Nghiên cứu khả năng xử lý phú dưỡng của một số loài 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 LÊ TUẤN ANH NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG XỬ LÝ PHÚ DƯỠNG CỦA MỘT SỐ LOÀI THỰC VẬT THỦY SINH TẠI AO CÁ BÁC HỒ TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÁI NGUYÊN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành: Khoa học môi trường THÁI NGUYÊN - 2014 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM LÊ TUẤN ANH NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG XỬ LÝ PHÚ DƯỠNG CỦA MỘT SỐ LOÀI THỰC VẬT THỦY SINH TẠI AO CÁ BÁC HỒ TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÁI NGUYÊN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành : Khoa học môi trường Hệ đào tạo : Chính quy Niên khóa : 2010 - 2014 Người hướng dẫn khoa học : PGS. TS. Đỗ Thị Lan THÁI NGUYÊN – 2014 LỜI CẢM ƠN Thực tập tốt nghiệp là một khâu rất quan trọng trong công tác giáo dục đào tạo. Thực tập giúp cho sinh viên củng cố lại những kiến thức đã được học trên lý thuyết và tập vận dụng, ứng dụng vào thực tế, đồng thời tạo điều kiện cho sinh viên tiếp xúc với thực tế. Qua đó giúp sinh viên học hỏi và đúc kết được nhiều kinh nghiệm thực tiễn phục vụ cho công tác sau khi ra trường. Được sự nhất trí của Khoa Tài nguyên và Môi trường, Trường Đại học Nông Lâm - Đại học Thái Nguyên. Sự hướng dẫn của PGS.TS Đỗ Thị Lan em tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu khả năng xử lý phú dưỡng của một số loài thực vật thủy sinh tại ao cá Bác hồ trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên” Để đạt được kết quả như ngày hôm nay, em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ, dạy bảo tận tình của các thầy cô giáo trong Ban Giám hiệu nhà trường, Ban Chủ nhiệm Khoa Tài Nguyên và Môi trường cùng các thầy cô giáo. Đặc biệt, em xin chân thành cảm ơn cô giáo PGS TS. Đỗ Thị Lan đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em trong suốt quá trình thực hiện đề tài tốt nghiệp của em. Qua thời gian thực tập em đã rút ra được nhiều kinh nghiệm thực tế mà khi ngồi trên ghế nhà trường em chưa được biết đến. Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô tại phòng thí nghiệm Khoa môi trường trường ĐHNL đã tạo điều kiện giúp đỡ, chỉ bảo cho em suốt quá trình thực tập tốt nghiệp. Do thời gian thực tập ngắn, em còn hạn chế về kiến thức cũng như kinh nghiệm thực tế nên khoá luận không tránh khỏi những sai sót. Kính mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô giáo để bản báo cáo khoá luận tốt nghiệp của em được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, tháng 05 năm 2014 Sinh viên Lê Tuấn Anh MỤC LỤC Trang PHẦN I: MỞ ĐẦU 1 1.1. Đặt vấn đề. 1 1.2 Mục tiêu nghiên cứu. 2 1.3. Ý nghĩa của đề tài. 2 1.4. Yêu cầu của đề tài. 3 Phần II: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4 2.1. Cơ sở lý luận. 4 2.2 Một số chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước. 5 2.2.1 pH: 5 2.2.2. Độ đục: 5 2.2.3. Mùi. 5 2.2.4. Hàm lượng chất rắn. 6 2.2.5. Hàm lượng oxy hòa tan (DO). 6 2.2.6. Nhu cầu oxy sinh hóa (BOD). 6 2.2.7. Nhu cầu oxy hóa học (COD). 7 2.2.8. Tổng số nitơ (T-N). 7 2.2.9.Tổng hàm lượng photpho (T-P). 8 2.3. Các khái niệm liên quan đến phú dưỡng hóa 8 2.4. Nguyên nhân và hậu quả của sự phú dưỡng 10 2.4.1. Nguyên nhân. 10 2.4.2. Hậu quả của sự phú dưỡng. 13 2.5. Các phương pháp chống lại phú dưỡng nước. 15 2.6. Vai trò của thực vật thủy sinh trong xử lý nước phú dưỡng. 