đánh giá hiệu suất làm giảm chất ô nhiễm trong bể xử lý nước thải từ nuôi thâm canh cá tra (pangasianodon hypophthalmus) của lục bình (eichhornia crassipes)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA MÔI TRƯỜNG & TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN BỘ MÔN QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG & TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG ĐÁNH GIÁ HIỆU SUẤT LÀM GIẢM CHẤT Ô NHIỄM TRONG BỂ XỬ LÝ NƯỚC THẢI TỪ NUÔI THÂM CANH CÁ TRA (Pangasianodon hypophthalmus) CỦA LỤC BÌNH (Eichhornia crassipes) i Sinh viên thực hiện TRẦN THỊ NGỌC YẾN 3113874 Cán bộ hướng dẫn PGs.Ts NGUYỄN VĂN CÔNG Cần Thơ, 05/2014 ii TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA MÔI TRƯỜNG & TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN BỘ MÔN QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG & TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG ĐÁNH GIÁ HIỆU SUẤT LÀM GIẢM CHẤT Ô NHIỄM TRONG BỂ XỬ LÝ NƯỚC THẢI TỪ NUÔI THÂM CANH CÁ TRA (Pangasianodon hypophthalmus) CỦA LỤC BÌNH (Eichhornia crassipes) iii Sinh viên thực hiện TRẦN THỊ NGỌC YẾN 3113874 Cán bộ hướng dẫn PGs.Ts NGUYỄN VĂN CÔNG Cần Thơ, 05/2014 LỜI CẢM ƠN Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đến quý Thầy, Cô trường Đại học Cần Thơ, Thầy, Cô khoa Môi Trường & TNTN đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình học tập và thực hiện đề tài. Đặc biệt tôi muốn gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến Thầy Nguyễn Văn Công đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ, động viên và truyền đạt nhiều kiến thức cho tôi trong suốt thời gian học tập và hoàn thành luận văn tốt nghiệp. Xin chân thành cảm ơn: Anh Phạm Quốc Nguyên, anh Đoàn Chí Linh đã giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài. Các anh, chị và các bạn tập thể lớp Quản Lý Môi Trường K37, đã động viên, giúp đở tôi trong quá trình thu mẫu và thực hiện đề tài. Gia đình đã động viên ủng hộ và là nguồn động lực cho tôi suốt thời gian học tập và thực hiện luận văn này. Cần Thơ, ngày 05 tháng 05 năm 2014 iv Trần Thị Ngọc Yến v TÓM LƯỢC Thí nghiệm dùng lục bình để xử lý nước thải từ bể nuôi thâm canh cá tra được thực hiện tại phòng thí nghiệm khoa Môi Trường và TNTN, trường Đại Học Cần Thơ nhằm góp phần bảo vệ môi trường và sự phát triển bền vững của nghề nuôi cá Tra. Bốn nghiệm thức (đối chứng, Lục Bình, Lục Bình + Sục Khí, Lục Bình + sục Khí + Vi sinh) được bố trí với 4 cấp thùng khác nhau. Mẫu nước được thu sau khi ra rỏi từng cấp thùng ở ngày thứ 32 và 64 sau khi vận hành hệ thống thí nghiệm để phân tích nhiệt độ, pH, DO, NH4+, N-NO2-, N-NO3-, PO4-, COD, TSS. Kết quả cho thấy ở đợt 1 các giá trị dao động trong khoảng của 4 nghiệm thức lần lượt là: 27,9 ± 0,2 , 26,8 ± 0,36, 28,2 ± 1,28, 26,9 ±0,3; 7,3 ± 0,1, 6,8 ± 0,1, 7,3 ± 0,1, 7,4 ± 0,1; 7,1 ± 0,3 mg/L, 4,7 ± 0,4 mg/L, 7,3 ± 0,3 mg/L, 7,3 ± 0,3 mg/L.Đối với 2 lần phân tích các chỉ tiêu NH4 -, N-NO2-,, N-NO3-, PO4-, COD, TSS kết quả trung bình lần lược là: 1,4 ± 0,2 mg/l, 0,3 ± 0,0 mg/L, 6,5 ± 0,7 mg/L, 2,3 ± 0,1 mg/L, 61,5 ± 4,1 mg/L, 52,9 ± 4,3 mg/L. So với quy chuẩn nước mặt QCVN 08: 2008/BTNMT các chỉ tiêu vật lý đạt pH cột A tất cả nghiệm thức, DO đạt ở nghiệm thức lục bình cột A2 QCVN 08:2008/BTNMT. Từ khóa: nước thải từ nuôi thâm canh cá tra, lục bình, chất ô nhiễm, hiệu suất xử lý vi MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN ....................................................................................................... i TÓM LƯỢC........................................................................................................ vi DANH SÁCH HÌNH .......................................................................................... ix DANH SÁCH BẢNG ......................................................................................... ix DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT ............................................................................ x CHƯƠNG 1. MỞ ĐẦU ...................................................................................... 1 1.1 Đặt vấn đề ..............................................................................................................1 1.2 Mục tiêu nghiên cứu .............................................................................................1 1.2.1 Mục tiêu tổng quát...................................................................................................... 1 1.2.2 Mục tiêu cụ thể ........................................................................................................... 1 1.3 Nội dung nghiên cứu ...........................................................................................2 CHƯƠNG 2. LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU ........................................................... 5 2.1. Tình hình nuôi cá tra ở Đồng bằng Sông Cửu Long .........................................5 2.2. Ô nhiễm nước do nuôi thủy sản .........................................................................5 2.2.1. Tổng quan về nước .................................................................................................... 5 2.2.2 Khái nhiệm ô nhiễm nước .......................................................................................... 6 2.3. Các chất ô nhiễm sinh ra trong ao nuôi cá tra ...................................................6 2.4. Một số thông số quan tâm trong đánh giá chất lượng nước..............................7 2.4.1. Các thông số vật lý .................................................................................................... 7 2.4.2 Các thông số hóa học ................................................................................................. 8 2.5 Đặc điểm sinh học cây lục bình và khả năng chịu đựng chất ô nhiễm............10 2.6 Một số nghiên cứu về lục bình (Eichhornia crassipes) .....................................10 CHƯƠNG 3. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................. 12 3.1. Thời gian và địa điểm thực hiện ........................................................................12 3.2. Phương tiện nghiên cứu ....................................................................................12 vii 3.3 Phương tiện và phương pháp nghiên cứu .........................................................12 3.3.1 Bố trí thí nghiệm ...................................................................................................... 12 3.3.2 Quy trình vận hành hệ thống .................................................................................... 14 3.3.3 Theo dõi diễn biến các chỉ tiêu phân tích ................................................................. 15 3.3.4 Các phương pháp thu mẫu........................................................................................ 15 3.3.5 Chu kỳ và số lượng thu mẫu .................................................................................... 15 3.4. Phương pháp xử lý số liệu .................................................................................16 CHƯƠNG 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................... 17 4.1 Diễn biến nhiệt độ, pH, DO trong nước thải qua từng cấp thùng ....................17 4.1.1 Nhiệt độ .................................................................................................................... 17 4.1.2 Diễn biến pH theo từng cấp thùng ........................................................................... 18 4.1.3 Nồng độ oxy hòa tan (DO) ....................................................................................... 19 4.2 Diễn biến NH4+, NO2-, NO3-, PO43-, COD, TSS trong nước qua từng cấp thùng ....................................................................................................................................21 4.2.1 Diễn biến Ammonium (NH4+) theo từng cấp thùng ................................................. 21 4.2.2 Diễn biến Nitrite (NO2-) theo từng cấp thùng .......................................................... 23 4.2.3. Diễn biến nồng độ Nitrate (N-NO3-) qua từng cấp thùng ....................................... 25 4.2.4. Diễn biến hàm lượng Phosphate ( PO43-) theo từng cấp thùng ............................... 26 4.2.5. Diễn biến nồng độ COD (mg/L) trong nước thải theo từng cấp thùng ................... 28 4.2.6. Diễn biến hàm lượng TSS qua từng cấp thùng ....................................................... 30 CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................... 35 5.1 Kết luận ................................................................................................................35 5.2 Kiến nghị .............................................................................................................35 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................ 37 PHỤ LỤC ........................................................................................................... 39 viii DANH SÁCH HÌNH Hình 3.