc hệ thông hồ Văn Quán  Thời gian khảo sát: Bắt đầu từ tháng đầu 8-2013 đến cuối tháng 9- 2013  Mục tiêu nhiệm vụ nghiên cứu: +) Khảo sát trạng sở, chụp ảnh, thu thập tài liệu,thu thập tài liệu, thông tin +) Đánh giá hiệ trạng thông số đặc trưng nước hồ Văn Quán +) Xác định số lượng quần thể vi sinh vật mẫu nước hồ Văn Quán có hệ rễ thực vật thủy sinh +) Đánh giá thay đổi thông số đặc trưng nước sau xử lý loại thực vật thủy sinh vi sinh vật +) Sơ đánh giá hiệu khả xử lý nước thực vật thủy sinh quần thể vi sinh vật mẫu nước hồ quy mơ phịng thí nghiệm  Phương pháp nghiên cứu: • Nghiên cứu đề tài, cơng trình nghiên cứu khoa học có sẵn liên quan đến đề tài • Thu thập tài liệu từ sách báo, internet • Tham khảo đề tài nội dụng kĩ sư.Vũ Thị Thương Ngoan (K54- Đại học KHTN Hà Nội) • Khảo sát thực địa • Làm thí nghiệm phân tích kết Nguyễn Xuân Nhất- 2011M HAU Page Tiểu luận sinh thái môi trường đô thị GVHD: ThS Nguyễn Hồng Vân CHƯƠNG I: TỔNG QUAN Giới thiệu chung hồ 1.1 Hồ hệ thống hồ Hà Nội Hồ có mặt hầu hết thị đóng vai trị quan trọng việc tiếp nhận, điều hịa nước khí hậu, tạo cảnh quan nơi vui nơi giải trí cộng đồng Thành phố Hà Nội nằm vùng có địa hình thấp đồng sơng Hồng Phần lớn hồ Hà Nội xuất phát từ vùng trũng nhánh sơng đất trẻ Sự hình thành hồ gắn liền với phát triển đô thị Các dòng chảy qua kênh, hồ tạo nên khung sinh thái nguông phục vụ cho sinh hoạt, sản xuất hoạt động khác đo thị Các hồ tạo thành hệ thống kết nối với sơng tiêu nước cho thủ Do thị có địa hình tương đối phẳng nên mật độ hồ ao kênh thoát nước thành phố tương đối cao, chiếm khoảng 10-15% diện tích thị Các hồ nội thành có diện tích từ vài đến hàng trăm ( hồ lớn hệ thống hồ Tây – hồ Trúc Bạch có diện tích gần 500 ha) Đây khung sinh thái đo thị đảm nhận vai trò: tiếp nhận, điều hịa nước mưa, xử lý nước thải thơng qua q trình tự làm sạch, ni cá nơi vui chơi giải trí người dân Chức hồ phục vụ thoát nước, xử lý nước thải sơ Theo khảo sát Trung tâm nghiên cứu môi truongf cộng đồng ( CECR) năm 2010, Hà Nội có 120 hồ, ao, đầm, thủy vực lớn nhỏ quận nội thành Trong số 80/120 hồ có 76% số hồ có diện tích lớn 1.000m2, 17,5% hồ có diện tích 500m2 6% hồ có diện tích từ 500- 1.000 m2 Hầu hết hồ nội thành nơi tiếp nhận trục tiếp nước thải, nước mưa hệ thống nước quanh sau tiêu qua mương thoát nước chung thành phố Trừ Hồ Tây Hồ Hồn Kiếm sử dụng cho mục đích tham quan du lịch, điều hòa nước mưa, tiếp nhận nước thải có hạn chế hồ cịn lại đóng vai trị chứa nước thải, nước mưa khu vực Các hồ ngoại thành Hồ Yên Sở, Hồ khu đô thị Định Công, Linh Đàm đóng vai trị hồ đầu mối tiếp nhận nước điều hòa nước mưa Theo số liệu thống kê, nột