18 2.7. Một số mô hình công nghệ sử dụng thực vật thủy sinh để xử lý nước. 20 2.7.1 Hệ thống dòng chảy trên bề mặt (surface flow wtlands: SF): hay hệ thống bề mặt nước thoáng (free water surface:FWC). 21 2.7.2 Hệ thống dòng chảy ngầm hay công nghệ vùng rễ. 22 2.7.3. Hệ thống thực vật nổi ( Floating aquatic plant systems) 23 2.8. Khả năng xử lý nước thải của thực vật nghiên cứu. 23 2.9. Những kết quả nghiên cứu liên quan đến khả năng làm sạch nước của bèo ở Việt Nam 25 PHẦN 3: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 28 3.1. Đối tượng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu. 28 3.1.1 Đối tượng nghiên cứu. 28 3.1.2. Thời gian và địa điểm nghiên cứu: 28 3.1.3. Hóa chất và dụng cụ thí nghiệm. 28 3.2. Phương pháp nghiên cứu. 29 3.2.1. Phương pháp lấy mẫu, vân chuyển và bảo quản mẫu: 29 3.2.2. Phương pháp đánh giá chất lượng nước. 29 3.2.3 Phương pháp bố trí thí nghiệm. 30 3.2.4. Phương pháp xử lý số liệu. 31 3.3. Nội dung nghiên cứu và thảo luận 32 3.3.1.Đánh giá hiện trạng chất lượng nước ao cá Bác Hồ 32 3.3.2. Diễn biến về thể tích nước và khối lượng của 3 loại thực vật theo thời gian 32 3.3.3. Diễn biến về hàm lượng đạm trong nước ao cá Bác Hồ. 32 3.3.4. Diễn biến hàm lượng lân trong nước ao cá Bác Hồ. 32 3.3.5. Diễn biến về độ trong của nước Ao cá Bác Hồ 32 3.3.6. Diễn biến về hàm lượng COD trong nước ao cá Bác Hồ. 32 PHẦN IV: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 33 4.1. Đánh giá hiện trạng chất lượng nước ao cá Bác Hồ. 33 4.2. Diễn biến thể tích nước và khối lượng các loại thực vật trong các mẫu. 34 4.3. Diễn biến về hàm lượng đạm trong các mẫu nước thí nghiệm. 37 4.4. Diễn biến về hàm lượng lân trong các mẫu nước thí nghiệm. 42 4.5. Diễn biến hàm lượng cặn tổng số trong các mẫu nước thí nghiệm 46 4.6. Diễn biến hàm lượng COD trong các mẫu nước thí nghiệm. 50 PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 55 5.1. Kết luận: 55 5.2. Kiến nghị: 56 TÀI LIỆU THAM KHẢO 57 MỘT SỐ HÌNH ẢNH TRONG KHÓA LUẬN DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT BTNMT Bộ tài nguyên môi trường SV Sinh vật VSV Vi sinh vật MT Môi trường HST Hệ sinh thái BOD Nhu cầu oxy sinh hóa (Biochemical Oxygen Demand COD Nhu cầu oxy hóa học ( Chemical Oxygen Demand) DC Đối chứng DO Oxy hòa tan (Dissolved Oxygen) T_N Nitơ tổng số T_P Phospho tổng số TSS Tổng chất rắn lơ lửng (Total Supended Solids) TVTS Thực vật thủy sinh CT Công thức CTTN Công thức thí nghiệm DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 2.1. Đặc điểm chung của các hồ giàu và nghèo dinh dưỡng. 9 Bảng 2.2. Đánh giá độ phì nhiêu của nước hồ 10 Bảng 4.1. Một số chỉ tiêu của nước trong ao cá chưa qua xử lý 33 Bảng 4.2. Diễn biến thể tích nước trong các mẫu sau xử lý 34 Bảng 4.3. Diễn biến khối lượng các loại cây qua các khoảng thời gian khác nhau. 36 Bảng 4.4. Kết quả nghiên cứu khả năng xử lý N-Tổng số của bèo tây, ngổ trâu và rau muống tại phòng thí nghiệm. 39 Bảng 4.5. Kết quả nghiên cứu khả năng xử lý P-Tổng số của Bèo tây, ngổ trâu và rau muống tại phòng thí nghiệm. 43 Bảng 4.6. Kết quả nghiên cứu khả năng xử Cặn_Tổng số của Bèo tây, ngổ trâu và rau muống tại phòng thí nghiệm. 46 Bảng 4.7. Kết quả nghiên cứu khả năng xử lý COD của Bèo tây, ngổ trâu và rau muống tại phòng thí nghiệm. 