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm ..............................................................................13 Hình 3.2 Sơ đồ một nghiệm thức thí nghiệm...........................................................14 Hình 4.1. Diễn biến nhiệt độ ở 32 ngày sau khi vận hành hệ thống ......................17 Hình 4.2. Diễn biến nhiệt độ ở 64 ngày sau khi vận hành hệ thống ......................18 Hình 4.3. Diễn biến pH ở 32 ngày sau khi vận hành hệ thống ..............................19 Hình 4.4. Diễn biến pH ở 64 ngày sau khi vận hành hệ thống ..............................19 Hình 4.5. Diễn biến DO ở 32 ngày sau khi vận hành hệ thống..............................20 Hình 4.6. Diễn biến DO ở 64 ngày sau khi vận hành hệ thống..............................20 Hình 4.7: Hàm lượng NH4+ ở 32 ngày vận hành ....................................................21 Hình 4.8 Hàm lượng NH4+ ở 64 ngày vận hành .....................................................22 Hình 4.9 Hàm lượng NO2- sau 32 ngày vận hành ..................................................23 Hình 4.10 Hàm lượng NO2- sau 64 ngày vận hành ................................................24 Hình 4.11. Hàm lượng Nitrate (N-NO3- ) ở ngày 32 sau khi vận hành hệ thống ..25 Hình 4.12. Hàm lượng Nitrate (N-NO3- ) ở ngày 64 sau khi vận hành hệ thống .26 Hình 4.13. Hàm lượng Phosphate ( PO43-)ở ngày 32 sau khi vận hành hệ thống 27 Hình 4.14. Hàm lượng Phosphate (PO43-) ở ngày 64 sau khi vận hành hệ thống .28 Hình 4.15. Nồng độ COD ở ngày 32 sau khi vận hành hệ thống ...........................29 Hình 4.16. Nồng độ COD ở ngày 64 sau khi vận hành hệ thống ...........................30 Hình 4.17. TSS ở ngày 32 sau khi vận hành hệ thống............................................30 Hình 4.18. TSS ở ngày 64 sau khi vận hành hệ thống............................................31 DANH SÁCH BẢNG Bảng 3.1: Dụng cụ và phương pháp bảo quản mẫu cho từng chỉ tiêu ..................15 Bảng 3.2: Phương pháp phân tích mẫu ...................................................................16 ix DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt Ý nghĩa COD Nhu cầu oxy hóa học DO Oxy hòa tan ĐC Đối chứng ĐBSCL Đồng Bằng Sông Cửu Long LB Lục Bình LB + SK Lục Bình kết hợp sục khí LB + SK + VK Lục Bình kết hợp sục khí và vi khuẩn NO2- Nitrite NO3- Nitrate NH4+ Ammonium PO43- Phosphate TSS Tổng chất rắn lơ lửng x CHƯƠNG 1. MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề Trong những năm qua, ngành thủy sản ở Đồng Bằng Sông Cửu Long (ĐBSCL) đã phát triển mạnh mẻ và góp phần rất lớn vào mức tăng trưởng kinh tế trong cả nước. Điểm nổi bật của ngành thủy sản ĐBSCL trong những năm gần đây là tốc độ phát triển rất nhanh của nghề nuôi cá Tra (Pangasianodon hypophtahlmus) đạt sản lương cao, theo số liệu thống kê 6 tháng đầu năm 2010 toàn vùng ĐBSCL nuôi hơn 3.700 ha cá Tra, sản lượng đạt 750.000 tấn, kim ngạch xuất khẩu đạt hơn 530 triệu USD, tăng gần 20% về lượng và 12% về giá trị so với cùng kỳ (Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn, 2010). Qua đó cho thấy, hoạt động nuôi cá Tra đã đóng góp vào nguồn thu ngân sách cả nước, và góp phần cải thiện cuộc sống người dân lao động của vùng. Ngoài đóng góp lớn về kinh tế mang lại từ nuôi thâm canh cá Tra, hoạt động đã và đang làm gia tăng ô nhiễm môi trường đặc biệt là môi trường (Huỳnh Kiều Linh, 2012). Khi cung cấp thức ăn cho cá, cá chỉ hấp thu được 37% hàm lượng N và 45% hàm lượng P, còn lại sẽ bị loại thải ra ngoài, góp phần làm giảm chất lượng nước (Yang 2004 trích dẫn bởi Nguyễn Lệ Phương, 2010). Ảnh hưởng đến cá nuôi và khi thải trực tiếp ra sông hay kênh rạch không qua xử lý sẽ làm ô nhiễm cho môi trường tự nhiên. Có nhiều phương pháp đã được áp dụng để xử lý nước thải như: phương pháp hóa học, phương pháp sinh học, phương pháp lý học… Tuy nhiên để xây dựng, vận hành và bảo quản hệ thống này tốn rất nhiều chi phí và công sức. Trong đó có đất ngập nước kiến tạo kết hợp trồng thực vật để xử lý khá phổ biến, vì nó mang lại hiệu quả cao trong việc loại bỏ chất ô nhiễm như: rẻ tiền, ít hao tốn năng lượng và dễ vận hành (Brix, 1994). Trong các loài thực vật nổi có khả năng hấp thu các chất ô nhiễm trong nước thì lục bình có khả năng hấp thụ đạm và lân khá cao vì theo nghiên cứu của Dương Thúy Hoa (2004) thì hiệu xuất xử lý của ao lục bình đối với độ đục là 81,11 %, BOD5 tổng 87,67 %, lân tổng là 64,37 %, đạm tổng là 62,52 %. Bên cạnh đó sinh khối lục bình có thể sử dụng làm thức ăn xanh cho gia súc (Nguyễn Văn Thưởng, 1992). Ngoài ra lục bình còn có thể là nguồn nguyên liệu cho việc sản xuất hàng thủ công mỹ nghệ (Lê Sen, 2013). Xuất phát từ những vấn đề trên, để góp phần cải thiện môi trường nước, mang lại lợi ích kinh tế từ lục bình. Do đó, đề tài “Đánh giá hiệu suất làm giảm một số chất ô nhiễm trong nước thải từ nuôi thâm canh cá tra (Pangasianodon hypophthalmus) của lục bình (Eichhornia crassipes)” được thực hiện. 1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1.2.1 Mục tiêu tổng quát Xác định khả năng sử dụng lục bình để xử lý nước thải ra từ nuôi thâm canh cá tra nhằm góp phần bảo vệ môi trường trong nuôi loài cá này. 1.2.2 Mục tiêu cụ thể Xác định tỷ lệ lục bình và điều kiện vận hành thí nghiệm phù hợp để loại bỏ chất ô nhiễm trong nước thải nuôi thâm canh cá tra đạt QCVN 08 : 2008/BTNMT . 1 1.3 Nội dung nghiên cứu - Khảo sát diễn biến cá chỉ tiêu: nhiệt độ, pH, DO, COD, TSS, NH 4+, PO43-, NNO2-, N-NO3- qua hệ thống thí nghiệm ở các nghiệm thức khác nhau. - Xác định lưu lượng nạp thích hợp để đạt yêu cầu một số chỉ tiêu của quy chuẩn nước mặt QCVN 08 : 2008/BTNMT. 2 CHƯƠNG 2. LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2.1. Tình hình nuôi cá tra ở Đồng bằng Sông Cửu Long Năm 2007, Đồng Bằng Sông Cửu Long đã sản xuất khoảng 2.123 nghìn tấn thủy sản. Đến năm 2010, sản lượng thủy sản đạt khoảng 2.706 nghìn tấn, tăng 583 nghìn tấn so với năm 2007 (Tổng cục thống kê, 2010). Bên cạnh đó, các đối tượng nuôi thủy sản ở ĐBSCL tương đối đa dạng, trong các loài cá nuôi thì loài cá thuộc nhóm cá da trơn, đặc biệt cá tra (Pangasianodon hypopthalmus) là loài cá nuôi quan trọng trong vùng và đạt sản lượng cao (Cao Văn Thích, 2008). Theo số liệu thống kê 6 tháng đầu năm 2010, toàn vùng ĐBSCL nuôi hơn 3.700 ha cá tra, sản lượng đạt trên 750.000 tấn, kim ngạch xuất khẩu đạt hơn 530 triệu USD (Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, 2010). Năm 2011, diện tích nuôi cá tra ĐBSCL đạt 5.400 ha; sản lượng đạt trên 1.141 triệu tấn; kim ngạch xuất khẩu là 1,4 tỷ USD trong năm 2010 (Tổng cục Thuỷ sản, 2011). Theo quy hoạch của Bộ Nông Nghiệp và Phát triển Nông thôn thì đến năm 2015 diện tích nuôi cá tra của vùng đạt 11.000 ha và đến năm 2020 là 13.000ha; năng suất có thể đạt 1,8 triệu tấn/ha (Dương Công Chinh và Đồng An Thụy, 2009). Qua đó cho thấy diện tích nuôi cá Tra và sản lượng cá Tra nuôi không ngừng gia tăng theo thời gian. Một thực tế phát sinh cùng với sự phát triển về diện tích và sản lượng của nghề nuôi cá tra là vấn đề ô nhiễm môi trường nước mặt. Theo Phạm Quốc Nguyên et al.,(2013) thì việc thay nước hằng ngày không qua xử lý sẽ làm phát thải nguồn ô nhiễm ra môi trường tự nhiên, đe dọa ô nhiễm nguồn nước mặt. 2.2. Ô nhiễm nước do nuôi thủy sản 2.2.1. Tổng quan về nước Nước là nguồn tài nguyên rất cần thiết cho sự sống, là người đồng hành và điều kiện cần để tái sinh thế giới hữu cơ. Các nền văn minh lớn của nhân loại đều nảy nở từ trên các lưu vực sông lớn. Ngày nay người ta tận dụng nhiều khả năng to lớn của nước. Đó là nguồn cung cấp thực phẩm và nguyên liệu công nghiệp dồi dào, lại hòa tan nhiều vật chất phục vụ cho nhu cầu nhiều mặt của con người (Trần Hữu Uyển, Trần Việt Nga, 2000). Trong công nghiệp, nhiều nguyên liệu có thể thay thế được cho nhau, riêng nước chưa có gì thay thế được (Trần Văn Nhân, 2002). Theo Đặng Kim Chi (1999), 97% nước của trái đất là nước mặt (biển, đại dương), có hàm lượng muối cao không thích hợp cho nhu cầu nước sinh hoạt của con người. Khoảng 2% nước thuộc dạng băng đá nằm ở hai cực. Chỉ có 1% nước của trái đất kể trên con người sử dụng được, trong đó 30% dung cho tưới tiêu, 50% dung cho các nhà máy sản xuất năng lượng, 7% cho sinh hoạt và 12% cho sản xuất công nghiệp. Theo Nguyễn Đức Lượng và Nguyễn Thị Thùy Dương (2003), trong gần 2,7% lượng nước ngọt có trên trái đất thì lượng nước thực sự có thể sử dụng được cho những mục đích khác nhau của loài người chỉ chiếm khoảng 0,633%, còn lại các nguồn nước khác phải qua xử lý mới sử dụng được. 5 Quá trình sử dụng nước trong điều kiện dân số và sản xuất phát triển mạnh mẽ, con người đã can thiệp vào vòng tuần hoàn của nước làm thay đổi chu trình tự nhiên trong thủy quyển cũng như làm thay đổi sự cân bằng nước của hành tinh. Một số cộng đồng dân cư đã rút nước ngầm hoặc lấy nước mặt để cấp nước cho sinh hoạt. Sau khi xử lý nước thu gom lại trong hệ thống cống và được chuyển đến nhà máy xử lý trước khi thải trở lại nguồn tiếp nhận nước. Quá trình pha loãng làm sạch trong tự nhiên ở đây là cải thiện them chất lượng nước (Trần Văn Nhân, 2002). Trên thực tế, lượng nước ít ỏi sử dụng được cho đời sống và sản xuất ngày càng ít đi do bị ô nhiễm từ nhiều nguồn khác nhau. Các chuyên gia dự đoán vào năm 2025 sẽ có 2/3 dân số thế giới chết khát vì thiếu nước sạch. Việc giữ cho nguồn nước ngọt không bị ô nhiễm và làm cho nước giảm ô nhiễm là một trong những vấn đề hết sức quan trọng hiện nay. 2.2.2 Khái nhiệm ô nhiễm nước Theo Lê Hoàng Việt (2000), “Ô nhiễm nước mặt diễn ra khi đưa quá nhiều các tạp chất, các chất không mong đợi, các tác nhân gây nguy hại vào các nguồn nước, vượt khỏi khả năng tự làm sạch của các nguồn nước này”. Theo luật bảo vệ môi trường của Việt Nam (2005), ô nhiễm nước là việc đưa vào các nguồn nước các tác nhân lý, hóa, sinh học và nhiệt không đặc trưng về thành phần hoặc hàm lượng đối với môi trường ban đầu đến mức có khả năng gây ảnh hưởng xấu đến sự phát triển bình thường của một loài sinh vật nào đó hoặc thay đổi tính chất trong lành của môi trường ban đầu. Để đảm bảo giữ gìn môi trường trong lành, một số tổ chức quốc tế và nhiều quốc qia đã xây dựng các tiêu chuẩn chất lượng môi trường. Đó là giới hạn cho phép tối đa về liều lượng hoặc nồng độ của các tác nhân gây ô nhiễm trong từng vùng cụ thể hoặc cho từng mục đích sử dụng cụ thể đối với từng thành phần môi trường”. Khi nồng độ hoặc giới hạn của các tác nhân ô nhiễm vượt quá tiêu chuẩn môi trường tại đó thì có thể xem là môi trường đã bị ô nhiễm (Lê Trình, 1997). 