thành Hà Nội ( địa bàn quận) có 17 hồ thuộc khu vực nội thành chịu quản lý Công ty Thoát nước Hà Nội Theo tổng kết, trạng hồ sau: - 15 hồ xây dựng hệ thống cửa phai lắp đặt tuyến cống bao để tách nước thải hồ vườn Bách Thảo không nhận nguồn thải Nguyễn Xuân Nhất- 2011M HAU Page Tiểu luận sinh thái môi trường đô thị - GVHD: ThS Nguyễn Hồng Vân 93 hồ giai đoạn cải tạo, xây dựng tuyến cống bao tách nước thải (Hồ Văn Chương, Thương Mại, Ba Mẫu, ) 30 hồ xây dựng hệ thống chặn nước thải Ngoài số hồ, ao quận Tây Hồ không nằm khu vực đông dân số ao hồ nằm khu vực chùa chiền quan, trường học, phần lớn ao hồ lại nằm khu vực dân cư đông đúc bên cạnh chợ cóc, khu vực kinh doanh Đây thử thách lớn công tác bảo vệ môi trường ao hồ Cũng nhiều nghiên cứu ao hồ, áp lực lướn hồ phải tiếp nhận nguồn nước thải sinh hoạt từ hộ gia đình, hàng qn gây nhiễm nước triền miên, làm công tác cải tạo xử lý nước trở nên tốn kém, tốn thời gian khơng hiệu 1.2 Bản chất q trình xảy hồ Giới thủy sinh có nước VSV, chủ yếu vi khuẩn, động vật nguyên sinh, thực vật phù du (tảo) cá động vật bậc cao cá, tôm, cua, ốc Tùy vào mức độ nhiễm bẩn hay nồng độ chất hữu nước, mức độ oxy hòa tan, nồng độ chất có độc tính ảnh hưởng đến đời sống giới nước Theo chiều sâu, hồ chia thành vùng: vùng kị khí nằm đáy, vùng tùy nghi lớp nước vùng mặt vùng hiếu khí Trong hồ sảy trình sau: - Oxi hóa chất hữu VSV hiếu khí lớp nước phía hồ Quang hợp tảo lớp nước phía Phân hủy chất hữu vi khuẩn yếm khí đáy Vùng hiếu khí sảy q trình quang hợp tảo TVTS kahcs để cung cấp ooxxi cho vi khuẩn, chúng sử dụng chất khống tróng có CO2 NH4+ vi khuẩn tạo thành để phát triển tăng sinh khối thải oxi Vùng tùy nghi với hệ VSV phong phú với loại vi khuẩn Các vi khuẩn phân giải chất hửu thành nhiều chất trung gian khác, cuối CO va H2O đồng thời tạo tế bào mới, chúng sử dụng O2 tảo loài thức vật nước sinh Các VSV phân hủy chất hữu thành chất vô cơ, cung cấp cho TVTS, trước hết tảo Tảo TVTS khác lại cung cấp ooxxi cho vi khuẩn Các loài TVTS Nguyễn Xuân Nhất- 2011M HAU Page 10 Tiểu luận sinh thái môi trường đô thị GVHD: ThS Nguyễn Hồng Vân 1.2.2 Cây bèo Hình Cây bèo Tên khoa học: pistia stratiotes Bèo loài TVTS họ Ráy, sống mặt nước rễ chìm nước gần đám trôi Bèo loại ỉá mầm với dầy, mềm tạo hình dáng giống nơ Các xếp hình hoa thị khồng cỏ cuống, có màu xanh lục nhạt với gân song song, mép gợn sóng bề mặt có lớp lơng mịn(Hình 4) Lồi bèo lồi thực vật đơn tính, có hoa nhỏ ẩn đoạn đám lá, sinh sản vơ tính Các mẹ liên kết với thân bò ngắn, tạo cụm bèo dầy đặc Điều làm cản trở trao đổi khí mặt phân giới nước - khơng khí dẫn đến làm giảm lượng oxi nước giết chết nhiều loại