50 DANH MỤC CÁC HÌNH Trang Hình 2.1 Con đường chuyển tải các nguồn gây ô nhiễm phú dưỡng tới hồ. 11 Hình 4.1. Diễn biến thể tích nước sau các khoảng thời gian xử lý bằng bèo tây, cây ngổ và rau muống. 35 Hình 4.2. Tỷ lệ tăng trưởng khối lượng của bèo tây, cây ngổ và rau muống sau các khoảng thời gian khác nhau. 36 Hình 4.3 Khả năng xử lý N-Tổng số của bèo tây, cây ngổ và rau muống trong phòng thí nghiệm 39 Hình 4.4 Hiệu xuất xử lý N_Tổng số của bèo tây, cây ngổ và rau muống trong phòng thí nghiệm 40 Hình 4.5. Khả năng xử lý N-Tổng số của bèo tây trong phòng thí nghiệm 40 Hình 4.6. Khả năng xử lý N-Tổng số của cây ngổ trong phòng thí nghiệm. 41 Hình 4.7. Khả năng xử lý N-Tổng số của rau muống trong phòng thí nghiệm. 41 Hình 4.8. Khả năng xử lý P-Tổng số của bèo tây, cây ngổ và rau muống trong phòng thí nghiệm 43 Hình 4.9. Hiệu xuất xử lý P_Tổng số của bèo tây, cây ngổ và rau muống trong phòng thí nghiệm 44 Hình 4.10 Khả năng xử lý P-Tổng số của bèo tây trong phòng thí nghiệm 44 Hình 4.11. Khả năng xử lý P-Tổng số của cây ngổ trong phòng thí nghiệm 45 Hình 4.12. Khả năng xử lý P-Tổng số của rau muống trong phòng thí nghiệm 45 Hình 4.13. Khả năng xử lý TSS của bèo tây, cây ngổ và rau muống trong phòng thí nghiệm 46 HÌnh 4.14. Hiệu xuất xử lý TSS của bèo tây, cây ngổ và rau muống trong phòng thí ghiệm 47 Hình4.15. Khả năng xử lý TSS của bèo tây trong phòng thí nghiệm 47 Hình 4.16. Khả năng xử lý TSS của cây ngổ trong phòng thí nghiệm 48 HÌnh 4.17. Khả năng xử lý TSS của rau muống trong phòng thí nghiệm 48 Hình 4.18. Khả năng xử lý COD của bèo tây, cây ngổ và rau muống trong phòng thí nghiệm 51 Hình 4.19. Hiệu xuất xử lý COD của bèo tây, cây ngổ và rau muống trong phòng thí nghiệm 52 Hình 4.20. Khả năng xử lý COD của bèo tây trong phòng thí nghiệm 52 Hình 4.21. Khả năng xử lý COD của cây ngổ trong phòng thí nghiệm 53 Hình 4.22. Khả năng xử lý COD của rau muống trong phòng thí nghiệm 53 [...]... nghiên cứu và giải 2 quyết vấn đề ô nhiễm nguồn nước phú dưỡng, em quyết định thực hiện nghiên cứu đề tài: Nghiên cứu khả năng xử lý phú dưỡng của một số loại thực vật thủy sinh tại ao cá Bác hồ trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên” dưới sự hướng dẫn của cô giáo PGS.TS Đỗ Thị Lan 1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1.2.1 Mục tiêu tổng quát: Luận văn tập trung đánh giá khả năng xử lý phú dưỡng của một số loài thực. .. đang thu hút được sự quan tâm của dư luận và các nhà nghiên cứu Phương pháp xử lý nước thải bằng thực vật thủy sinh là phương pháp một phương pháp đem lại hiệu quả 26 khá cao Nhiều nghiên cứu về khả năng xử lý ô nhiễm môi trường của thực vật thủy sinh đã được tiến hành Gần đây, nhóm nghiên cứu Trường ĐH Xây dựng Hà Nội đã tiến hành nghiên cứu đề tài: Xử lý nước thải sinh hoạt bằng bãi lọc ngầm trồng... phù hợp trong xử lý ao hồ phú dưỡg 1.3 Ý nghĩa của đề tài 1.3.1 Ý nghĩa khoa học: - Bổ sung cho khoa học thực tế khả năng làm sạch môi trường nước của các loài thực vật thủy sinh 3 1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn - Góp phần nâng cao kỹ năng phân tích, đánh giá chất lượng nguồn nước phục vụ sau này - Đánh giá khả năng xử lý một vài tác nhân phú dưỡng của lục bình, rau muống và rau ngổ 1.4 Yêu cầu của đề tài -... luôn diễn ra các quá trình lý hóa, sinh học bao gồm: hấp thụ các kim loại nặng thông qua các nhóm thực vật có bộ rễ trong tầng nước ( các loại bèo), các loại thực vật thủy sinh có rễ trong đáy thủy vực như ( lau