2.3. Các chất ô nhiễm sinh ra trong ao nuôi cá tra Ô nhiễm nước là một trong các yếu tố hạn chế cho việc phát triển nông nghiệp ở vùng ĐBSCL (Tuan et al., 2004). Ô nhiễm nguồn nước quá mức khả năng tự làm sạch của thiên nhiên sẽ dẫn đến hậu quả tất yếu của dịch bệnh xảy ra cho thuỷ sinh vật, ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khoẻ của người dân và hủy hoại môi trường sinh thái của khu vực. Theo tính toán một cách gần đúng, muốn có 1 kg cá da trơn thành phẩm, người nông dân đã phải sử dụng từ 1,5 - 2 kg thức ăn, trung bình khoảng 1,7 kg (Nguyễn Xuân Thành, 2003). Theo ước tính cứ mỗi tấn cá da trơn được sản xuất thì có 47,3 kg nitơ (N) được thải ra (Phan et al., 2009). Do đó, với 2.003,5 nghìn tấn cá được sản xuất năm 2010 thì theo ước tính có khoảng 947,6 nghìn tấn N vào môi trường nước xung quanh. Theo Dương Công Chinh và Đồng An Thụy (2009) đến năm 2020 sản lượng cá tra nuôi tại ĐBSCL ước tính là 1.850 nghìn tấn. Như vậy khi đó lượng chất thải tương 6 ứng theo ước tính là 2.368 nghìn tấn chất hữu cơ; trong đó có 93,4 nghìn tấn N; 19,5 nghìn tấn P và khoảng 651 nghìn tấn BOD5. Nước thải phát sinh từ ao nuôi cá thâm canh cũng là vấn đề cần được quan tâm, đặc biệt là đạm, lân và carbon (Phan, L.T. et al., 2009) và đến năm 2020 sản lượng cá tra nuôi tại ĐBSCL ước tính là 1,850,000 tấn và lượng chất thải tương ứng là 2.368.000 tấn chất hữu cơ trong đó có 93.240 tấn N; 19.536 tấn P và 651.200 tấn BOD5. Như vậy, cho thấy mức độ ô nhiễm trong nguồn nước là khá lớn đặc biệt là chất ô nhiễm dạng N, có tới 80 – 82% hàm lượng tổng N ở dạng hòa tan trong đó 88 – 91% hòa tan ở dưới dạng NH4+. Con số trên là một giá trị khổng lồ đối với các vùng nuôi tập trung, nếu không có giải pháp hạn chế lượng chất thải sẽ là hiểm họa đối với môi trường nước ĐBSCL nói chung và đặc biệt nghiêm trọng đối với các vùng nuôi cá tra (Dương Công Chinh và Đồng An Thụy, 2009). 2.4. Một số thông số quan tâm trong đánh giá chất lượng nước 2.4.1. Các thông số vật lý a/ Nhiệt độ Nhiệt độ là yếu tố quan trọng, nó quyết định loài sinh vật nào tồn tại và phát triển một cách ưu thế trong hệ sinh thái nước. Tăng nhiệt độ của các thủy vực có ảnh hưởng đến một số thủy sinh vật và làm giảm oxi hòa tan trong nguồn nước do khả năng bảo hòa oxi trong nước nóng thấp hơn và do vi khuẩn phân hủy chất hữu cơ sẽ hoạt động mạnh hơn (Lê Hoàng Việt, 2000). Nhiệt độ thay đổi theo vị trí địa lý của thủy vực, theo mùa theo thời tiết, theo ngày và đêm, gắn liền với cường độ chiếu sáng của mặt trời trong ngày. Thông thường nhiệt độ của nước trong các thủy vực thấp nhất vào buổi sáng, cao nhất vào buổi chiều. Giá trị nhiệt độ trong môi trường ao nuôi cá Tra thâm canh dao động khoảng 26,79 – 32,030C (Nguyễn Hữu Lộc, 2009). b/ pH pH là đại lượng biểu thị nồng độ hoạt tính ion H+ trong nước (pH= -lg[H+]. Chỉ tiêu này được sử dụng để đánh giá cho tính axit hay tính kiềm của nước. pH là một trong những chỉ tiêu cần kiểm tra với chất lương nước cấp cũng như nước thải. Giá trị của pH cho phép quyết định xử lý nước theo phương pháp thích hợp hoặc điều chỉnh hóa chất trong quá trình xử lý nước như đông tụ hóa học, khử trùng hoặc xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học. Sự thay đổi pH trong nước có thể dẫn đến những thay đổi về thành phần các chất trong nước do quá trình hòa tan, kết tủa, thúc đẩy hay ngăn chặn phản ứng sinh học xảy ra (Nguyễn Thị Diệp Chi, 2004). Theo Trương Quốc Phú et al (2003) trong môi trường ao nuôi sự biến động pH ngày đêm phụ thuộc vào mật độ của thực vật nổi. Trong ao nuôi thâm cah cá Tra khi nuôi ở mật độ cao, oxi trong ao nuôi thường thiếu cục bộ, do sự gia tăng của hàm lượng CO2 trong nước, NO2- tăng và yếu tố pH giảm. Kết quả khảo sát chất lượng nước trong hệ thống nuôi cá Tra thâm canh có pH hoạt động trong khoảng 6,3 – 8,79 (Nguyễn Hữu Lộc, 2009). Ngoài ra, theo Dương Thúy Yên (2003) cá Tra có thể sống trong môi trường có pH rất thấp (pH=4). 7 2.4.2 Các thông số hóa học a/ Oxy hòa tan (DO) Nồng độ oxi hòa tan trong nước (mg/l) là lượng oxi từ không khí có thể hòa tan vào nước thông qua tiếp xúc bề mặt của nước và không khí phụ thuộc vào nhiệt độ, áp suất và độ mặn của nước. Oxi hòa tan trong nước sẽ tham gia vào quá trình trao đổi chất, duy trì năng lượng cho quá trình phát triển, sinh sản, tái sản xuất cho các vi sinh vật sống dưới nước. Nồng độ oxi hòa tan trong nước giúp ta xác định chất lượng nước (Đặng Kim Chi, 1999). b/ Nhu cầu Oxy hóa học (COD) COD là lượng oxi cần thiết để oxi hóa các chất hữu cơ hòa tan trong mẫu nước bằng 2 chất oxi hóa mạnh là Kali permanganate (K2Cr2O7) hoặc Kali bicromat (KMnO4) trong môi trường axit mạnh. Chỉ số này dung đánh giá trong môi trường tương đối, tổng hàm lượng các chất hữu cơ hòa tan trong nước thải. Chỉ số COD càng cao, mức độ ô nhiễm càng nặng và ngược lại (Trịnh Lê Hùng, 2009). Chỉ tiêu BOD không phản anh đầy đủ về lượng tổng các chất hữu cơ có trong nước thải, vì chưa tính tới các chất hữu cơ không bị oxi hóa bằng phương pháp sinh hóa và cũng chưa tính đến phần chất hữu cơ tiêu hao để tạo nên tế bào vi khuẩn mới. Do đó, để đánh giá một cách đầy đủ lượng oxi cần thiết để oxi hóa tất cả các chất hữu cơ trong nước thải người ta sử dụng chỉ tiêu nhu cầu oxi hóa học (COD) (Lê Hoàng Việt, 2003). c/ Tổng chất rắn lơ lửng (TSS) Chất rắn lơ lững là các hạt nhỏ (hữu cơ hoặc vô cơ) trong nước thải. Khi vận tốc của dòng chảy bị giảm xuống (do nó chảy vào các hồ chứa lớn) phần lớn các chất rắn lơ lững sẽ bị lắng xuống đáy hồ, những hạt không lắng được sẽ tạo thành độ đục của nước, có ảnh hưởng hầu hết đên quá trình xử lý. Các chất lơ lững hữu cơ sẽ tiêu thụ oxi để phân hủy làm giảm DO của nguồn nước. Các cặn lắng sẽ làm đầy các bể chứa làm giảm thể tích hữu dụng của các bể này (Lê Hoàng Việt, 2003). TSS là trong những thông số chính để đánh giá nồng độ ô nhiễm của nước thải và hiệu quả của hệ thống xử lý. Trong kiểm soát ô nhiễm nguồn nước, tất cả các chất rắn lơ lững được xem là chất rắn có khả năng lắng được nếu thời gian lắng vô thời hạn (Nguyễn Trung Việt – Trần Thị Mỹ Diệu – Huỳnh Ngọc Phương Mai, 2011). d/ Hàm Lượng phosphor (PO43-) trong nước Theo Lương Bích Phẩm (2002) trong nước thải người ta thường xác định hàm lượng P- tổng số để xác định tỉ số BOD5 : N : P nhằm chọn kỹ thuật thích hợp cho quá trình xử lý. Sự thiếu hụt lân (PO43-) sẽ làm hạn chế sự phát triển của vi sinh vật, do đó, làm hạn chế sự phân hủy của hợp chất hữu cơ. Phospho tồn tại trong nước dưới dạng H2PO4-, HPO4-, PO43- , các polyphosphat (như Na3 (PO3)6…) và phospho hữu cơ. Trong môi trường nước các polyphosphate phân ly chậm thành orthophosphate hòa tan được thực vật hấp thụ dễ dàng. Sự hiện diện của Phosphat cùng với Nito trong nước thải làm bùng nổ tảo, làm ảnh hưởng đến chất 8 lượng nguồn nước. Ngoài ra ô nhiễm Phospho hữu cơ còn gây sụ thiếu hụt oxi trầm trọng trong nước (để oxi hóa hoàn toàn 1mg phosphat cần 160 mg oxi) (Lê Hoàng Việt, 2000). e/ Nitrite (NO2-) Nitrite là thành phần tự nhiên của chu trình nitơ trong sinh thái sự hiện diện của nó trong môi trường là một vấn đề cần quan tâm, bởi vì Nitrite có khả năng gây độc hại lên động vật (Jensen, 2003). Nitrite có trong thủy vực là do sản phẩm của quá trình Nitrate hóa hay phản Nitrate hóa. Trong điều kiện nhiệt độ cao có oxi thì dạng đạm này dễ oxi hóa thành dạng NO3-. Nitrite sẽ gây stress cho cá ở hàm lượng 0,1mg/l và gây hiện tượng máu nâu cho hàm lượng khoảng 0,5mg/l (Schmittou, 2004). Một số nghiên cứu cho thấy chloride có thể làm giảm đọc tính của Nitrite (Williams anh Eddy, 1986; Harris & Coley, 1991 trích dẫn bởi Jensen, 2003). Vì vậy, việc thêm chloride vào nước là phương pháp quan trọng để bảo vệ cá nước ngọt ít bị ảnh hưởng bởi Nitrite (Jensen et al.,2000) f/ Nitrate (NO3-) Nitrate được hình thành từ quá trình Nitrate hóa thông qua hoạt động của vi khuẩn qua 2 giai đoạn chính là giai đoạn oxi ammonia và ammonium thành Nitrite thông qua hoạt động của vi khuẩn Nitrosonomas và giai đoạn oxi hóa Nitrite thành dưới sự tham gia của vi khuẩn Nitrobacter. Hàm lượng trung bình NO3- trong ao nuôi cá Tra biến động trung bình 0,0055 +_ 0,083 mg/L (Trần Kim Hoàng, 2008), 1,1 – 1,4mg/l (Cao Văn Thích,2008), từ 0,122- 18,00mg/l (Huỳnh Trường Giang, 2008). Sự biến động lớn về nitrate có thể do sự khác nhau về mật độ cá nuôi và chế độ chăm sóc. Theo Boyd, 1998 thì giá trị Nitrate thích hợp cho các ao nuôi thủy sản là 400 mg/L, sống được trong khoảng COD từ 180 – 200 mg/L. 2.6 Một số nghiên cứu về lục bình (Eichhornia crassipes) Cây lục bình có khả năng khử được 30 kg BOD/ha/ngày đối với nước thải thô và 50 kg BOD/ha/ngày đối với nước thải đã qua xử lý cấp I (Tchobanoglous et al., 1991). Theo nghiên cứu của Lix et al (2000), đã dùng lục bình (Eichhornia crassipes) để loại bỏ N, P từ nước thải sinh hoạt đạt hiệu suất 86% và 80% trong 60 ngày Theo Dương Thúy Hoa (2004) thì hiệu suất xử lý của ao lục bình (Eichhornia crassipes) đối với độ đục trong nước thải hầm ủ biogas là 81,11%; BOD5 tổng là 87,67%, phosphate là 64,37% và đạm tổng là 62,25%. Nước thải đầu ra gần đạt quy chuẩn loại B theo quy chuẩn Việt Nam 08:2008/BTNMT. Đối với nước nước thải chăn nuôi, theo Võ Thị Kim Hằng (2007) thì hiệu suất xử lý của ao lục bình (Eichhornia crassipes) đối với độ đục là 97,79%; đối với COD là 66,10%; đạm tổng là 64,36% và photpho tổng là 42,54%. 