cá, chúng ngăn cản chiếu sáng giết chết nhiều loại thực vật sống ngầm nước, làm thay đổi cộng đồng thực vật sổng mặt nước cách chèn ép chúng Bẻo thông thường sử dụng ao nuôi cá vùng nhiệt đới để tạo nơi trú ẩn cho cá bột cá nhỏ Bèo canh tranh thức ăn với tảo nước có ích việc ngăn ngừa bùng nổ loài Nguyễn Xuân Nhất- 2011M HAU Page 24 Tiểu luận sinh thái môi trường đô thị GVHD: ThS Nguyễn Hồng Vân 1.2.3 Cây thủy trúc Tên khoa học: Cyperus involucratus Thủy trúc loại thực vật thuộc họ Cói (Cyperaceae), có nguồn gốc xuất xứ từ Madagasca Cây thủy trúc có thân trịn màu xanh đậm Lá giảm thành bẹ gốc, thay vào đỉnh lại lớn, xếp vịng xịe ra, dài, cong xuống Cụm hoa tán nách lá, nhiều Bơng chét hình bầu dục ngắn, dẹp, dài chừng 8mm,thơng thường khơng có cuống, hợp thành cụm hoa đầu đỉnh nhánh hoa Hoa lúc non màu tráng, sau chuyển sang màu nâu Thủy trúc sinh trường nhanh, ưa sáng, chịu úng, nhân giống dễ dàng từ tách bụi ( Hình 5) Phương pháp bố trí thí nghiệm - Tiến hành lấy mẫu: • Thời điểm lấy mẫu: - 8h30 sáng ngày 15/03/2013 • Đặc điểm thời tiết: Trời khơng mưa, gió mát có nắng nhẹ • Đánh giá cảm quan chất lượng nước thời điểm lấy mẫu: nước có màu xanh bốc mùi • Vị trí lấy mẫu: Lấy mẫu vị trí khác xung quanh hồ Dụng cụ lấy mẫu: Các chai nhựa 5L Mầu nước sau lấy trộn lại với cho vào thùng xốp, thùng 20 lít, xơ nhựa 10 lít Mẫu vừa lấy đem phân tích tiêu TSS, COD, N-NH4+, P-PO43- để đánh giá trạng chất lượng nước hồ trước xử lý Các phương pháp phân tích tiêu nêu rõ phụ lục Nguyễn Xuân Nhất- 2011M HAU Page 25 Tiểu luận sinh thái môi trường đô thị - GVHD: ThS Nguyễn Hồng Vân Tiến hành thí nghiệm: + Thùng xốp 1: Thả bèo tây + Thùng xốp 2: Thả bèo + Xô nhựa : Thả thủy trúc Thả bèo che phủ khoảng 2/3 bề mặt nước thùng (Hình 6) Bèo tây bèo lấy ao làng xã Tam Hiệp I Thanh Trì Ü Hạ Nội, thủy trúc mua vườn cảnh Hà Nội Các loài thực vật lấy tình trạng phát triển bình thường, xanh tốt - Thời gian tiến hành thí nghiệm từ ngày 1/8/2013 đến 30/8/2013 Lấy mẫu ngày/ lần liên tục 30 ngày Thời gian lấy mẫu 9h sáng Mỗi lần lấy mẫu phân tích tiêu COD,TSS, N-NH4+, P-PO43- để đánh giá hiệu xử lý nước loại thực vật Địa điểm phân tích mẫu: Phịng thí nghiệm mơn Cơng nghệ Mơi Trường-Khoa Môi Trường - Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Đại học Quốc gia Hà Nội Nguyễn Xuân Nhất- 2011M HAU Page 26 Tiểu luận sinh thái môi trường thị GVHD: ThS Nguyễn Hồng Vân Hình Bố trí thí nghiệm Phương pháp phân lập vỉ sinh vật Chuẩn bị môi trường nuôi cấy VSV sau: 2.3 - Môi trường vi khuẩn (môi trường MPA) Môi trường xạ khuẩn (môi trường Gause) Môi trường nấm men (môi trường Hasen) Môi trường nấm mốc (môi trường