sậy), phân hủy hoặc tích tụ các chất hữu cơ và các chất khác của sinh vật kết tủa và lắng đọng các chất bẩn vô cơ và hữu cơ, tăng hàm lượng oxy nhờ quang hợp của tảo và thực vật thủy sinh Điều... quan trọng của thực vật thủy sinh trong các hồ ô nhiễm ( Đặng Ngọc Thanh và cộng sự, 2007; Lê Huy Bá và cộng sự, 2000) 2.6 Vai trò của thực vật thủy sinh trong xử lý nước phú dưỡng Thực vật thủy sinh (TVTS) là những loài cây sống, phát triển trong môi trường ngập nước Trong điều kiện nước thải chứa nhiều chất hữu cơ, sẽ rất tốt cho chúng phát triển, bộ rễ của TVTS chứa một hệ vi khuẩn phong phú giúp... Nguồn dinh dưỡng thực vật Ít Nhiều Động vật Ít Nhiều Cá Cá hồi và cá trắng Cá nước ngọt (Nguồn: Lê Huy Bá và cộng sự, 2000) Quá trình biến đổi về mặt lý, hóa học, sinh học xảy ra trong ao, hồ tự nhiên, cửa sông hay hồ chứa khí chúng nhận được lượng dinh dưỡng cao ( chủ yếu là muối nitơ và phospho) từ sự xói mòn hay từ các dòng nước mặt của các dòng xung quanh đổ vào thủy vực Sự phú dưỡng của thủy vực... Hàn Quốc,… 21 đã khai thác thành công ưu điểm của thực vật thủy sinh để phát triển các công nghệ xử lý nước thải Từ những năm 1980 rất nhiều cơ sở xử lý nước thải tại các bang nước Mỹ sử dụng các loài thực vật nổi và hệ thống hồ ổn định trong khâu cuối của quá trình xử lý Tại Pháp đến năm 1993 đã có 2600 trạm xử lý nước thải kết hợp sử dụng ao ổn định Tại Thụy Điển đến năm 2002, diện tích đất sử dụng... năng xử lý phú dưỡng của một số loài thực vật thủy sinh, góp phần giải quyết các vấn đề môi trường nước bằng biện pháp sinh học 1.2.2 Mục tiêu cụ thể: - Đưa ra các nhận định ban đầu về hiện trạng chất lượng nước ao cá Bác Hồ - Đánh giá sự sinh trưởng và phát triển của thực vật trong môi trường thí nghiệm - Đánh giá khả năng xử lý một vài tác nhân phú dưỡng của cây lục bình, rau muống nước, rau ngổ... phát triển mạnh mẽ của các loài thực vật hàm lượng các chất dinh dưỡng cơ bản trong hồ cao, hàm lượng trung bình hàng năm của các dạng nitơ vô cơ lớn hơn 0,3mg/l và hàm lượng phospho vô cơ trung bình năm lớn hơn 0,015 mg/l Độ kiềm dao động từ 50-100 mg/l Các hồ này là môi trường sống lí tưởng của rất nhiều loài thực vật nổi, một số loài có thể nở hoa phổ biến và thường xuyên trong mùa sinh trưởng Nhìn... cộng sinh giữa thực vật thủy sinh và vi sinh vật sống trong và xung quanh rễ của chúng Thực vật và các vi sinh vật có thể đạt được hiệu quả xử lý cao khi chúng phối hợp với nhau trong một hệ sinh thái cân bằng ( Perdomo, Silvana D., 1994)[9] Oxy chuyển từ phần thân và lá khí sinh xuống bộ rễ và giải phóng ra vùng rễ, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình nitrat hóa và phản nitrat hóa Bởi vậy thực vật thủy . ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM LÊ TUẤN ANH NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG XỬ LÝ PHÚ DƯỠNG CỦA MỘT SỐ LOÀI THỰC VẬT THỦY SINH TẠI AO CÁ BÁC HỒ TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÁI NGUYÊN. NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành: Khoa học môi trường THÁI NGUYÊN - 2014 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM LÊ TUẤN ANH NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG XỬ LÝ PHÚ DƯỠNG CỦA MỘT SỐ. tiến hành nghiên cứu đề tài: Nghiên cứu khả năng xử lý phú dưỡng của một số loài thực vật thủy sinh tại ao cá Bác hồ trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên Để đạt được kết quả như ngày hôm nay,