10 Ưu điểm của việc xử lý thứ cấp nước thải ô nhiễm hữu cơ bằng lục bình (Eichhornia crassipes) là dễ vận hành, rất phù hợp với khí hậu nhiệt đới và hạn chế về kinh phí như nước ta. Tuy nhiên, việc xử lý nước thải bằng lục bình (Eichhornia crassipes) cần diện tích rộng và phải vớt thường xuyên (Bùi Trường Thọ, 2010). Các nghiên cứu của Dương Thúy Hoa (2004), Võ Thị Kim Hằng (2007) và Bùi Trường Thọ (2010) chủ yếu tập trung đánh giá khả năng loại bỏ chất ô nhiễm trong nước thải của cây lục bình (Eichhornia crassipes) khi vận hành theo mẻ. Các nghiên cứu này cho kết quả xử lý nước thải của cây lục bình đạt hiệu quả tốt nhất ở thời điểm 60 ngày sau khi bố trí thí nghiệm. Nhưng chưa cho thấy được hiệu quả của cây lục bình (Eichhornia crassipes) khi vận hành nước thải liên tục với lưu lượng lớn như nước thải của ao nuôi cá tra (Pangasianodon hypophthalmus). Do lưu lượng nước thải ao nuôi cá tra lên đến 30%/ngày (Pham Thi Anh et al., 2010), nên cây lục bình cần có thời gian tồn lưu nhiều để có thể xử lý các chất ô nhiễm trong nước thải. Điều đó đòi hỏi cần có diện tích lớn để cây lục bình (Eichhornia crassipes) có đủ thời gian để xử lý các chất ô nhiễm. Theo Cao Ngọc Điệp (2013) vi khuẩn chuyển hóa nitơ Bacillus sp. dòng AGT.077.03 và vi khuẩn tích lũy polyphosphate Bacillus subtilis dòng DTT.001L có khả năng xử lý nhanh các chất ô nhiễm trong nước thải ao nuôi cá tra với thời gian 2 – 3 ngày. Nhưng nhược điểm của nghiên cứu này là vận hành theo mẻ nên chưa xác định được hiệu quả xử lý khi vận hành liên tục. Bên cạnh đó, các thông số COD và TSS của nước thải sau xử lý của 2 dòng vi khuẩn trên vượt giới hạn cho phép theo chuẩn loại A của QCVN 08:2008/BTNMT. Do đó cần được tiếp tục qua quá trình xử lý bằng thủy sinh thực vật. 11 CHƯƠNG 3. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1. Thời gian và địa điểm thực hiện - Thời gian nghiên cứu: từ tháng 01/2014 đến tháng 4/2014. - Địa điểm nghiên cứu: thí nghiệm sẽ được bố trí và phân tích tại Khoa Môi Trường & TNTN, trường Đại Học Cần Thơ. 3.2. Phương tiện nghiên cứu - Thùng mốp kích thước: 43 x 63 x 50 (cm) ) để làm bể trồng lục bình hấp thu dinh dưỡng nước thải từ bể nuôi cá tra mật độ cao - Thực vật: Lục bình (Eichhornia crassipes) lấy từ các kênh, mương trong phạm vi trường Đại Học Cần Thơ - Cá tra (Pangasius hypophthalmus) cỡ giống.mua từ mua từ trung tâm giống thị xã Vĩnh Long. - Bể nuôi cá (composite) loại 1.200 L, ống nhựa, val, đầu co, keo dán. - Thước đo, viết, keo, ống đo thể tích nước, cân, can nhựa. - Dụng cụ phân tích và đo đạc các chỉ tiêu hóa, lý, sinh học: tủ sấy, nhiệt kế, máy đo các chỉ tiêu, ống nghiệm, ống đong, bình tam giác, bình định mức, cốc thuỷ tinh lớn nhỏ… - Các loại hóa chất cần thiết phân tích các chỉ tiêu: nhiệt độ, pH, DO, COD, TSS, NH4 , PO43-, N-NO2-, N-NO3-) chất lượng nước. + 3.3 Phương tiện và phương pháp nghiên cứu 3.3.1 Bố trí thí nghiệm Thí nghiệm được bố trí theo thể thức hoàn toàn ngẫu nhiên, 4 nghiệm thức, 4 lần lặp lại (Hình 2.1): - Nghiệm thức 1 (NT1): được bố trí với nước thải không Lục Bình (đối chứng) - Nghiệm thức 2 (NT2): được bố trí với nước thải + Lục Bình - Nghiệm thức 3 (NT3): được bố trí với nước thải + Lục Bình + hệ thống sục khí oxy. - Nghiệm thức 4 (NT4): được bố trí với nước thải + Lục Bình + hệ thống sục khí oxy + hệ vi khuẩn chuyển hóa nitơ (Bacillus sp. dòng AGT.077.03) và vi khuẩn tích lũy polyphosphate (Bacillus subtilis dòng DTT.001L ). Hai dòng vi khuẩn này được cung cấp từ Viện Công Nghệ sinh học – Đại học Cần Thơ 12 BỂ TRỘN Nghiệm thức 2 Nghiệm thức 3 Nghiệm thức 4 2.1.2 2.1.3 2.1.4 3.1.1 3.1.2 3.1.3 3.1.4 1.1.1 1.1.2 1.1.3 1.1.4 4.1.1 4.1.2 4.1.3 4.1.4 3.2.1 3.2.2 3.2.3 3.2.4 1.2.1 1.2.2 1.2.3 1.2.4 2.2.1 2.2.2 2.2.3 2.2.4 4.2.1 4.2.2 4.2.3 4.2.4 1.3.1 1.3.2 1.3.3 1.3.4 3.3.1 3.3.2 3.3.3 3.3.4 4.3.1 4.3.2 4.3.3 4.3.4 2.3.1 2.3.2 2.3.3 2.3.4 3.4.1 3.4.2 3.4.3 3.4.4 4.4.1 4.4.2 4.4.3 4.4.4 2.4.1 2.4.2 2.4.3 2.4.4 1.4.1 1.4.2 1.4.3 1.4.4 Môi trường ngoài Hình 3.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 13 AO CHỨA NƯƠC THẢI ĐẦU RA Nghiệm thức 1 2.1.1 Để có nước thải cung cấp cho hệ thống, bốn (4) bể có thể tích 1,2 m3/bể được sử dụng để nuôi cá. Nước thay hàng ngày từ các bể nuôi cá được đưa vào thùng chung rồi phần phối cho các nghiệm thức thí nghiệm (Hình 2.2) Bể nuôi cá Môi trường ngoài Thùng Mốp trồng lục bình X X X X X X: là vị trí thu mẫu Hình 3.2 Sơ đồ một nghiệm thức thí nghiệm Thùng mốp (43 x 63 x 50 cm) trồng lục bình với thể tích 130 lít/bể. Mỗi nghiệm thức gồm 4 thùng để đánh giá tỷ lệ diện tích trồng Lục bình thích hợp. Các thùng mốp được nối với nhau và cho chảy tràn qua bể thấp hơn. Lục bình được thả vào các thùng xốp với kích cỡ, số lượng và khối lượng tương đương nhau (380-400g/bể). Lục Bình khá đồng dạng và kích cỡ chiều dài 11 - 27 cm, dài rễ từ 5 – 22 cm, mật độ 6 cây/ thùng. Đối với nghiệm thức 3 và 4 duy trì DO > 6 mg/lít bằng sách sục khí trong suốt thời gian thí nghiệm (2 cục đá bọt/thùng). Riêng nghiệm thức 4 là nghiệm thức Lục bình + sục khí + vi khuẩn chuyển hóa nitơ Bacillus sp. dòng AGT.077.03 và vi khuẩn tích lũy polyphosphate Bacillus subtilis dòng DTT.001L. Dòng vi khuẩn này được Viện Nghiên cứu & Phát triển Công nghệ Sinh học cung cấp. Nghiệm thức 4 được sử dụng chế phẩm sinh học gồm dòng vi khuẩn chuyển hóa nitơ Bacillus sp. dòng AGT.077.03 với mật độ 106/ml và dòng vi khuẩn tích lũy polyphosphate Bacillus subtilis dòng DTT.001L với mật độ 105/ml. Theo Lê Hoàng Việt (2003) thời gian phân đôi của vi khuẩn từ 5 - 10 giờ. Thể tích mỗi thùng xốp khoảng 130 lít, lưu lượng Q = 216 lít/ngày, thời gian tồn lưu nước trong mỗi thùng xốp vào khoảng 12 h. Như vậy không cần cấy thêm vi khuẩn khi vận hành hệ thống. 3.3.2 Quy trình vận hành hệ thống Lượng nước thải cung cấp cho hệ thống được lấy từ 4 bể composite (V = 1,2 m3) nuôi cá, lượng nước thải đầu vào này sẽ được trộn đều để có được lượng nước thải đồng nhất giữa các nghiệm thức, số cá thả ban đầu trong bể là 50 con/m3, hàng ngày sẽ cho cá ăn thức ăn viên nổi, lượng thức ăn ban đầu là 2 - 5% trọng lượng cơ thể cá, sau đó là khoảng 750g cho mỗi ngày hai buổi sáng và chiều (sáng 8h và 16h30 chiều). 14 Lượng nước thải từ các bể nuôi cá trong bể được dẫn vào bể trộn cho đồng nhất, sau đó lượng nước thải được phân phối đến các nghiệm thức thông qua hệ thống ống dẫn. Lượng nước thải vào các nghiệm thức được điều chỉnh lưu lượng Q = 216 lít/ngày. Nước thải sau khi qua các bể xử lý sẽ được thải ra môi trường. Nhiệt độ, ẩm độ, cường độ ánh sáng, sức khỏe cá, lượng thức ăn hàng ngày được theo dõi hằng ngày, mỗi ngày 3 buổi sáng, trưa, chiều vào các thời gian: 8h, 13h, 16h30 3.3.3 Theo dõi diễn biến các chỉ tiêu phân tích Thí nghiệm sẽ được tiến hành trong vòng 02 tháng, mẫu nước được thu định kỳ sau 32 ngày và 64 ngày kể từ khi bố trí để phân tích nhiệt độ, pH, DO, COD, NH4+, PO43-, N-NO2-, N-NO3-. Trong đó nhiêt độ, pH và DO được đo trược tiếp ngoài hiện trường (Máy HORIBA Model W-2000s-Nhật). Thời gian thu mẫu từ 07:30 đến 09 giờ sáng. Mẫu được thu vào chai nhựa 1 lít, mẫu được thu hứng trược tiếp ở đầu vào và ra của hệ thống, trữ lạnh ở 4oC và được phân tích trong ngày. 3.3.4 Các phương pháp thu mẫu Đối với chỉ tiêu thu mẫu nước Dụng cụ chứa mẫu được chọn lựa, rửa kỹ, và được dán nhãn đầy đủ các chi tiết như lần lấy mẫu, ngày lấy mẫu, và những kí hiệu mã hóa cho các nghiệm thức. Trước khi lấy mẫu, tráng dụng cụ 2 đến 3 chính mẫu nước đó. Đối với mẫu COD, NH4+, NNO3-, N-NO2-, PO4-, TSS thu bằng chai nhựa 1lit thu đầy bình và đậy kín nắp lại, trữ ngay vào thùng lạnh với nhiệt độ 40C và phân tích ngay trong ngày. Trong các đợt thu mẫu, mẫu được thu trong thời gian 07:30 đến 9h sáng. Các chỉ tiêu đo nhanh như: pH, EC (độ dẫn điện), độ đục, DO, nhiệt độ, độ mặn, TDS. Điều kiện bảo quản được thực hiện theo quy định chuẩn Bảng 3.1: Dụng cụ và phương pháp bảo quản mẫu cho từng chỉ tiêu Chỉ tiêu phân tích Chai đựng Thời gian lưu mẫu Bảo quản COD PE 24 giờ 40C TSS PE 24 giờ 40C PO43- PE 24 giờ 40C N-NO2- PE 24 giờ 40C N-NO3- PE 24 giờ 40C 3.3.5 Chu kỳ và số lượng thu mẫu Mẫu được thu 8 ngày/lần ở đầu vào (4 mẫu đầu vào) và đầu ra (sau cấp thùng sau cùng, 16 mẫu đầu ra). Tuy nhiên ở lần thu mẫu thứ 4 và thứ 8 mẫu được thu ở từng cấp thùng. Trong nghiên cứu này chỉ trình bày kết quả ở đợt thu mẫu thứ 4 và thứ 8. 15 Bảng 3.2: Phương pháp phân tích mẫu STT Chỉ tiêu Đơn vị Phương pháp 01 Nhiệt độ o Máy HORIBA Model W-2000s 02 pH 03 COD mg/L Sử dụng phương pháp hoàn lưu kín, oxy hóa bằng K2Cr2O7 trong môi trường axit theo TCVN 6491-1999 (ISO 60601989). 04 TSS mg/L Phương pháp khối lượng 05 NH4+ mg/L Sắc ký ION-THERMO DIONEX ICS 1100 CHROMELEON 7.2-USA 06 PO43- mg/L Sắc ký ION-THERMO DIONEX ICS 1100 CHROMELEON 7.2-USA 07 N-NO2- mg/L Sắc ký ION-THERMO DIONEX ICS 1100 CHROMELEON 7.2-USA 08 N-NO3- mg/L Sắc ký ION-THERMO DIONEX ICS 1100 CHROMELEON 7.2-USA C Máy HORIBA Model W-2000s 3.4. Phương pháp xử lý số liệu Sử dụng phần mềm thống kê SPSS, Excel, để so sánh phương sai giữa các nghiệm thức, so sánh giữa đầu vào và đầu ra, trung bình và độ lệch chuẩn, mức ý nghĩa 95%. Vẽ đồ thị bằng phần mềm Excel. 