Czapecdox) Thành phần mơi trường trình bày phụ lục Sau đun tới tan hết tinh bột thạch, môi trường chuyển vào bình tam giác tiến hành khử trùng điều kiện 0,8atm 115°C 30 phút Sau khử trùng, để thạch nguội đến khoảng 50°c, tiến hành đổ đĩa petri Lượng thạch đổ vào đĩa khoảng 15 - 20mL Đối với phân lập VSV nước thải: Lấy mL mẫu nuớc thải cho vào ống nghiệm đựng mL nước cất vô trùng, nồng độ pha loãng 10-1 Tiến hành lắc nghiệm, sau lấy mL dung dịch có nồng độ pha loãng 10'1 cho vào ống nghiệm chứa mL nước cất vơ trùng, nồng độ pha lỗng 10-2 Cứ tiếp tục tiến hành pha loãng đến độ pha loãng cần thiết Đối với phân lập vsv mẫu rễ thực vật: Tiến hành nghiền nhỏ gam mẫu rễ chén sứ vô trùng, sau cho mẫu vào bình tam giác chứa 100 mL nước cất Sau tiến hành hút dung dịch nước mẫu pha lỗng bình tam giác vào ống nghiệm chứa 9mL nước cất vô trùng, nồng độ pha loãng 10-3 Cứ tiếp tục tiến hành pha loãng tương tự phân lập VSV nước thải Sau tiến hành pha loãng, ta tiến hành nhỏ giọt dung dịch mẫu nước thải pha lỗng nồng độ cần thiết nhỏ vào chình đãi thạch chuẩn bị nêu tiến hành trang đĩa Sau đậy đĩa thạch lại bao gói kín báo, đặt tủ ấm 2830oC Sau 2-5 ngày lấy đĩa quan sát đếm số lượng khuẩn lạc mọc 2.4 Phương pháp xác định số lượng vi sinh vật Số lượng VSV xác định théo phương pháp Lock: X= a.b.c (CFU/g) Trong đó: Nguyễn Xuân Nhất- 2011M HAU Page 27 Tiểu luận sinh thái môi trường đô thị - CFU: đơn vị hình thành lạc khuẩn X: số lượng CFU g mẫu a: số lượng lạc khuẩn đĩa thạch b: nghịch đảo nồng đọ pha loãng c: số giọt/ 1mL Nguyễn Xuân Nhất- 2011M HAU Page 28 GVHD: ThS Nguyễn Hồng Vân Tiểu luận sinh thái môi trường đô thị GVHD: ThS Nguyễn Hồng Vân CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Kết đành giá trạng nước hồ Văn Quán thông qua số thông số đặc trưng Các thông số Nhiệt độ (oC) pH Hồ Văn Quán 27,5 N-NH4+ (mg/L) 1,76 5,5-9 QCVN 08 2008/BTNM T cột B1 COD (mg/L) 150 P-PO43- 8,2 TSS (mg/L) 114 50 30 0,5 0,3 5,4 Bảng Kết phân tích thơng số cho thấy nước hồ Văn Quán Kết phân tích thông số cho thấy nước hồ Văn Quán bị ô nhiễm tương đối nặng, thông số pH, thông số khác vượt quy chuẩn cho phép So với QCVN 08 : 2008/BTNMT cột B1, giá trị N-NH4+ cao gấp 3,52 lần Giá trị P-PO43- cao gấp 18 lần Giá trị COD cao gấp lần Giá trị TSS cao gấp 2,28 lần Xác định số lượng quần vsv nước hệ rễ thực vật thủy sinh mẫu nước hồ Văn Quán 2.1 Xác định số lượng quần thể vsv nước hồ Văn Quán Sau xác định thông số đặc trưng nước hồ Văn Quán, tiến hành xác định số lượng quần thể vsv có nguồn nước hồ Kết số lượng vsv nước bảng 2: Mẫu Vi khuẩn Xạ khuẩn Nấm men Nấm mốc VSV tổng số Mẫu nước 109 16.105 110.105 80.105 10206.105 hồ Bảng Số lượng VSV phân lập nước hồ Văn Quán(CFU/mL) Kết bảng cho thấy quần thể VSV nước hồ Văn Ọuán phong phú, có đầy đủ nhóm VSV bao gồm: vi khuẩn, xạ khuẩn, nấm men, nấm mốc số lượng VSV tổng số 10206.105 CFU/mL Trong đó, vi khuẩn chiếm số lượng nhiều với 109 CFU/mL, chiếm 97,98 % số lượng VSV tổng số, sau đến nấm men nấm mốc Xạ khuẩn có số lượng nhất, chiếm 0,15% số lượng VSV tổng số Điều lý giải xạ khuẩn vốn loài vsv hiếu khí phân bố chủ yếu đất, nước chúng tồn với số lượng Quá trình tự làm nước thải chủ yếu Nguyễn Xuân Nhất- 2011M HAU Page 29 Tiểu luận sinh thái môi trường đô thị GVHD: ThS Nguyễn Hồng Vân vi khuẩn, số nấm men nấm mốc, đặc biệt vi khuẩn Cũng lý mà xử lý nước thải người ta thường quan tâm đến vi khuẩn 2.2 Xác định số lượng quần thể vsv hệ rễ thực vật thủy sinh đơi vói mẫu nước hồ Văn Qn Tiến hành xác định quần thể VSV hệ rễ TVTS mẫu nước thí nghiệm Kết bảng 3: Mẫu Vi khuẩn Xạ khuẩn Nấm men Nấm mốc VSV tổng số Bèo 4200.105 0.8.105 260.105 180.105 4640,8.105 Bèo tây 2400.105 0.26.105 28.105 20.105 2448.105 Thủy trúc 14000.105 0.9.105 440.105 200.105 14640,9.105 Bảng Số lượng VSV phân lập hệ rễ TVTS đối vơi mẫu nước hồ Văn Quán (CFU/mL) Kết từ bảng cho thấy số lượng vi khuẩn mẫu rễ thực vật chiếm đa số so với nhóm VSV cịn lại Chiếm số lượng nhỏ nấm men nấm mốc số lượng xạ khuẩn chiếm nhất, sồ lượng VSV tồng số có 1g mẫu rễ thủy trúc nhiều ba loại thực vật nghiên cứu, gấp 5,98 lần so với mẫu rễ bèo cái, gấp 3,15 lần so với mẫu rễ bèo tây Trong mẫu rễ TVTS phân lập: số lượng vi khuẩn chiếm chủ yếu, nấm mốc nấm men chiếm số lượng nhỏ số lượng xạ khuẩn Số lượng xạ khuẩn chiếm nhỏ 0,02%, nấm men nhỏ 6% nấm mốc nhỏ 4% so vơi lượng VSV tổng số Sự hoạt động xạ khuẩn, nấm men khơng đạt kết cao, vai trị vi khuẩn việc xử lý nước thải chủ yếu Số lương VSV thủy trúc nhiều nhất, sau đến bèo tây cuối bèo Sở dĩ có kết cấu tạo rễ thủy trúc lớn hơn, mọc thành cụm to loại bèo lại nên chiếm diện tích cao nước Rễ bèo tây cung x rễ chùm phân nhánh mọc thành chùm nhỏ phân tán thủy trúc nên số lương VSV bán lên Đánh giá thay đổi thông số đặc trưng nước hồ Văn Quán sau xử lý TVTS Nguyễn Xuân Nhất- 2011M HAU Page 30 Tiểu luận sinh thái môi trường đô thị GVHD: ThS Nguyễn Hồng Vân Để dánh gí thay đổi thơng số đặc trưng nước thải sau xử lý TVTS, ta tiến hành lấy mẫu ngày/ lần liên tục vong 30 ngày để xác định thay đổi thông số: COD,TSS, N-NH4+, P-P043- 3.1 Kết phân tích TSS Sự thay đổi giá trị TSS theo thời gian thả thực vật thể bảng 4: Thời gian Mẫu Bèo Bèo tây Thủy trúc Lần (5/8) 91 86 83 Lần (10/8) Lần (15/8) 75 66 63 Lần (20/8) 63 52 49 56 42 39 Lần (25/8) Lần (30/8) 50 36 34 46 32 30 