16 CHƯƠNG 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Để đánh giá khả năng hấp thu chất dinh dưỡng trong nước thay ra từ nuôi thâm canh cá Tra của lục bình, sự thay đổi một số chỉ tiêu nước như: nhiệt độ, pH, DO, NNO2-, N-NO3-, NH4+, PO43-, COD, TSS trong nước ở các nghiệm thức đã được theo dõi qua 2 lần thu mẫu. 4.1 Diễn biến nhiệt độ, pH, DO trong nước thải qua từng cấp thùng 4.1.1 Nhiệt độ Ở thời điểm 32 ngày sau khi vận hành hệ thống, nhiệt độ của các nghiệm thức từng cấp thùng dao động trong khoảng 25,6 – 29,15 oC, nhiệt độ của nước thải đầu vào (ĐV) và nước thải đầu ra (ĐR) tương đối cao so với các cấp thùng 1, 2, 3, 4. Ở nghiệm thức đối chứng (ĐC) nhiệt độ cao hơn các nghiệm thức lục bình (LB), lục bình + sục khí (LB + SK), lục bình + sục khí + vi khuẩn (LB + SK + VK) là do bể ĐC không có Lục Bình nên chịu tác động trực tiếp của ánh sáng. Nhiệt độ đầu vào cao nhất so với các nghiệm thức còn lại có nhiệt độ cao nhất là 29,15 oC và nhiệt độ thấp nhất ở nghiệm thức lục bình (LB) thùng 2 và 4. ở nghiệm thức lục bình (LB) có mật độ che phủ bề mặt cao. Khi nước thải đi qua các cấp thùng có cơ hội tiếp xúc với ánh sáng mặt trời, làm gia nhiệt bề mặt của nước thải. Chính vì vậy, nhiệt độ đầu ra ở các nghiệm thức có xu hướng tăng trở lại. Nhiệt độ của nước ảnh hưởng đến độ pH, đến các quá trình hóa học và sinh hóa xảy ra trong nước (Nguyễn Văn Bảo, 2002). Nhiệt độ có khả năng ảnh hưởng đến nồng độ oxy hòa tan có trong nguồn nước và ảnh hưởng đời sống của một số thủy sinh vật. Khả năng bảo hòa của oxy trong nước nóng thấp hơn và vi khuẩn phân huỷ chất hữu cơ sẽ hoạt động mạnh hơn (Lê Hoàng Việt, 2003). Hình 4.1. Diễn biến nhiệt độ ở 32 ngày sau khi vận hành hệ thống 17 Ở thời điểm 64 ngày sau khi vận hành hệ thống, nhiệt độ trong các nghiệm thức dao động trong khoảng 25,75 – 29,48 oC. Nhiệt độ cao nhất ở đầu vào (ĐV) và thấp nhất ở nghiệm thức Lục bình + sục khí + vi khuẩn (LB + SK +VK). Nhiệt độ nước thải đầu vào (ĐV) cao và có xu hướng giảm khi qua thùng 1, sau đó có xu hướng tăng dần và cao trở lại ở đầu ra. Giống như lần đo đầu tiên, đối chứng (ĐC) luôn có nhiệt độ cao hơn các nghiệm thức còn lại do không được che phủ bởi lục bình (LB) và phải tiếp xúc trược tiếp với ánh sáng mặt trời. Hình 4.2. Diễn biến nhiệt độ ở 64 ngày sau khi vận hành hệ thống 4.1.2 Diễn biến pH theo từng cấp thùng Bên cạnh yếu tố nhiệt độ thì pH cũng là một yếu tố môi trường không kém phần quan trọng trong đời sống thủy sinh vật. Đây là một đại lượng đặc trưng thể hiện tính kiềm hay tính acid của môi trường nước, nó có giá trị biến thiên từ 1 – 14 và mỗi loài thủy sinh vật có khả năng chịu đựng pH ở mức riêng biệt. Sự thay đổi pH có thể dẫn đến những thay đổi về thành phần các chất trong môi trường nước do quá trình hòa tan hay kết tủa sẽ thúc đẩy hay ngăn chặn những phản ứng hóa học xảy ra trong nước (Đặng Kim Chi, 2001). pH có thể ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống thủy sinh vật như: tỉ lệ sống, sinh sản, sinh dưỡng. Giá trị pH thích hợp cho thủy sinh vật phát triển là 6,5 – 9,0; pH quá cao hay quá thấp điều ảnh hưởng bất lợi cho thủy sinh vật (Dương Trí Dũng, 2003). Ở thời điểm 32 ngày sau khi vận hành hệ thống, pH tại các diểm thu mẫu có giá trị trong khoảng 6,63 – 7,71. Giá trị pH nằm trong giá trị giới hạn loại A2 của Quy chuẩn nước mặt QCVN 08:2008/BTNMT. Giá trị pH trong nuớc tại các nghiệm thức lục bình + sục khí + vi khuẩn (LB + SK + VK) cao hơn so với các nghiệm thức còn lại, dao động trong khoảng 6,97- 7,66. Trong khi đó giá trị pH tại các cấp thùng của nghiệm thức Lục bình (LB) là thấp nhất, dao động trong khoảng 6,63 – 7,12. 18 Hình 4.3. Diễn biến pH ở 32 ngày sau khi vận hành hệ thống Giá trị pH trong đợt 2 có thay đổi so với đợt 1, pH của các mẫu nuớc dao động trong khoảng 6,51 – 7,34. Nghiệm thức lục bình + sục khí + vi khuẩn (LB + SK + VK) cao hơn so với các nghiệm thức còn lại, giá trị dao động trong khoảng 6,91 – 7,34. Nghiệm thức lục bình (LB) có giá trị pH thấp nhất dao động trong khoảng 6,51 – 6,90. Do nghiệm thức lục bình + sục khí + vi khuẩn (LB + SK + VK) có sục khí nên hàm lượng oxy cao nên pH cao. Tất cả các giá trị pH của các mẫu đều nằm trong giới hạn cho phép của Quy chuẩn nước mặt QCVN 08:2008/BTNMT (6-8,5). Hình 4.4. Diễn biến pH ở 64 ngày sau khi vận hành hệ thống 4.1.3 Nồng độ oxy hòa tan (DO) Ở thời điểm 32 ngày sau khi vận hành hệ thống, hàm lượng oxy hòa tan trong tất cả các nghiệm thức dao động trong khoảng từ 3,28 – 8,45 mg/L (Hình 4.5). Nghiệm thức lục bình + sục khí (LB + SK) và nghiệm thức lục bình + sục khí + vi khuẩn (LB + SK + VK) có hàm lượng oxy hoà tan cao hơn nghiệm thức lục bình (LB) và nghiệm thức đối chứng (ĐC), dao động trong khoảng 7,22 – 8,45 mg/L. Nghiệm thức lục bình (LB) 19 có hàm lượng oxy hòa tan thấp nhất trong khoảng 3.28 – 4,73 mg/L. Do nghiệm thức lục bình (LB) có mật độ che phủ bề mặt, tảo không phát triển và không được sục khí oxy, nên hàm lượng DO thấp hơn các nghiệm thức còn lại. Hình 4.5. Diễn biến DO ở 32 ngày sau khi vận hành hệ thống Ở thời điểm 64 ngày sau khi vận hành hệ thống, Hàm lượng oxy hòa tan dao động trong khoảng từ 4,90 – 7,24 mg/L. Nghiệm thức lục bình + sục khí + vi khuẩn (LB + SK + VK) có hàm lượng oxy trong khoảng 6,84 – 7,22 mg/L, cao hơn so với các nghiệm thức không sục khí còn lại (Đối chứng và Lục Bình). Hình 4.6. Diễn biến DO ở 64 ngày sau khi vận hành hệ thống 20 4.2 Diễn biến NH4+, NO2-, NO3-, PO43-, COD, TSS trong nước qua từng cấp thùng 4.2.1 Diễn biến Ammonium (NH4+) theo từng cấp thùng Kết quả cho thấy sau 32 ngày vận hành hệ thống hàm lượng NH4+ ở các nghiệm thức đều giảm so với đầu vào (Hình 4.7 ). Hình 4.7: Hàm lượng NH4+ ở 32 ngày vận hành Giá trị NH4+ đầu vào (nước thay từ bể nuôi tra Tra) ở mức 3,9 ± 0,1 mg/L, cao gấp 19,5 lần so với quy chuẩn nước mặt QCVN 08:2008/BTNMT loại A2 (≤ 0,2 mg/L). Ở thùng 1, NH4+ ở nghiệm thức đối chứng, Lục Bình, Lục Bình + Sục Khí, Lục Bình + Sục Khí + Vi Khuẩn đều giảm so với đầu vào và giá trị còn lại lần lượt là 3,1 mg/L, 3,3 mg/L, 0,4 mg/L và 0,4 mg/L tương ứng với hiệu suất giảm lần lượt là 20,5%, 15,4%, 89,7%, 89,7% so với đầu vào. Khi so sánh với A2 QCVN 08/BTNMT: 2008 thì nghiệm thức đối chứng, Lục Bình, Lục Bình + Sục Khí cấp thùng, Lục Bình + Sục Khí + Vi Khuẩn cao hơn giới hạn quy định ở cấp thùng. Ở thùng 2, NH 4+ ở từng nghiệm thức đối chứng, Lục Bình, Lục Bình + Sục Khí, Lục Bình + Sục Khí + Vi Khuẩn đều giảm dần so với cấp thùng 1 có giá trị lần lượt là 2,4 mg/L, 2,2 mg/L, 0,1 mg/L và 0,1 mg/L với các hiệu suất xử lý 38,5%, 43,6%, 97,4%, 97,4% so với đầu vào. So với cột A2 QCVN 08: 2008/BTNMT thì nghiệm thức đối chứng và Lục Bình vẫn còn cao hơn giới hạn quy định. Qua đến cấp thùng 3, các nghiệm thức đối chứng, Lục Bình, Lục Bình + Sục Khí, Lục Bình + Sục Khí + Vi Khuẩn có hàm lượng NH 4+ không thay đổi so với thùng 2. Ở thùng 4, giá trị NH4+ ở các nghiệm thức đối chứng cao hơn giới hạn cho phép, Lục Bình, Lục Bình + Sục Khí, Lục Bình + Sục Khí + Vi Khuẩn đều thấp hơn cột A2 QCVN 08: 2008/BTNMT. 21 Sau 64 ngày vận hành hàm lượng NH4+ đầu vào ở mức 5,0 mg/L cao hơn gấp gấp 25 lần so với quy chuẩn nước mặt QCVN 08: 2008/BTNMT loại A2 (≤ 0,2 mg/L). Hàm lượng NH4+ có xu hướng giảm dần khi qua các cấp thùng của từng nghiệm thức (hình 4.8). Hình 4.8 Hàm lượng NH4+ ở 64 ngày vận hành Ở thùng 1, tương ứng với hiệu suất giảm lần lượt là 22%, 40%, 94%, 94% so với đầu vào ở nghiệm thức đối chứng, Lục Bình, Lục Bình + Sục Khí, Lục Bình + Sục Khí + Vi Khuẩn đều giảm so với đầu vào và giá trị còn lần lượt là 3,9 mg/L, 3,3 mg/L, 0,3 mg/L và 0,3 mg/L. So với cột A2 QCVN 08/BTNMT: 2008 thì chỉ có nghiệm thức Lục Bình + Sục Khí, Lục Bình + Sục Khí + Vi Khuẩn thấp hơn giới hạn quy định. Ở thùng 2, NH4+ ở các nghiệm thức đều tiếp tục giảm thấp hơn ở thùng 1 nhưng giá trị NH4+ ở nghiệm thức đối chứng và nghiệm thức Lục Bình vẫn còn cao hơn giới hạn quy định tại cột A2 QCVN 08/BTNMT: 2008 và có giá trị lần lượt là 2,3 mg/L, 2,2 mg/L. Tương tự ở cấp thùng 3, NH4+ ở các nghiệm thức đều tiếp tục giảm thấp hơn ở thùng 2 nhưng giá trị NH4+ ở nghiệm thức đối chứng và nghiệm thức Lục Bình có giá trị lần lượt là 1,9 mg/L, 1,2 mg/L, vẫn còn cao hơn giới hạn quy định tại cột A2 QCVN 08/BTNMT: 2008. Ở thùng 4, giá trị NH4+ ở các nghiệm thức tiếp tục giảm so với cấp thùng 3 và tất cả đều đạt QCVN 08: 2008/BTNMT loại A2. Tuy nhiên giá trị NH4+ ở nghiệm thức đối chứng > Lục Bình > Lục Bình + Sục Khí, Lục Bình + Sục Khí + Vi khuẩn. Qua kết quả 2 đợt thu mẫu sau 32 ngày và 64 ngày vận hành hệ thống cho thấy sau cấp thùng 1 chỉ có nghiệm thức Lục Bình + sục Khí, Lục Bình + sục Khí + vi khuẩn giá trị NH4+ đạt QCVN 08: 2008/BTNMT loại A2 và ở nghiệm thức đối chứng và nghiệm thức Lục Bình thì đến cấp thùng 4 mới đạt QCVN 08: 2008/BTNMT loại A2. Nồng độ 22 NH4+ ở nghiệm thức có Lục Bình thường thấp hơn đối chứng và có sục khí thường thấp hơn không sục khí. Qua đó cho thấy sự giảm NH4+ có thể vừa do Lục Bình và tảo hấp thụ vừa do suc khí làm chuyển hóa NH4+ thành các dạng khác như nitrite (NO2-) hay nitrate (NO3-). 