Bảng Kết phân tích TSS mẫu nước theo thời gian(mg/L) Ta xây dựng biểu đồ sau: Hình Biểu đồ thể biến đổi giá trị TSS đối tưọmg nghiên cứu theo thời gian Theo QCVN 08 : 2008/BTNMT cột B1, giá trị TSS tối đa nước mặt dùng cho mục đích tưới tiêu thủy lợi 50 mg/L Qua bảng hình ta thấy ba loại thực vật bèo tây, bèo cái, thủy trúc có khả giảm hàm lượng TSS nước khu vực nghiên cửu xuống mức cho phép 30 ngày Tuy nhiên, bèo tây thủy trúc có khả làm giảm TSS nước thải cao bèo Khả làm giảm TSS bèo tây thủy trúc nhanh gần Việc xử lý TSS thực vật đem lại hiệu cao cấu tạo rễ loại thực vật nghiên cứu tạo môi trường bám dính tốt cho vi khuẩn, giá trị TSS giảm 3.2 Kết phân tích COD Bảng thể thay đổi giá trị COD theo thời gian Nguyễn Xuân Nhất- 2011M HAU Page 31 Tiểu luận sinh thái môi trường đô thị Lần (5/8) Thời gian Mẫu Bèo Bèo tây Thủy trúc 117 109 103 Lần (10/8) Lần (15/8) 94 78 75 80 62 57 GVHD: ThS Nguyễn Hồng Vân Lần (20/8) 71 56 52 Lần (25/8) 64 51 47 Lần (30/8) 58 47 45 Bảng Kết phân tich COD mẫu nước theo thời gian(mg/L) Từ bảng ta xây dựng biểu đồ 9: Biểu đồ Biểu đồ thể thay đổi giá trị COD đối tượng nghiên cứu theo thời gian Kết bảng hình cho ta thấy bèo tây thủy trúc có khả xử lý COD nhanh bèo cái, hiệu xử lý cảu thủy trúc cao Sau 30 ngày thí nghiệm, COD đầu thủy trúc bèo tây đạt chuẩn cho phép Giá trị COD thủy trúc xử lý giảm từ 150mg/L mẫu đầu vào xuống 45mg/L sau ngày nghiệm cuối đạt hiệu 70%, bèo tây 68,7% COD bèo xử lý chưa đạt chuẩn giảm xuống 58 mg/L đạt hiệu suất 61,3% Kết phân tích N-NH4+ 3.3 T hời gian Lần (5/8) Lần (10/8) Lần (15/8) Lần (20/8) Lần (25/8) Lần (30/8) 1,08 0,72 0,63 0.63 0,48 0,43 0,59 0,43 0,39 0,52 0,40 0,33 0,37 0,31 0,22 Mẫu Bèo Bèo tây Thủy trúc 1,69 1.36 1,60 Bảng Kết phân tich N-NH4+ mẫu nước theo thời gian(mg/L) Nguyễn Xuân Nhất- 2011M HAU Page 32 Tiểu luận sinh thái môi trường đô thị GVHD: ThS Nguyễn Hồng Vân Biểu đồ 10 Biểu đồ thể thay đổi giá trị N-NH4+ đối tượng nghiên cứu theo thời gian Kết phân tích N-NH4+ bảng hình 10 cho thấy sau 30 ngày xử lý, giá trị N-NH4+ loại thực vật xử lý cho hiệu tốt, hiệu suất đạt cao lên tới 87,5% (thủy trúc) thấp 79% (bèo cái), giá trị N-NIỈ4+ nước sau xử lý nhỏ 0,5 mg/L, đảm bảo đầu theo QCVN 08: 2008/BTNMT cột B1 Hiệu xử lý cao 15 ngày đầu (3 lần lấy mẫu đầu tiên), ngày sau đó, giá trị N-NH4+ tiếp tục giậm chậm Trong loại thực vật nghiên cứu, thủy trúc có khả xử lý tốt nhất, sau đến bèo tây cuối bèo Sờ dĩ có kết cấu tạo rễ thủy trúc dày rộng loại bèo lại Lần đầu lấy mẫu thấp bèo tây sau thích nghi thig thủy trúc có khả xử lí cao hẳn bèo tây 3.4 Kết phân tích P-PO43- Tương tự số khác ta tiến hành lấy mẫu có kết bảng hình 11: Thời gian Mẫu Bèo Bèo tây Thủy trúc Lần (5/8) 3,00 2,33 1,90 Lần (10/8) Lần (15/8) Lần (20/8) Lần (25/8) Lần (30/8) 2,14 1,58 1,50 1,54 1,18 0,97 0,73 0,48 0,56 0,62 0,39 0,28 0,36 0,21 0,20 Bảng Kết phân tich P-PO43- mẫu nước theo thời gian(mg/L) Biểu đồ 11 Biểu đồ thể thay đổi giá trị P-PO43- đối tượng nghiên cứu theo thời gian Tương tự xử lý N-NH4+, hiệu xử lý P-P043- loại thực vật nghiên cứu cho hiệu tốt tốc độ xử lý tốt 15 ngày đầu Sau 30 ngày tiến hành thí nghiệm, hiệu xử lý P-P043- loài thực vật đạt 90%, bèo tây thủy trúc cho hiệu xử lý tốt so với bèo cái, nước sau xử lý có giá trị P-PO43- nhỏ 0,3 mg/L, đạt QCVN 08 : 2008/ BTNMT cột B1 Tuy chưa đạt quy chuẩn đặt bèo cho hiệu xử lý cao có xu hướng giảm tiếp giá trị P-PO43- sau kết thúc thí nghiệm Nguyễn Xuân Nhất- 2011M HAU Page 33 Tiểu luận sinh thái môi trường đô thị GVHD: ThS Nguyễn Hồng Vân Sơ đánh giá hiệu khả xử lý nước thực vật thủy sinh quần thể vi sinh vật đối vớỉ nước hồ Văn Qn Dựa vào kết phân tích thơng số TSS, COD, N-NH/, P-PO43’ đo trình thí nghiệm, chúng tơi xác định hiệu xử lý thông số loại thực vật nghiên cứu theo thời gian Kết dánh giá hiêu suất xử lý nước thải cảu TVTS quần thể VSV hồ Văn Quán thể bảng 8: Hiệu xử lý(%) Mẫu Bèo Bèo Thủy trúc TSS COD N-NH4+ P-PO43- 59,6 71,7 73,7 61,3 68,7 70 79 82,2 87,5 93,2 96 96,3 Bảng Hiệu khả xử lý nước thải TVTS quần thể VSV nước hồ Văn Quán Hình 12 Biểu đồ thể hiệu qur xử lý nước hồ Văn Quán thực vật thủy sinh nghiên cứu thơi gian làm thí nghiệm Kết bảng hình 12 cho thấy hiệu xử lý TVTS quần thể VSV nước hồ Văn Quán thông qua thông số Ta thấy thủy trúc bèo tây cso hiệu cao so với bèo Thủy trúc loại thực vật xử lý với cao không chênh lệch so với bèo tây Hiệu qur xử lý P-PO 43- đạt cao loại thực vật đạt 90%, N-NH4+ đạt hiệu tương đối cao, cao nhât thủy trúc( 87,5%), bèo tây (82,2%) bèo (79%) Như kết cho ta thấy loại thực vật nghiên cứu bèo tây, thủy trúc bèo có khả xử lý cao thông số COD,TSS, N-NH4+, PP043- mẫu nước nghiên cứu Điều chứng tỏ loại TVTS có vai trị Nguyễn Xn Nhất- 2011M HAU Page 34 Tiểu luận sinh thái môi trường đô thị GVHD: ThS Nguyễn Hồng Vân quan trọng việc xử lý nước, nước thải, áp dụng rộng rãi mang lại hiệu cao Kết luận KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Qua kết nghiên cứu tiến hành, chủng rút số kết luận sau: + Nước hồ Văn Quán bị ô nhiễm hữu cơ, pH nước mức kiềm nhẹ, nước có màu xanh, bốc mùi Ngồi thơng so pH, thơng số cịn lại TSS, COD, N-NH4+, P-PO43- vượt quy chuẩn cho phép So với QCVN 08 : 2008/BTNMT cột B1, giá trị COD cao gấp lần, N-NH4+ cao gấp 3,52 lần, P-PO43- cao gấp 18 lần, TSS cao gấp 2,28 lần + Quần thể VSV