4.2.2 Diễn biến Nitrite (NO2-) theo từng cấp thùng Ở ngày vận hành thứ 32, đầu vào không phát hiện nồng độ NO2-. Sau khi qua từng cấp thùng, nitite có sự biến động và thường cao nhất ở nghiệm thức đối chứng (trừ cấp thùng 1, hình 4.9). Hình 4.9 Hàm lượng NO2- sau 32 ngày vận hành Ở thùng 1, nồng độ nitrite ở nghiệm thức đối chứng, Lục Bình, Lục Bình + Sục Khí, Lục Bình + Sục Khí + Vi Khuẩn đều tăng cao hơn so với đầu vào và giá trị còn lần lượt là 0,7 mg/L, 0,3 mg/L, 0,7 mg/L và 0,9 mg/L và nồng độ nitrite ở tất cả các nghiệm thức đều cao hơn so với cột A2 QCVN 08/BTNMT: 2008. Ở thùng 2, nồng độ nitrite ở nghiệm thức đối chứng và Lục Bình tăng cao hơn so với thùng 1 và có giá trị lần lượt là 1,2 mg/L và 0,5 mg/L. Riêng ở nghiệm thức Lục Bình + Sục Khí và Lục Bình + Sục Khí + Vi Khuẩn thì nitrite giảm thấp hơn ở cấp thùng 1 và nồng độ ở 2 nghiệm thức này còn ở mức 0,2 mg/L. Mặc dù nitrite có giảm ở hai nghiệm thức này nhưng nồng độ vẫn còn cao hơn so với cột A2 QCVN 08/BTNMT: 2008 (0,02mg/L). Ở thùng 3, nồng độ nitrite ở tất cả các nghiệm thức đều giảm so với cấp thùng 2. Tuy nhiên ở đối chứng và Lục Bình vẫn còn cao hơn so với cột A2 QCVN 08/BTNMT: 2008 và giá trị lần lượt là 1,1 mg/L, 0,5 mg/L. Ở nghiệm thức Lục Bình + Sục Khí và 23 Lục Bình + Vi Khuẩn + Sục Khí nitrite giảm thấp đến mức nhỏ hơn giới hạn quy định tại cột A2 QCVN 08/BTNMT: 2008. Ở thùng 4, nồng độ nitrite ở đa số các nghiệm thức tiếp tục giảm so với cấp thùng 3. Tuy nhiên ở hai nghiệm thức đối chứng và Lục Bình vẫn còn cao hơn cột A2 QCVN 08/BTNMT: 2008. Nồng độ nitrite ở nghiệm thức Lục Bình + Sục Khí và Lục Bình + Sục Khí + Vi Khuẩn vẫn duy trì ở mức thấp hơn giá trị quy định tại cột A2 QCVN 08/BTNMT: 2008. Ở ngày vận hành thứ 64, nồng độ nitrite đầu vào khoảng 0,1 mg/L và tăng lên cao hơn so với cột A2 QCVN 08/BTNMT: 2008 ở tất cả các nghiệm thức khi nước chảy qua cấp thùng 1 (Hình 4.10); giá trị ở nghiệm thức đối chứng, Lục Bình, Lục Bình + Sục Khí, Lục Bình + Sục Khí + Vi Khuẩn lần lượt là 0,5 mg/L, 0,2 mg/L, 0,4 mg/L và 0,3 mg/L. Hình 4.10 Hàm lượng NO2- sau 64 ngày vận hành Ở thùng 2, nitrite tiếp tục tăng ở nghiệm thức đối chứng nhưng giảm ở các nghiệm thức còn lại (hình 4.10). So với cột A2 QCVN 08/BTNMT: 2008 thì chỉ có nghiệm thức Lục Bình + Sục Khí + Vi Khuẩn thấp hơn giới hạn quy định. Ở thùng 3, nitrite ở nghiệm thức đối chứng, Lục Bình, Lục Bình + Sục Khí và Lục Bình + Sục Khí + Vi Khuẩn lần lượt là 1,1 mg/L, 0,3 mg/L, 0,1 mg/L và 0,0 mg/L. So với cột A2 QCVN 08: 2008 /BTNMT thì chỉ có nghiệm thức Lục Bình + Sục Khí + Vi Khuẩn thấp hơn giới hạn quy định. Qua các kết quả của 2 lần phân tích, cho thấy sau khi đi qua cấp thùng 1, hàm lượng Nitrite ở các nghiệm thức tăng lên. 24 4.2.3. Diễn biến nồng độ Nitrate (N-NO3-) qua từng cấp thùng Ở ngày thứ 32 sau khi vận hành hệ thống, hàm lượng Nitrate trong nước đầu vào ở mức 0,3 mg/L và tăng lên ở các nghiệm thức sau khi qua các cấp thùng (Hình 4.11). Hình 4.11. Hàm lượng Nitrate (N-NO3- ) ở ngày 32 sau khi vận hành hệ thống Ở cấp thùng 1, hàm lượng Nitrate ở nghiệm thức đối chứng, Lục Bình, Lục Bình + Sục Khí, Lục Bình + Sục Khí + Vi Khuẩn đều tăng lên so với đầu vào và giá trị đạt lần lượt là 0,9 mg/L, 1,1 mg/L, 12,2 mg/L và 12,8mg/L. So với cột A2 QCVN 08:2008/BTNMT (≤ 5 mg/L) thì các nghiệm thức đối chứng, Lục Bình đạt chuẩn thải ra môi trường nước mặt còn nghiệm thức Lục Bình + Sục Khí và Lục Bình + Sục Khí + Vi Khuẩn nồng độ nitatre đã vượt giới hạn quy định hơn 2,4 lần. Ở thùng 2, thùng 3 và thùng 4 hàm lượng Nitrate ở nghiệm thức đối chứng và Lục Bình có gia tăng so với thùng 1 nhưng nồng độ ở các cấp thùng này đều thấp hơn giá trị quy định tại cột A2 QCVN 08:2008 (5mg/L). Ngược lại, ở nghiệm thức Lục Bình + Sục Khí và Lục Bình + Sục Khí + Vi Khuẩn nồng độ nitrate đều giảm thấp hơn so với cấp thùng 1 nhưng vẫn luôn ở mức cao hơn giới hạn quy định tại cột A2 QCVN 08:2008 từ 2,1-2,3 lần. Ở ngày thứ 64 sau khi vận hành hệ thống, hàm lượng Nitrate trong nước đầu vào ở mức 0,2 mg/L và nồng độ ở các nghiệm thức có xu hướng tương tự như ở ngày thứ 32 sau khi qua các cấp thùng (Hình 4.12). 25 Hình 4.12. Hàm lượng Nitrate (N-NO3- ) ở ngày 64 sau khi vận hành hệ thống Nồng độ Nitrate ở đối chứng tăng dần qua các cấp thùng và đạt giá trị ở cấp thùng 1, 2, 3 và 4 lần lượt là 1,1, 2,8, 3,4 và 3,5mg/L. Ở nghiệm thức Lục Bình, nồng độ nitrate cũng gia tăng qua các cấp thùng nhưng luôn thấp hơn nghiệm thức đối chứng và ở mức từ 0,7-1,7mg/L. Ở các nghiệm thức có sục khí (Lục Bình + Sục Khí và Lục Bình + Sục Khí + Vi Khuẩn) nitrate đều tăng lên so với đầu vào dao động qua các cấp thùng từ 11,3-12,4 mg/L ở nghiệm thức Lục Bình + Sục khí và từ 11,9-12,6 mg/L ở nghiệm thức Lục Bình + Sục Khí + Vi Khuẩn. So với cột A2 QCVN 08:2008/BTNMT (≤ 5 mg/L) thì nồng độ nitrate trong nước ở nghiệm thức đối chứng và Lục Bình đạt chuẩn thải còn nghiệm thức Lục Bình + Sục Khí và Lục Bình + Sục Khí + Vi Khuẩn không đạt chuẩn thải. Qua kết quả trên cho thấy sục khí đã làm gia tăng quá trình chuyển hóa đạm dạng NH4+, NO2- sang dạng NO3-. Quá trình chuyển hóa này nhờ sự cung cấp oxy và tồn tại của vi khuẩn nitrate hóa. 4.2.4. Diễn biến hàm lượng Phosphate ( PO43-) theo từng cấp thùng Ở ngày thứ 32 sau khi vận hành hệ thống, hàm lượng phosphate trong nước đầu vào ở mức 7,3±1,6mg/L, cao hơn so với quy chuẩn nước mặt QCVN 08:2008/BTNMT loại A2 (≤ 0,2 mg/L) 36,5 lần, nồng độ ở các nghiệm thức giảm dần qua các cấp thùng (Hình 4.13). 26 Hình 4.13. Hàm lượng Phosphate ( PO43-)ở ngày 32 sau khi vận hành hệ thống Ở thùng 1, hàm lượng Phosphate ở nghiệm thức đối chứng, Lục Bình, Lục Bình + Sục Khí, Lục Bình + Sục Khí + Vi Khuẩn đều giảm so với đầu vào và giá trị còn lần lượt là 5,3 mg/L, 5,4 mg/L, 5,3 mg/L và 5,5 mg/L. Ở thùng 2, hàm lượng Phosphate tiếp tục giảm so với thùng 1 và giá trị còn lại ở nghiệm thức đối chứng, Lục Bình, Lục Bình + Sục Khí, Lục Bình + Sục Khí + Vi Khuẩn lần lượt là 5,4 mg/L, 5,3 mg/L, 5,0 mg/L và 4,8 mg/L. Tương tự, phosphate ở cấp thùng 3 và 4 đều giảm ở tất cả các nghiệm thức nhưng nồng độ còn lại sau khi ra khỏi cấp thùng 4 vẫn còn cao hơn nhiều lần so với giới hạn quy định tại cột A2 QCVN 08:2008. Qua đó cho thấy mặc dù ở nghiệm thức Lục Bình, sục khí và vi khuẩn phosphate còn lại thấp hơn ở đối chứng nhưng hiệu suất làm giảm chưa cao, đầu ra vẫn chưa đạt chuẩn thải ra môi trường nước mặt. Ở ngày thứ 64 sau khi vận hành hệ thống, hàm lượng phosphate trong nước đầu vào ở mức 3,6 ± 0,7 mg/L, cao hơn so với quy chuẩn nước mặt QCVN 08:2008/BTNMT loại A2 (≤ 0,2 mg/L) 18 lần, nồng độ ở các nghiệm thức giảm thấp hơn so với đầu vào (Hình 4.14). 27 Hình 4.14. Hàm lượng Phosphate (PO43-) ở ngày 64 sau khi vận hành hệ thống Ở cấp thùng 1, hàm lượng Phosphate ở nghiệm thức đối chứng, Lục Bình, Lục Bình + Sục Khí, Lục Bình + Sục Khí + Vi Khuẩn đều giảm so với đầu vào và giá trị còn lần lượt là 2,8 mg/L, 2,8 mg/L, 1,8 mg/L và 1,9 mg/L. Ở thùng 2, hàm lượng Phosphate (PO43-) nghiệm thức đối chứng, Lục Bình, Lục Bình + Sục Khí, Lục Bình + Sục Khí + Vi Khuẩn đều giảm so với đầu vào và giá trị lần lượt là 2,9 mg/L, 2,0 mg/L, 1,8 mg/L và 1,8 mg/L. Ở thùng 3, hàm lượng Phosphate (PO43-) nghiệm thức đối chứng, Lục Bình, Lục Bình + Sục Khí, Lục Bình + Sục Khí + Vi Khuẩn đều giảm so với đầu vào và giá trị lần lượt là 3,0 mg/L, 1,9 mg/L, 1,8 mg/L và 2,1 mg/L. Ở thùng 4, hàm lượng Phosphate (PO43-) nghiệm thức đối chứng, Lục Bình, Lục Bình + Sục Khí, Lục Bình + Sục Khí + Vi Khuẩn đều giảm so với đầu vào và giá trị lần lượt là 3,0 mg/L, 1,8 mg/L, 2,2 mg/L và 2,0 mg/L. So với cột A2 QCVN 08/BTNMT: 2008 thì các nghiệm thức đối chứng, Lục Bình, Lục Bình + Sục Khí, Lục Bình + Sục Khí + Vi Khuẩn ở các cấp thùng đều cao hơn giới hạn quy định. 4.2.5. Diễn biến nồng độ COD (mg/L) trong nước thải theo từng cấp thùng Theo Lương Bích Phẩm (2002) chỉ số COD được dùng rộng rãi để đặc trưng cho hàm lượng các chất hữu cơ của nước thải và sự ô nhiễm của nước tự nhiên. COD là hàm lượng oxi cần thiết cho quá trình oxi hóa toàn bộ các chất hữu cơ có trong nước thành CO2 và H2O. Do đó giá trị COD càng cao thì hàm lượng chất hữu cơ càng nhiều. Nồng độ COD đầu vào ở ngày 32 sau khi vận hành hệ thống là 89,9±14,3 mg/L. Khi nước chảy qua các cấp thùng thì COD ở tất cả các nghiệm thức đều giảm (Hình 4.15). 28 Hình 4.15. Nồng độ COD ở ngày 32 sau khi vận hành hệ thống Ở cấp thùng 1, nghiệm thức đối chứng, Lục Bình, Lục Bình + Sục Khí, Lục Bình+Sục Khí + Vi Khuẩn đều giảm so với đầu vào và giá trị còn lại lần lượt là 81,9 mg/L, 47,7mg/L, 31,7 mg/L và 39,7 mg/L; tuy nhiên COD ở tất cả các nghiệm thức trong cấp thùng này đều cao hơn so với cột A2 QCVN 08:2008 /BTNMT (15mg/L). Ở thùng 2, COD ở các nghiệm thức tiếp tục giảm so với thùng 1 và xu hướng này duy trì rỏ ở nghiệm thức đối chứng khi nước chảy qua các cấp thùng 2, 3 và 4. Tuy nhiên COD ở nghiệm thức Lục Bình, Lục Bình + Sục Khí, Lục Bình + Sục Khí + Vi Khuẩn thay đổi khổng lớn so với cấp thùng 1; nồng độ COD ở đầu ra (thùng 4) ở nghiệm thức đối chứng, Lục Bình giảm, Lục Bình + Sục Khí, Lục Bình + Sục Khí + Vi Khuẩn còn lại lần lượt là 51,7mg/L, 25,6 mg/L, 29,6 mg/L và 26,4 mg/L. So với cột A2 QCVN 08:2008/BTNMT thì COD ở tất cả các nghiệm thức đều còn cao hơn giới hạn quy định. Ở ngày 64 sau khi vận hành hệ thống, nồng độ COD đầu vào là 86,6 ± 6,6 mg/L. Khi nước chảy qua các cấp thùng thì COD ở tất cả các nghiệm thức đều giảm (Hình 4.15). 29 Hình 4.16. Nồng độ COD ở ngày 64 sau khi vận hành hệ thống 4.2.6. Diễn biến hàm lượng TSS qua từng cấp thùng Theo QCVN 08:2008, giới hạn TSS trong nước có thể sử dụng cho sinh hoạt nhưng phải qua xử lý là 30mg/L (Cột A2). Trong nước đầu vào hàm lượng TSS ở ngày 32 sau khi vận hành hệ thống cao hơn giới hạn quy định 3,7 lần (110mg/L). Qua các cấp thùng TSS có giảm nhưng ở đầu ra (Thùng 4) vẫn còn cao hơn giá trị quy định; nồng độ TSS còn lại ở đối chứng, lục bình, lục bình + sục khí, lục bình + sục khí + vi khuẩn lần lượt là 55, 72,5, 32,5 và 37,5 mg/L. Hình 4.17. TSS ở ngày 32 sau khi vận hành hệ thống 30 Ở ngày 64 sau khi vận hành hệ thống, mặc dù hàm lượng TSS ở đầu vào chỉ cao hơn giới hạn quy định 1,7 lần (52mg/L) nhưng qua các cấp thùng TSS vẫn còn cao hơn giá trị quy định. Tại đầu ra (thùng 4), nồng độ TSS còn lại ở đối chứng, lục bình, lục bình + sục khí, lục bình + sục khí + vi khuẩn lần lượt là 60, 45, 45 và 40 mg/L. Hình 4.18. TSS ở ngày 64 sau khi vận hành hệ thống 4.3 KẾT QUẢ VỀ ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC CỦA LỤC BÌNH Khả năng xử lý nước thải từ nuôi thâm canh cá Tra của lục bình qua mức giảm nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải qua từng cấp thùng của nghiệm thức. Nồng độ các chất ô nhiễm giảm là do lục bình đã hấp thu các chất (đạm, lân) có trong môi trường nước thể hiện thông qua sự gia tăng của một số đặc điểm sinh học theo thời gian. 4.3.1. Tốc độ tăng trưởng của lục bình ở các nghiệm thức theo thời gian Cây lục bình Eichhornia crasspipes là loài cây chiếm ưu thế ở các nước cận nhiệt đới và là loài cây có khả năng quang hợp mạnh mẽ nhất. Theo J. Vymazal (2003), 10 cây lục bình ban đầu sẽ phát triển thành hơn 600.000 cây trong thời gian 6 tháng ở diện tích bề mặt 0,4 ha nước mặt tự nhiên. Lục bình phát triển trên mặt nước tạo nên môi trường nước hoàn toàn khác biệt so với môi trường nước tự nhiên có bề mặt thoáng. 31 Hình 3.1. Chiều cao lục bình của các nghiệm thức theo thời gian Ghi chú: Trong cùng thời điểm (0 ngày, 30 ngày, 60 ngày), các nghiệm thức có chữ cái in thường (a, b, c) giống nhau thì không khác biệt nhau về ý nghĩa thống kê (p>0,05) và ngược lại Trong cùng 1 nghiệm thức, các thời điểm (0 ngày, 30 ngày, 60 ngày) có chữ cái in hoa (A, B, C) giống nhau thì không khác biệt nhau về ý nghĩa thống kê (p>0,05) và ngược lại. Thời điểm bố trí thí nghiệm (0 ngày), chiều cao trung bình của lục bình giữa 3 nghiệm thức LB, LB + SK, LB + SK + VK dao động từ 16,63 – 17,02 cm, không có sự khác biệt mang ý nghĩa thống kê giữa các nghiệm thức (p>0,05). Sau 30 ngày, chiều cao trung bình của lục bình ở các nghiệm thức LB; LB + SK; LB + SK + VK lần lượt là 20,56; 22,99; 25,60 cm tương ứng với tốc độ tăng trưởng 0,1; 0,2; 0,3 cm/ngày, có sự khác biệt giữa hai nghiệm thức LB và LB + SK + VK (p>0,05). Ở thời điểm 60 ngày, chiều cao của nghiệm thức LB + SK + VK là cao nhất đạt giá trị trung bình là 39,07 cm, có khác biệt với nghiệm thức LB có chiều cao trung bình thấp nhất 32,8 cm. Diễn biến chiều cao lục bình ở sau 60 ngày tương tự như 30 ngày, tuy nhiên tốc độ tăng trưởng của lục bình tăng mạnh ở cả 3 nghiệm thức LB; LB + SK; LB + SK + VK đạt giá trị lần lượt là 0,41; 0,4; 0,45 cm/ngày so với thời điểm 30 ngày, có sự chênh lệch về tốc độ tăng trưởng của nghiệm thức LB + SK + VK với hai nghiệm thức LB và LB + SK tuy nhiên không có sự khác biệt về chiều cao mang ý nghĩa thống kê giữa 3 nghiệm thức này (p>0,05). 32 Hình 3.2. Chiều cao của lục bình ở từng nghiệm thức qua các cấp thùng theo thời gian Ghi chú: Trong cùng cấp thùng, các nghiệm thức có chữ cái in thường (a, b, c) giống nhau thì không khác biệt nhau về ý nghĩa thống kê (p>0,05) và ngược lại Trong cùng 1 nghiệm thức, các cấp thùng có chữ cái in hoa (A, B, C) giống nhau thì không khác biệt nhau về ý nghĩa thống kê (p>0,05) và ngược lại. Trong cùng 1 thời điểm (0 ngày, 30 ngày, 60 ngày), giá trị trung bình giữa các cấp thùng có các kí tự (I, II, III, IV) giống nhau thì không khác biệt nhau về ý nghĩa thống kê (p>0,05) và ngược lại. Sau 60 ngày, chiều cao trung bình của lục bình ở cấp thùng 1 và 2 phát triển hơn so với thời điểm 30 ngày tăng trung bình 22,89 và 8,73 cm, còn ở cấp thùng 3, 4 chiều cao lục bình cũng phát triển hơn so với thời điểm 30 ngày, tuy nhiên vẫn thấp hơn so với lúc bố trí thí nghiệm (0 ngày) (trừ nghiệm thức LB). Ở cấp thùng 1, nghiệm thức LB + SK phát triển mạnh nhất chiều cao trung bình đạt 69,9 cm, tốc độ sinh trưởng trung bình trong 1 ngày giảm dần theo thứ tự LB + SK, LB, LB + SK + VK lần lượt là 0,84; 0,73; 0,72 cm/ngày. Tuy nghiệm thức LB có chiều cao trung bình thấp hơn nghiệm thức LB + SK + VK nhưng tốc độ sinh trưởng cao hơn. Còn ở cấp thùng 2, sự phát triển của lục bình ở các nghiệm thức trái ngược với cấp thùng 1, nghiệm thức LB phát triển nhất đạt chiều cao 37,85 cm, còn nghiệm thức LB 33 + SK có chiều cao thấp nhất đạt 29,10 cm. Chiều cao giữa các nghiệm thức ở cấp thùng này không khác biệt nhau về ý nghĩa thống kê (p>0,05). Như vậy, sự phát triển của lục bình ở các nghiệm thức trong cấp thùng 1 có ảnh hưởng đến cấp thùng thứ 2, nghiệm thức nào phát triển mạnh ở thùng 1 sẽ hấp thu nhiều chất dinh dưỡng làm giảm nồng độ dinh dưỡng qua thùng thứ 2 sẽ giảm. Qua đến cấp thùng thứ 3, 4 các chất dinh dưỡng cần thiết cho lục bình phát triển hầu như đã cạn kệt, vì vậy lục bình ở hai cấp thùng 3 và 4 không phát triển được và có dấu hiệu bị chết. 34 CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận pH có khuynh hướng tăng qua các cấp thùng, nhưng đều nằm trong giới hạn cho phép quy chuẩn nước mặt QCVN 08:2008/BTNMT. DO sau 32 ngày vận hành có xu hướng tăng dần qua các cấp thùng từ đầu vào đến đầu ra. Sau 64 ngày DO tăng dần, ở đợt 64 ngày cao hơn đợt 32 ngày. Ammonium ở đầu vào rất cao vượt quy chuẩn cho phép hơn 23 lần, có xu hướng giảm dần từ đầu vào đến đầu ra. Kết hợp Lục Bình và sục khí là giảm nhanh ammonium; nghiệm thức Lục Bình + sục khí, Lục Bình + sục khí + vi khuẩn đạt chuẩn cột A2 QCVN 08:2008/BTNMT ở cấp thùng 2 trong khi nghiệm thức Lục Bình không sục khí và ĐC qua cấp thùng thứ 4 vẫn chưa đạt cột A2 QCVN 08:2008/BTNMT. Nitrite ở đầu vào rất thấp, có xu hướng tăng dần qua các cấp thùng 1, 2 và giảm ở cấp thùng 3 và 4, đặc biệt giảm nhanh ở các nghiệm thức có sục khí, ở nghiệm thức không sục khí thì có trồng lục bình làm giảm nitrit nhiều hơn không trồng lục bình. Qua 4 cấp thùng nồng độ nitrit chênh lệch không lớn so với đầu vào, không có nghiệm thức nào xử lý nitrit đạt cột A2 QCVN 08:2008/BTNMT. Nitrate tăng dần từ đầu vào đến đầu ra, đặc biệt là ở các nghiệm thức có sục khí, hai nghiệm thức không sục khí là ĐC và LB có nồng độ nitrate thấp hơn và đạt cột A2 QCVN 08:2008/BTNMT. Ở nghiệm thức LB thấp nhất do nitrat bị lục bình hấp thụ. Phosphate, COD, TSS trong nước thải từ nuôi thâm canh cá tra rất cao, Lục bình, kết hợp lục bình và sục khí hay lục bình, sục khí và vi khuẩn làm các thông số này giảm chưa đến mức đạt chuẩn thản theo QCVN 08:2008/BTNMT. 5.2 Kiến nghị Nước thải từ ao nuôi cá tra cần phải được xử lý trước khi thải ra môi trường, để tránh gây ô nhiễm môi trường. Xây dựng hệ thống xử lý nước thải ao nuôi cá tra thâm canh ứng dụng kết quả thí nghiệm này, sử dụng lục bình kết hợp sục khí để xử lý chất ô nhiễm, nước thải đầu ra cần qua hệ thống xử lý yếm khí (ao lắng hoặc chảy ngầm qua hệ thống đất ngập nước) để xử lý lượng NO2- và NO3- nhờ quá trình phản nitrat. Không cần phải cấy vi khuẩn vào nghiện thức Lục Bình + Sục Khí + Vi khuẩn. Cần nghiên cứu khả năng hấp thụ dinh dưỡng của nhiều loài thực vật thủy sinh khác nhau để chọn loại ó khả năng hấp thụ tốt nhất đưa vào thí nghiệm. 35 36 TÀI LIỆU THAM KHẢO Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, 2013. Báo cáo thống kê 9 tháng đầu năm 2013. Website: http://www.agroviet.gov.vn/Pages/home.aspx. Bùi Trường Thọ, 2010. Đặc điểm sinh học, khả năng hấp thu dinh dưỡng của môn nước (Colocasia esculenta), Lục bình (Eichhonia crassipes), cỏ mồm (Hymenachne acutigluma) trong nước thải sinh hoạt. Luận văn cao học Quản lý Môi trường, Đại học Cần Thơ. Cần Thơ. Cao Ngọc Điệp, 2013. Khảo sát đa dạng di truyền vi khuẩn ở Đồng bằng Sông Cửu Long và tuyển chọn vi khuẩn kết tụ sinh học, chuyển hóa nitơ, photpho dùng trong xử lý nước thải. Báo cáo tổng hợp đề tài độc lập cấp nhà nước. Trường Đại học Cần Thơ. Cần Thơ. Cao Văn Thích, 2008. Chất lượng nước và tích lũy vật chất dinh dưỡng trong ao nuôi cá tra thâm canh ở Quận Ô Môn – TP. Cần Thơ. Luận văn tốt nghiệp cao học. Chuyên ngành Nuôi trồng thủy sản. Khoa Thủy sản. Trường Đại học Cần Thơ. 104 trang. Dương Công Chinh và Đồng An Thu (Trung tâm nghiên cứu môi trường và xử lý nước, Viện khoa học thuỷ lợi miền Nam) (2009), Phát triển ao nuôi cá tra ở Đồng bằng sông Cửu Long và các vấn đề môi trường cần giải quyết. Hội Đập Lớn và phát triển nguồn nước Việt Nam. Dương Thúy Hoa, 2004. Hiệu suất xử lý nước thải sau hầm ủ Biogas của lò giết mổ bằng Lục bình. Luận văn thạc sỹ Khoa học Môi trường, Đại học Cần Thơ. Cần Thơ. Huỳnh Kiều Linh, 2012. Nghiên cứu xử lý chất ô nhiễm trong nước thải ao nuôi cá tra (Pangasianodon hypophthalmus) bằng biện pháp sinh học. Luận văn cao học khoa học môi trường. Đại học Cần Thơ. Cần Thơ. Lâm Thị Mỹ Nhiên và Ngô Thụy Diễm Trang, 2013. Vai trò của bồn bồn trong hệ thống đất ngập nước kiến tạo xử lý nước thải bể cá tra thâm canh 10 ngày hoàn kín. Kỷ yếu hội nghị khoa học, Khoa Môi trường Tài nguyên Thiên nhiên và Biến đổi khí hậu vùng Đồng bằng Sông Cửu Long. Lê Sen, 2013. Tạo nghề mới ở Vĩnh Thắng. http://www.agroviet.gov.vn/Pages/news_detail.aspx?NewsId=26869, truy cập ngày 22/10/2013. Nguyễn Bích Ngọc (2000), Dinh dưỡng cây thức ăn gia súc, Nxb văn hóa dân tộc, Hà Nội. Nguyễn Đăng Khôi và Nguyễn Hữu Chiến, 1985. Nghiên cứu về cây thức ăn gia súc, Nhà xuất bản Khoa học Kỹ thuật Hà Nội. Nguyễn Lệ Phương, 2010. Nghiên cứu xử lý bùn ao nuôi cá tra để làm phân hữu cơ. Luận văn tốt nghiệp cao học. Đại học Cần Thơ. Cần Thơ. Nguyễn Thị Đan Thanh, 2010. Ảnh hưởng của sự thay thế cỏ long tây bằng lục bình (Eichhonia crassipes) lên khả năng vận dụng dưỡng chất, các thông số dịch dạ cỏ và sự tích lũy đạm ở trâu và bò. Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp chuyên ngành chăn nuôi, Đại học Cần Thơ. Cần Thơ. 37 Nguyễn Văn Thưởng, 1992, Sổ tay thành phẩm dinh dưỡng thức ăn gia súc Việt Nam, nxb Nông nghiệp, Hà Nội. Nguyễn Xuân Thành, 2003. Cuộc chiến Catfish: Xuất khẩu cá tra và cá basa của Việt Nam sang thị trường Mỹ. Case study in Fulbright Economics Teaching Program. Tôn Thất Thịnh, 2010. Ảnh hưởng của các mức độ bổ sung lục bình tươi lên khả năng tăng trưởng, tỷ lệ tiêu hóa dưỡng chất và hiệu quả kinh tế của gà sao nuôi thịt, Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp chuyên ngành chăn nuôi, Đại học Cần Thơ. Cần Thơ. Tổng cục Thống kê, 2010. Niên giám Thống kê 2010. Nhà xuất bản Thống kê, Hà Nội. pp 100 Trương Quốc Phú, 2007. Chất lượng nước và bùn đáy ao nuôi cá tra thâm canh. Báo cáo hội thảo: Bảo vệ môi trường trong nuôi trồng và chế biến thủy sản trong thời kỳ hội nhập. Bộ Nông Nghiệp và Phát triển nông thôn, ngày 27-28/12/2007. Phạm Hoàng Hộ, 2000. Cây cỏ Việt Nam, tập 2. Nhà xuất bản trẻ Tp. Hồ Chí Minh, 239 trang. Phạm Quốc Nguyên, Lê Hồng Y, Nguyễn Văn Công và Trương Quốc Phú, 2013. Diễn biến một số chỉ tiêu chất lượng nước trong ao nuôi cá tra (Pangasianodon hypophthalmus)Thâm canh. Kỷ yếu hội nghị khoa học, Khoa Môi trường Tài nguyên Thiên nhiên và Biến đổi khí hậu vùng Đồng bằng Sông Cửu Long. Võ Thị Kim Hằng, 2007. So sánh hiệu quả xử lý nước thải chăn nuôi bằng cây Rau ngỗ (Enydra Fluctuans Lour) và cây Lục bình (Eichhonia crassipes(Maret) Solms.). Luận văn cao học Khoa học Môi trường. Đại học Cần Thơ. Cần Thơ. Đặng Kim Chi (1999), Hóa học môi trường tập I, NXB Khoa học và Kỷ thuật, Hà Nội. Phạm Hoàng Hộ (2000) Cây Cỏ Việt Nam, tập III, Nhà Xuất Bản trẻ, 2000: 635. Trần Hữu Uyển, Trần Việt Nga (2000), Bảo vệ và xử dụng nguồn nước, Nhà Xuất Bản Nông Nghiệp Hà Nội 2000:5-45. Lê Hoàng Việt (2000) Nguyên lý các qui trình xử lý chất thải, Tài liệu lưu hành nội bộ, Khoa CN – TTKT Môi Trường – DHCT, Tháng 8 năm 2000: 252-260. Lê Trình (1997) Quan trắc và kiểm soát ô nhiễm môi trường nước, Nhà Xuất Bản Khoa Học và Kỹ Thuật. Hà Nội. 1997: 52 -68. Lương Đức Phẩm (2002), công nghệ xử lý nước thải bằng phương pháp, NXB Giáo Dục. Nguyễn Đức Lượng – Nguyễn Thị Thùy Dương (2003), Công nghệ sinh học trong môi trường, tập I, Nhà xuất bản Đại Học Bách Khoa TPHCM. Lê Hoàng Việt (2003).phương pháp xử lý nước thải, Đại Học Cần Thơ. Nguyễn Thị Diệp Chi, 2008. Hóa học môi trường, Đại Học Cần Thơ. Nguyễn Hữu Lộc (2009). Sự biến đổi chất lượng trong hệ thống nuôi cá Tra thâm canh ở các quy mô khác nhau. Luận văn tốt nghiệp cao học. Đại Học Cần Thơ. 38 PHỤ LỤC Nghiệm thức NĐ (oC) Cấp thùng 1 ĐV ĐC LB LB+SK LB+VK+SK 29,1 29,1 27,3 27,0 25,9 26,9 26,5 26,8 26,2 25,9 – – – QCVN08:2008 Cấp thùng 2 ĐV ĐC LB LB+SK LB+VK+SK QCVN08:2008 Cấp thùng 3 ĐV ĐC LB LB+SK LB+VK+SK QCVN08:2008 Cấp thùng 4 ĐV ĐC LB LB+SK LB+VK+SK QCVN08:2008 28,9 29, 4 27, 4 27,2 25,6 26,5 25,8 26,5 25,7 25,8 29,2 29,5 27,8 27,7 25,9 26,3 26,4 26, 3 25,8 25,8 – – – – – – – – – – 29,2 28,2 27,7 27,9 25,6 26,5 – 26,5 26,5 26,2 25,8 – – – – NH4+ (mg/L) Thông số NO2NO3(mg/L) (mg/L) – 3,9 - 5 0 – 0,1 – 3,1 3,9 3,3 3,3 0,4 0,3 0,4 0,3 ≤0,2 pH DO (mg/L) 6,9 – 6,8 6,9 – 6,8 6,8 – 6,85 7,3 – 7,1 7,5 – 7,0 6-8,5 5,3 5,3 6,4 5,3 3,9 4,9 7,7 6,4 7,5 6,8 ≥5 6,8 – 6,9 7,1 – 6,8 6,6 – 6,5 7,1 – 7,2 7,4 – 7,1 6-8,5 4,8 5,4 6,9 5,1 3,3 4,9 7,4 6,6 8,0 7,1 ≥5 – 3,9 - 5 – 2,4 2,3 2,2 2,2 0,1 0,1 0,1 0,1 ≤0,2 6,9 – 6,8 7,3 – 6,8 6,6 – 6,6 7,4 – 7,1 7,7 – 7,1 6-8,5 5,1 -5,2 8,0 5,5 4,3 5,3 8,2 6,7 8,1 7,2 ≥5 – 6,9 – 6,9 7,6 – 6,8 6,8 – 6,9 4,6 6,6 8,1 5,7 4,7 5,6 – 3,9 - 5 0 – 0,1 – 0,3 – 1 0,9 -1 – 0,1 0,6 7,5 – 7,1 7,5 – 7,2 6-8,5 8,4 6,5 8,3 7,2 ≥5 – 0 – 0,1 0 -0,1 – 0 – 0,1 0 – 0,1 ≤0,2 ≤0,02 – – – – – – – – – – – – – 0,7 0,5 0,3 0,2 0,7 0,4 0,9 0,3 ≤0,02 – – – – 0 – 0,1 – – – – 1,2 – 1,2 0,5 – 0,2 0,2 – 0,1 0,2 - 0 ≤0,02 0 – 0,1 3,9 - 5 – 2,4 1,9 2,2 1,2 0,1 0,1 0,1 0,1 ≤0,2 – 1,1 – 1,1 0,5 – 0,3 0 – 0,1 – 0,1 - 0 – ≤0,02 – 39 0,3 0,2 – 0,3 0,2 0,9 1,1 1,1 0,7 12,2 11,3 2,8 11,9 ≤5 PO4(mg/L) – – – – – 0,3 – 0,2 1 – 2,8 2,4 - 1 10, 9 – 12,4 11,5 – 12,3 ≤5 0,3 0,2 1,7 3,4 3,0 1,7 10,9 12,3 10,7 12,6 ≤5 – 0,3 0,2 2,7 3,5 2,8 1,7 – 10,2 11,5 10,6 12 ≤5 – – – – – – – - COD (mg/L) 7,3 3,6 5,3 2,8 5,4 2,8 5,3 1,8 5,5 1,9 ≤0,2 – 7,3 3,6 5,4 2,9 5,3 2,0 5,0 1,8 4,8 1,8 ≤0,2 – 7,3 3,6 5,3 3,0 4,6 1,9 4,9 1,8 4,6 2,1 ≤0,2 – 7,3 3,6 5,1 3,0 4,3 1,8 – 4,6 2,2 4,2 2,0 ≤0,2 – – – – – – – – – – – – – – – – TSS (mg/L) 96,4 86,6 81,9 106,9 47,7 63,2 31,7 45,9 39,7 45,1 ≤15 – 96,4 86,6 77,1 108,3 29,1 26,3 19,7 37,9 31,7 42,1 ≤15 – 96,4 86,6 59,7 99,7 37,1 48,3 23,1 34,9 18,4 48,3 ≤15 – 96,4 86,6 51,7 98,7 25,6 48 – - 72,5 45 - 29,6 31,5 26,4 37,6 ≤15 – 32,5 45 37,5 40 ≤30 - – – – – – – – – – – – – – 110 52 110 97,5 110 52,5 115 52,5 102,5 47,5 ≤30 – 110 52 95 52,5 90 57,5 92 67,5 100 70 ≤30 - – – – – – – – - 110 52 82,5 – 47,5 65 - 15 62,5 55 52,5 42,5 ≤30 – – 110 52 55 - 60 – 40 [...]... thiện môi trường nước, mang lại lợi ích kinh tế từ lục bình Do đó, đề tài Đánh giá hiệu suất làm giảm một số chất ô nhiễm trong nước thải từ nuôi thâm canh cá tra (Pangasianodon hypophthalmus) của lục bình (Eichhornia crassipes) được thực hiện 1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1.2.1 Mục tiêu tổng quát Xác định khả năng sử dụng lục bình để xử lý nước thải ra từ nuôi thâm canh cá tra nhằm góp phần bảo vệ môi trường... hết đên quá trình xử lý Các chất lơ lững hữu cơ sẽ tiêu thụ oxi để phân hủy làm giảm DO của nguồn nước Các cặn lắng sẽ làm đầy các bể chứa làm giảm thể tích hữu dụng của các bể này (Lê Hoàng Việt, 2003) TSS là trong những thông số chính để đánh giá nồng độ ô nhiễm của nước thải và hiệu quả của hệ thống xử lý Trong kiểm soát ô nhiễm nguồn nước, tất cả các chất rắn lơ lững được xem là chất rắn có khả năng... lượng cá Tra nuôi không ngừng gia tăng theo thời gian Một thực tế phát sinh cùng với sự phát triển về diện tích và sản lượng của nghề nuôi cá tra là vấn đề ô nhiễm môi trường nước mặt Theo Phạm Quốc Nguyên et al.,(2013) thì việc thay nước hằng ngày không qua xử lý sẽ làm phát thải nguồn ô nhiễm ra môi trường tự nhiên, đe dọa ô nhiễm nguồn nước mặt 2.2 Ô nhiễm nước do nuôi thủy sản 2.2.1 Tổng quan về nước. .. nhiều để có thể xử lý các chất ô nhiễm trong nước thải Điều đó đòi hỏi cần có diện tích lớn để cây lục bình (Eichhornia crassipes) có đủ thời gian để xử lý các chất ô nhiễm Theo Cao Ngọc Điệp (2013) vi khuẩn chuyển hóa nitơ Bacillus sp dòng AGT.077.03 và vi khuẩn tích lũy polyphosphate Bacillus subtilis dòng DTT.001L có khả năng xử lý nhanh các chất ô nhiễm trong nước thải ao nuôi cá tra với thời gian... việc xử lý nước thải bằng lục bình (Eichhornia crassipes) cần diện tích rộng và phải vớt thường xuyên (Bùi Trường Thọ, 2010) Các nghiên cứu của Dương Thúy Hoa (2004), Võ Thị Kim Hằng (2007) và Bùi Trường Thọ (2010) chủ yếu tập trung đánh giá khả năng loại bỏ chất ô nhiễm trong nước thải của cây lục bình (Eichhornia crassipes) khi vận hành theo mẻ Các nghiên cứu này cho kết quả xử lý nước thải của cây lục. .. Theo Trương Quốc Phú et al (2003) trong môi trường ao nuôi sự biến động pH ngày đêm phụ thuộc vào mật độ của thực vật nổi Trong ao nuôi thâm cah cá Tra khi nuôi ở mật độ cao, oxi trong ao nuôi thường thiếu cục bộ, do sự gia tăng của hàm lượng CO2 trong nước, NO2- tăng và yếu tố pH giảm Kết quả khảo sát chất lượng nước trong hệ thống nuôi cá Tra thâm canh có pH hoạt động trong khoảng 6,3 – 8,79 (Nguyễn... từng thành phần môi trường” Khi nồng độ hoặc giới hạn của các tác nhân ô nhiễm vượt quá tiêu chuẩn môi trường tại đó thì có thể xem là môi trường đã bị ô nhiễm (Lê Trình, 1997) 2.3 Các chất ô nhiễm sinh ra trong ao nuôi cá tra Ô nhiễm nước là một trong các yếu tố hạn chế cho việc phát triển nông nghiệp ở vùng ĐBSCL (Tuan et al., 2004) Ô nhiễm nguồn nước quá mức khả năng tự làm sạch của thiên nhiên sẽ... nước thải của cây lục bình đạt hiệu quả tốt nhất ở thời điểm 60 ngày sau khi bố trí thí nghiệm Nhưng chưa cho thấy được hiệu quả của cây lục bình (Eichhornia crassipes) khi vận hành nước thải liên tục với lưu lượng lớn như nước thải của ao nuôi cá tra (Pangasianodon hypophthalmus) Do lưu lượng nước thải ao nuôi cá tra lên đến 30%/ngày (Pham Thi Anh et al., 2010), nên cây lục bình cần có thời gian tồn... của nước pH là một trong những chỉ tiêu cần kiểm tra với chất lương nước cấp cũng như nước thải Giá trị của pH cho phép quyết định xử lý nước theo phương pháp thích hợp hoặc điều chỉnh hóa chất trong quá trình xử lý nước như đông tụ hóa học, khử trùng hoặc xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học Sự thay đổi pH trong nước có thể dẫn đến những thay đổi về thành phần các chất trong nước do quá trình... Hoàng Việt (2000), Ô nhiễm nước mặt diễn ra khi đưa quá nhiều các tạp chất, các chất không mong đợi, các tác nhân gây nguy hại vào các nguồn nước, vượt khỏi khả năng tự làm sạch của các nguồn nước này” Theo luật bảo vệ môi trường của Việt Nam (2005), ô nhiễm nước là việc đưa vào các nguồn nước các tác nhân lý, hóa, sinh học và nhiệt không đặc trưng về thành phần hoặc hàm lượng đối với môi trường ban đầu ... NGÀNH QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG ĐÁNH GIÁ HIỆU SUẤT LÀM GIẢM CHẤT Ô NHIỄM TRONG BỂ XỬ LÝ NƯỚC THẢI TỪ NUÔI THÂM CANH CÁ TRA (Pangasianodon hypophthalmus) CỦA LỤC BÌNH (Eichhornia crassipes). .. SINH HỌC CỦA LỤC BÌNH Khả xử lý nước thải từ nuôi thâm canh cá Tra lục bình qua mức giảm nồng độ chất ô nhiễm nước thải qua cấp thùng nghiệm thức Nồng độ chất ô nhiễm giảm lục bình hấp thu chất (đạm,... 08:2008/BTNMT 5.2 Kiến nghị Nước thải từ ao nuôi cá tra cần phải xử lý trước thải môi trường, để tránh gây ô nhiễm môi trường Xây dựng hệ thống xử lý nước thải ao nuôi cá tra thâm canh ứng dụng kết thí