nước thải hệ rễ TVTS nước hồ phong phú, bao gồm vi khuấn, xạ khuẩn, nấm men, nấm mốc sổ lượng vsv tổng số nước lên tới 10206.105 CFU/mL chủ yếu vi khuẩn Trong mẫu rễ thực vật nghiên cứu, số lượng VSV tổng số rễ thủy trúc chiếm cao (146409.104 CFU/g), cao gấp 5,98 lần so với mẫu rễ bèo cái, 3,15 lần so với mẫu rễ bèo tây số lượng vi khuẩn chiếm đa số Điều đồng nghĩa với việc VSV, đặc biệt vi khuẩn đóng vai trò quan trọng việc làm nước, nước thải + Kết xác định thay đổi thông số TSS, COD, N-NH4+, P-PO43- loài thực vật xử lý cho thấy giá trị thông số giảm xuống thấp sau 30 ngày thí nghiệm Sau kết thúc thí nghiệm, giá trị TSS N-NH4+ loại thực vật (bèo cái, bèo tây, thủy trúc) xử lý, giá trị COD P-PO43' bèo tây thủy trúc xử lý cho kết đầu đạt QCVN 08 : 2008/BTNMT cột B1 (TSS < 50mg/L, N-NH/< 0,5mg/L, COD < 50mg/L, P-PO43' < 0,3 mg/L) Một số thông số bèo xử lý (COD, P-PO- H chưa đạt đầu theo quy chuẩn song tiếp tục có xu hướng giảm sau kết thúc thí nghiệm + Hiệu xử lý thông số TSS, COD, N-NH/, P-PO 43' nước loại thực vật nghiên cứu tốt Trong loại thực vật nghiên cứu, thủy trúc cho hiệu xử lý tốt thơng số: hiệu suất đạt 70%, cao 96,3% (P-PO 43-), thấp 70% (COD), đứng thứ thấp chút bèo tây: hiệu suất cao 96% (P-PO43 ), thấp 68,7% (COD), cuối bèo cái: hiệu suất đạt từ Nguyễn Xuân Nhất- 2011M HAU Page 35 Tiểu luận sinh thái môi trường đô thị GVHD: ThS Nguyễn Hồng Vân 59,6% (TSS) đến 93,2% (P-PO 3") Hiệu xử lý P-PO43- thủy trúc, bèo tây, bèo cho kết xử lý cao so với thơng số cịn lại (trên 90%) Kỉến nghị Trong trình thực đề tài, thời gian điều kiện thí nghiệm có hạn chưa thể nghiên cứu hết tất vấn đề liên quan đên ô nhiễm nước hồ Hà nội nói chung hồ Văn Quán nói riêng Vì chúng tơi xin đưa số hướng nghiên cứu sau: Sử dụng TVTS thủy trúc, bèo tây, bèo để làm giảm ô nhiễm nước thải khu vực nghiên cứu bước đầu thu kết khả quan Tuy nhiên, thông số kết đưa tương đối quy mơ thí nghiệm (nhỏ), cần áp dụng thực tế để thấy rõ hiệu đánh giá cách xác khả xử lý nước loài thực vật Nguyễn Xuân Nhất- 2011M HAU Page 36 ... phát triển lồi thực vật thủy sinh vi sinh vật Do vậy, em chọn đề tài nghiên cứu: “ Đánh giá vai trò thực vật thủy sinh quần thể vi sinh vật vi? ??c xử lý nước hồ Văn Quán? ?? làm đề tài nghiên cứu... sinh +) Đánh giá thay đổi thông số đặc trưng nước sau xử lý loại thực vật thủy sinh vi sinh vật +) Sơ đánh giá hiệu khả xử lý nước thực vật thủy sinh quần thể vi sinh vật mẫu nước hồ quy mơ phịng... lượng quần thể VSV hệ rễ TVTS mấu nước hồ Văn Quán Đánh giá thay đổi thông số đặc trưng nước hồ Văn Quán sau xử lí TVTS Nguyễn Xuân Nhất- 2011M HAU Page Tiểu luận sinh thái môi trường đô thị GVHD: