Đánh giá độc tính của một số loại nước thải công nghiệp bằng các phép thử test sinh học (bioassay)

Mụclục Trang Chơng tổng quan 1.1 sơ lợc nớc thải 1.1.1 Phân loại nớc thải 1.1.1.1 Phân loại theo nguồn gốc phát sinh 1.1.1.2 Phân loại theo quan điểm quản lý môi trờng 1.1.1.3 Phân loại quan điểm tác động lên môi trờng 1.2 Nớc thải công nghiệp 1.2.1 Các nguồn phát sinh nớc thải đặc tính nớc thải công nghiệp sản xuất bia 1.2.2 Các nguồn phát sinh nớc thải đặc tính nớc thải công nghiệp giấy 1.2.3 Các nguồn phát sinh nớc thải đặc tính nớc thải làng nghề khí 1.3 Các tiêu đánh giá nớc thải công nghiệp 1.3.1 Các tiêu 1.3.1.1 Các chất hữu 1.3.1.2 Các chất vô 1.3.1.3 Hàm lợng chất rắn 1.3.1.4 Lợng ôxy hoà tan DO 1.3.1.5 Nhu cầu ôxy sinh hoá 1.3.1.6 Nhu cầu ôxy hoá học 1.3.1.7 Các tiêu khác 1.3.2 Đánh giá tác động nớc thải lên môi trờng 1.3.2.1 LC50 1.3.2.2 EC50 1.3.2.3 Động thực vật thuỷ sinh 1.3.2.3.1.Tác động nớc thải lên cá 1.3.2.3.2.Tác động nớc thải lên bèo 1.3.2.3.3 Tác động nớc thải lên vi sinh vật 1.4 Các phơng pháp xử lý nớc thải 1.4.1 Phơng pháp học 1.4.2 Phơng pháp hoá học 1.4.3 Phơng pháp hoá lý 1.4.4 Phơng pháp sinh học ChơngII: Vật liệu phơng pháp 2.1.Vật liệu 2.1.1 Mẫu nớc thải 2.1.2 Hoá chất 2.1.2.1 Hoá chất xác định COD 2.1.2.2 Hoá chất xác định BOD 2.1.2.3 Hoá chất làm môi trờng nhân giống nuôi bèo 2.1.2.4 Hoá chất nhân giống nuôi vi sinh vật 2.1.3 Sinh vật thử test 2.1.3.1.Cá trôi 2.1.3.2 Bèo 2.1.3.3.Vi sinh vật 2.1.4Thiết bị 2.2 Phơng pháp nghiên cứu 2.2.1 Phơng pháp xác định DO 2.2.2 Phơng pháp xác định BOD 2.2.3 Phơng pháp xác địng COD 2.2.4 Phơng pháp xác định pH 2.2.5 Phơng pháp xác định LC50 2.2.5.1 Phơng pháp xác định LC50 cá 2.2.5.2 Phơng pháp xác định LC50 bèo 2.2.6 Phơng pháp xác định EC50 2.2.6.1 Phơng pháp xác định EC50 vi khuẩn Chơng III Kết thảo luận 3.1 Đánh giá tiêu loại nớc thải 3.1.1 Nớc thải nhà máy bia 3.1.2 Nớc thải nhà máy giấy 3.1.3 Nớc thải làng nghề khí 3.2 Đánh giá độ độc nớc thải lên môi trờng 3.2.1 Độ độc cá 3.2.1.1 Độ độc nớc thải công nghiệp bia lên cá 3.2.1.2 Độ độc nớc thải công nghiệp giấy lên cá 3.2.1.3 Độ độc nớc thải làng nghề khí lên cá 3.2.2 Độ độc bèo 3.2.2.1 Độ độc nớc thải công nghiệp bia lên bèo 3.2.2.2 Độ độc nớc thải công nghiệp giấy lên bèo 3.2.2.3 Độ độc nớc thải làng nghề khí lên bèo 3.2.3 Độ độc vi khuẩn 3.2.3.1 Độ độc nớc thải công nghiệp bia lên vi khuẩn 3.2.3.2 Độ độc nớc thải công nghiệp giấy lên vi khuẩn 3.2.3.3 Độ độc nớc thải làng nghề khí lên vi khuẩn Nhận xét Mở đầu Những năm gần đây, công nghiệp giới phát triển vợt bậc nhờ phát triển khoa học kỹ thuật Tỷ trọng công nghiệp không ngừng tăng trởng nớc phát triển phát triển Sự phát triển sản xuất công nghiệp mặt tích cực tăng sản phẩm cho xã hội, cải thiện điều kiện sống ngời kéo theo mặt tiêu cực sử dụng cạn kiệt nguồn tài nguyên thiên nhiên, làm suy thoái môi trờng Sự ô nhiễm môi trờng nớc thải, khí thải phế thải công nghiệp ngày tăng trở thành mối đe doạ mang tính toàn cầu Nhiều năm vấn đề bảo vệ môi trờng, kiểm soát nguồn thải, đợc hầu hết nớc quan tâm nớc phát triển việc kiểm soát ô nhiễm môi trờng đợc qui định chặt chẽ Đánh giá tác hại chất thải có nớc thải nớc không tiêu lý hoá mà quan điểm tác động lên môi trờng sinh thái đặc biệt hệ sinh vật thuỷ sinh vi sinh vật Chính sinh vật tác nhân giúp phục hồi lại cân sinh thái giới hạn định Giới hạn đợc xác định tiêu LC o, LC50 chi tiêu bắt buộc kiểm soát ô nhiễm môi trờng việt nam đến nay, đánh giá tác động nớc thải lên môi trờng chủ yếu dựa vào tiêu BOD, COD, SS, pH, vi sinh vật Nhng tiêu thể đợc, mức độ ô nhiễm bẩn nớc thải mà cha thể đợc độc tính nớc thải tác động lên môi trờng sinh thái Vì vậy, tiêu việc xác định tiêu nh LC50, EC50 cần thiết để nhà quản lý môi trờng, hoạch định môi trờng đánh giá xác, đầy đủ tác động nớc thải lên môi trờng Đề tài nghiên cứu đợc lựa chọn: Đánh giá độc tính số loại nớc thải công nghiệp phép thử Test sinh học (Bioassay) nhằm lựa chọn phép thử phù hợp để bớc đầu đánh giá tác động nớc thải lên môi trờng Đề tài gồm nội dung sau: - Xác định tiêu lý hoá, sinh học sô loại nớc thải - Sử dụng cá thể sinh học đặc trng cho hệ sinh thái môi trờng nớc để đánh giá độ độc nớc thải chơng 1: tổng quan 1.1 sơ lợc nớc thải Nớc thải chất lỏng đợc thải sau trình sử dụng ngời bị thay đổi tính chất ban đầu chúng 1.1.1 Phân loại nớc thải 1.1.1.1 Phân loại theo nguồn gốc phát sinh Theo cách phân loại có loại nớc thải sau: Nớc thải sinh hoạt: Là nớc thải từ khu dân c, khu vực hoạt động thơng mại, công sở, trờng học sở tơng tự khác - Đặc điểm chung nớc thải sinh hoạt có chứa chất hữu cao đặc biệt hợp chất hữu chứa Nitơ Nớc thải sinh hoạt tập trung phân tán khó thu gom (đặc biệt khu dân c) nớc hệ thống nớc phát triển thải thờng đợc đa khu xử lý chung Còn Việt Nam nớc thải sinh hoạt hầu nh không đợc xử lý kể thành phố lớn nh Hà Nội, Thành phố HCM Nớc thải công nghiệp (Nớc thải sản xuất): Là nớc thải từ nhà máy hoạt động, có nớc thải sinh hoạt nhng nớc thải phát sinh từ công đoạn sản xuất chủ yếu Nớc thải công nghiệp có mức độ ô nhiễm khác phụ thuộc vào ngành nghề sản xuất công nghệ sử dụng Nớc thải công nghiệp (NTCN) tập trung, dễ thu gom, nhng xử lý phức tạp, phụ thuộc vào thành phần ô nhiễm có nớc thải Một số loại phải xử lý kết hợp nhiều biện pháp Nớc thải tự nhiên: Nớc ma, nớc chảy tràn lu vực chứa đợc xem nh nớc thải tự nhiên thành phố đại, nớc thải tự nhiên đợc thu gom, theo hệ thống thoát riêng Nớc thải có lu lợng thay đổi theo mùa, chí theo ngày dễ xảy tợng tải lu vực chứa Nớc thải nông nghiệp: nớc thải sử dụng sau tới tiêu sản xuất nông nghiệp Đặc trng loại nớc có chứa d lợng thuốc bảo vệ thực vật, phân bón, lu lợng không ổn định khó thu gom để xử lý Nớc thải nông nghiệp nguyên nhân gây ô nhiễm nguồn nớc ngầm 1.1.1.2 Phân loại theo quan điểm quản lý môi trờng Theo quan điểm quản lý môi trờng, nguồn gây ô nhiễm nớc đợc phân chia thành hai loại dó nguồn xác định nguồn không xác định Các nguồn xác định bao gồm nớc thải công nghiệp nớc thải đô thị, cửa cống xả nớc ma tất nguồn thải vào nguồn tiếp nhận nớc có tổ chức qua hệ thống cống kênh thải Các nguồn không xác định bao gồm nớc chảy trôi bề mặt đất,nớc ma nguồn phân tán khác Sự phân loại có ích đề cập tới vấn đề điều chỉnh kiểm soát ô nhiễm 1.1.1.3 Phân loại quan điểm tác động lên môi trờng Ngoài cách phân loại nh theo cách đánh giá nớc thải nên phân loại theo quan điểm tác động lên môi trờng sinh thái đợc chia loại nh sau: Nớc thải ô nhiễm bẩn: Là nớc thải có chứa nồng độ hợp chất hữu cao, nhng dễ phân huỷ nên thải dễ dàng xử lý phơng pháp sinh học Nớc thải độc: Là nớc thải chứa chất hữu thấp nhng có chứa thành phần khác gây độc hại môi trờng nh kim loại nặng ,các ion NO3-,SO42-S- loại nớc thải thờng đợc xử lý phơng pháp đặc biệt tuỳ loại Nớc thải độc bẩn: Là nớc thải có chứa hợp chất hữu cao khó bị phân huỷ nh hợp chất clo hữu cơ, chất hữu mạch vòng đồng thời có hợp chất vô độc Cách phân loại nớc thải nh có ý nghĩa quan trọng,nó giúp cho nhà sản xuất xác định xác phơng pháp xử lý triệt để nớc thải 1.2 Nớc thải công nghiệp Là nớc thải từ nhà máy hoạt động nguồn phát sinh chủ yếu từ công đoạn dây chuyền công nghệ, nớc vệ sinh trang thiết bị, nhà xởng phần nớc thải sinh hoạt công nhân 1.2.1 Các nguồn phát sinh nớc thải đặc tính nớc thải công nghiệp sản xuất bia Nớc thải công nghệ sản xuất bia bao gồm: - Nớc làm lạnh, nớc ngng: Là nguồn nớc thải gần nh không bị ô nhiễm, có khả tuần hoàn sử dụng lại - Nớc thải từ phận nấu: Là nớc vệ sinh nồi nấu, bể chứa, sàn nhà có chứa nhiều bã malt, tinh bột, chất hữu hoà tan - Nớc thải từ hầm lên men: Là nớc vệ sinh thiết bị lên men, thùng chứa, đờng ống lọc bia, sàn nhà, xởng có chứa bã men, chát hữu cơ, chất trợ lọc chất tẩy rửa, sát trùng - Nớc thải từ khâu hoàn thành phẩm: bao gồm nớc rửa chai, vệ sinh thiết bị, rửa lọc Nớc thải công đoạn có chứa chất tẩy rửa, trơ lọc, bẩn bụi Vì rửa chai phải sử dụng dung dịch kiềm loãng(1 NaOH) tiếp rửa bẩn nhãn bên chai phun kiềm nóng rửa bên bên chai sau rửa nớc nóng nớc lạnh, nớc thải công đoạn pH cao, COD, BOD cao; có chứa nhiều chất lơ lửng Đặc tính nớc thải nhà máy bia: Do nớc thải nhà máy bia có chứa nhiều bã malt, bã men, chất hữu nên đặc trng nớc thải nhà máy bia có độ bẩn cao Một số tiêu nớc thải sản xuất bia Đức đợc trình bày bảng 1.1 Bảng 1.1 Đặc tính nớc thải sản xuất bia Thông số pH BOD5 COD Nito tổng Phốt tổng Chất không tan Tải lợng nớc thải Tải trọng ô nhiễm Đơn vị mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l m /1000 lít bia Kg BOD5/1000lít bia 5.7 185 310 48 1.4 158 max 11.7 2400 3500 348 9.09 1530 Trung bình 1220 1902 79.2 4.3 634 3.2 3.5 1.2.2 Các nguồn phát sinh nớc thải đặc tính nớc thải công nghiệp sản xuất giấy Các dòng thải nhà máy sản xuất bột giấy giấy - Dòng thải rửa nguyên liệu: Bao gồm chất hữu hoà tan, đất, thuốc bảo vệ thực vật, vỏ - Dòng thải trình nấu rửa: Sau nấu nớc thải chứa phần lớn chất hữu hoà tan, hoá chất nấu phần sơ sợi Dòng thải có màu tối nên thờng đợc gọi dịch kiêm đen, pH = 10 12 phụ thuộc vào công nghệ nấu (sun phat, kiềm, kiềm nóng ) dây chuyền đại dịch kiềm đen đợc đốt lò để thu hồi hoá chất nấu phần nhỏ thất thoát vào dòng thải chung nhà máy Các dây chuyền thủ công công đoạn này, nớc thải thờng bị ô nhiễm nặng - Dòng thải từ công đoạn tẩy: Nớc thải từ công đoạn tẩy dòng thải có mức độ ô nhiễm cao nhà máy sản xuất bột giấy Phụ thuộc vào công nghệ tẩy trắng (phơng pháp Clo, phơng pháp H2O2 ) mà nớc thải công đoạn có đặc trng khác Hiện Việt Nam phần lớn nhà máy sử dụng phơng pháp tẩy Clo nên nớc thải nhà máy giấy thờng có chứa hợp chất Clo hữu mạch vòng chí hợp chất dioxin Đây chất khó phân huỷ độc hệ sinh vật thuỷ sinh Thông qua chuỗi thức ăn chúng gây ảnh hởng không nhỏ đến sức khoẻ ngời - Dòng thải từ trình nghiền bột xeo giấy: Chủ yếu chứa sơ sợi, bột giấy dạng lơ lửng hoá chất dung dịch keo, chất tráng phủ bề mặt giấy - Nớc ngng trình cô đặc hệ thống thu hồi hoá chất dịch đen có chứa nhiều hợp chất hữu bay nh axit axetic, foocmic, metanol đặc biệt hợp chất hữu có chứa lu huỳnh nh: Meecaptan, etanol captan gây mùi đặc trng khó chịu - Đặc tính nớc thải số công nghệ sản xuất bột giấy đợc trình bày bảng 1.2 Bảng 1.2 Đặc tính nớc thải công nghiệp sản xuất bột giấy giấy STT công nghệ sản xuất tải lợng nớc thải m3/1tấn giấy Sunphát có thu hồi kiềm 400 500 Hoá nhiệt CTMP 200 không thu hồi kiềm Xút không thu hồi kiềm 500 Xút không thu hồi kiềm 500 600 COD kg/tấn giấy BOD kg/tấn giấy 500 85 400 800 80 160 1050 253 650 125 1.2.3 Các nguồn phát sinh nớc thải đặc tính nớc thải làng nghề khí Nguồnphát sinh nớc thải Nớc thải loại có nguồn gốc từ trình công nghệ xử lý làm bề mặt kim loại, chế biến gia công kim loại, mạ, pin, ác quy, chế tạo máy, điện tử Kim loại nặng sử dụng công nghệ mạ có mặt nguồn nớc thải tập trung chủ yếu nguyên tố: Cr, Pb, Ni, Zn, Cu, Fe Mặc dù nguồn thải đa dạng nhng nguồn thải chứa kim loại nặng có tỷ trọng lớn từ công nghệ mạ: Mạ điện (Cr,Ni,Cu) mạ nhúng phủ Nguồn kim loại xuất phát từ công đoạn xử lý bề mặt cần mạ chủ yếu sắt thép thành phần khác hợp kim phần d lại dung dịch mạ không dùng lại đợc xả vào nớc thải rửa hoàn thành thành phẩm Một lợng đáng kể dầu mỡ đợc thải vào nớc trình gia công khí Đặc tính nớc thải làng nghề khí Đặc tính nớc thải loại chứa nhiều kim loại nặng, đặc biệt ion kim loại có tính ôxy hoá cao nh Cr+6, Ni+2 có độc tính cao Tác động kim loại nặng lên sinh vật phụ thuộc vào chất kim loại, hoá trị chúng, chủng loại sinh vật đợc trình bày bảng 1.3 Bảng 1.3 Tác động kim loại nặng đến sinh vật Sinh vật Động vật nguyên sinh Giun đốt ( Annehda ) Động vật có xơng sống (Verte Tính độc hại Hg > Pb > Ag > Cu > Cd > Ni Hg > Cu > Zn > Pb > Cd Ag > Hg > Cu > Pb > Cd > Zn > Cr brata ) Vi khuẩn Nitrat hoá Tảo ( Algae ) Ag > Hg > Cu > Cd > Pb > Cr > Zn Hg > Cu > Cd > Fe > Cr > Zn > Ni > Co Nấm ( Fungi ) > Mn Ag > Hg > Cu > Cd > Cr > Ni > Pb > Co Thực vật bậc cao (Higher plant ) > Zn Hg > Pb > Cu > Cd > Cr > Ni > Zn Các kim loại nặng tác động trực tiếp tới hệ sinh thái môi trờng chúng tích luỹ thể sinh vật thông qua chuỗi thức ăn tác động trực tiếp tới sức khoẻ ngời ảnh hởng kim loại nặng lên quan chức ngời đợc trình bày bảng 1.4 Bảng 1.4 Tác động kim loại nặng đến phận thể ngời Bộ phận vùng + Hệ thần kinh trung tâm Nguyên tố Các tác động CH3Hg; Hg + H hại não: Giảm chức sinh lý Pb2+ nơtron Mức độ ức chế(%) Mức độ ức chế 100 80 60 40 20 Mức độ ức chế Cm(%) Hình 3.4 Mức độ ức chế nớc thải nhà máy bia lên bèo Từ đồ thị hình 3.4 điểm mức độ ức chế 50% tơng ứng với nồng độ nớc thải C M = 2,8% Đây EC 50 nớc thải nhà máy bia bèo 3.2.2.2 ảnh hởng nớc thải giấy lên bèo Cũng tơng tự nh ảnh hởng nớc thải nhà máy bia, để xác định ảnh hởng nớc thải nhà máy giấy lên bèo ta phải tiến hành thí nghiệm thử test bèo với nớc thải giấy để tìm đợc nồng độ EC50 Kết thí nghiệm thử test bèo với nớc thải giấy đợc trình bày bảng 3.15 Bảng 3.15 ảnh hởng nớc thải giấy lên tỷ lệ chết bèo (vàng, úa, thui, chột, cong rễ chết) STT Nồng độ nớc thải Cm% Số cánh bèo sau 96h 38 36 34 28 22 14 6 h 37 Mức độ phát Mức độ ức triển % 100 93 87 68 50 18 chế % 13 32 50 82 100 Mức độ ức chế (%) Mức độ ức chế 100 80 60 40 20 Mức độ ức chế Cm(%) Qua bảng 3.15 ta vẽ đợc đồ thị biểu diễn phụ thuộc mức độ ức chế nồng độ nớc thải Hình 3.5 Mức độ ức chế nớc thải nhà máy giấy lên bèo Từ đồ thị hình 3.5 điểm mức độ ức chế 50% tơng ứng với nồng độ nớc thải CM = 3,5% Đây EC 50 nớc thải nhà máy giấy bèo 3.2.2.3 ảnh hởng nớc thải làng nghề khí lên test thử bèo Để đánh giá độ độc nớc thải làng nghề khí ta tiến hành thí nghiệm thử test bèo với nớc thải làng nghề khí Kết thu đợc, đợc trình bày bảng 3.16 Bảng 3.16 ảnh hởng nớc thải làng nghề khí lên mức độ ức chế bèo (vàng, úa, thui, chột, cong rễ chết) STT Nồng độ nớc thải Cm% Số cánh bèo sau 96h 34 10 6 6 6 6 6 h Mức độ phát Mức độ ức triển % 100 0 0 chế % 93 100 100 100 100 100 Với kết thu đợc bảng 3.16 ta cha xác định đợc mức độ ức chế (EC50) Nên ta phải tiếp tục tiến hành thí nghiệm thử test với nồng độ thấp Kết đợc trình bày bảng 3.17 38 Bảng 3.17 ảnh hởng nớc thải làng nghề khí lên mức độ ức chế bèo (vàng, úa, thui, chột, cong rễ chết) STT Nồng độ nớc thải Cm% 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 Số cánh bèo sau 96h 34 12 14 16 20 28 32 h Mức độ phát Mức độ ức triển % 100 21 28 36 50 78 92 chế % 79 72 64 50 22 Qua bảng 3.17 ta vẽ đợc đồ thị biểu diễn phụ thuộc mức độ ức chế nồng độ nớc thải Mức độ ức chế(%) Mức độ ức chế 100 80 60 40 20 Mức độ ức chế 0.2 0.4 0.6 0.8 Cm(%) Hình 3.6 Mức độ ức chế nớc thải làng nghề khí lên bèo Từ đồ thị hình 3.6 điểm mức độ ức chế 50% tơng ứng với nồng độ nớc thải C M = 0,7% Đây EC 50 nớc thải làng nghề khí bèo * Nhận xét: Qua thí nghiệm thử test bèo với loại nớc thải Bia, giấy, làng nghề khí ta thấy mẫn cảm bèo với loại nớc thải Tuy nhiên ta theo dõi đợc thay đổi hình thái 39 bèo tăng nồng độ dần lên Nhng nớc thải làng nghề khí tơng đối nhạy cảm Điều chứng tỏ nớc thải làng nghề khí độc ảnh hởng lớn, trực tiếp tới tới đời sống động vật thuỷ sinh (cá) mà ảnh hởng trực tiếp đến đời sống thực vật thuỷ sinh (bèo) 3.2.3 Test thử vi khuẩn Vi sinh vật thành phần quan trọng hệ sinh thái Chúng đóng vai trò chuyển hoá chất hữu môi trờng, tham gia vào chu trình cácbon, lu huỳnh, photpho, nitơ tự nhiên Vi khuẩn thể đơn bào nhân sơ Chúng mẩn cảm với thay đổi điều kiện môi trờng mang tính tức thời, nhng lại dễ thích nghi sau thời gian định sống điều kiện Vì vi khuẩn trao đổi chất qua màng tế bào chất độc vào thể chúng gây phản ứng tức thời Vì vậy, vi khuẩn thờng đợc sử dụng để làm test cho phép thử tức thời test thử thời gian ngắn Đánh giá tác động chất thử lên vi khuẩn thông qua trình trao đổi chất nó, trờng hợp khả hô hấp vi khuẩn thông qua lợng ôxy sử dụng Vi khuẩn đợc sử dụng phổ biến rộng rãi tính đồng test, tốc độ sinh trởng nhanh (20'/1thế hệ) dễ chuẩn hoá 3.2.3.1 ảnh hởng nớc thải lên khả sử dụng ôxy chủng E.coli BL 21 Chủng E.coli BL 21 vi khuẩn gram âm, đợc sử dụng rộng rãi nhiều phòng thí nghiệm vi sinh vật sinh học phân tử giới Chủng đợc nghiên cứu đầy đủ mặt di truyền, tốc độ sinh trởng nhanh Đây chủng hiếu không bắt buộc Trong điều kiện đầy đủ dinh dỡng cung cấp đủ ôxy pha log kéo dài khoảng từ đến Vì chủng gram âm, có tốc độ sinh trởng lớn nên dễ mẫn cảm với chất độc Vì vậy, 40 Mức độ ức chế(%) Mức độ ức chế 100 80 60 40 20 Mức độ ức chế 0.5 1.5 2.5 Cm(%) nghiên cứu sử dụng chủng E.coli BL21 làm test thử để đánh giá mức độ ức chế nớc thải lên khả sử dụng ôxy 3.2.3.1.1 ảnh hởng nớc thải bia Mức độ ức chế nớc thải nhà máy bia lên khả sử dụng ôxy môi trờng có chất thử từ xác định đợc mức độ ức chế sinh trởng Kết đợc trình bày bảng 3.18 Bảng 3.18 ảnh hởng nồng độ nớc thải bia lên chủng E.coli BL21 STT Nồng độ nớc thẳi CM% DO0 DO1 lại Mức độ sử Mức độ ức sau dụng ôxy (%) chế EC (%) 2,5 6,3 5,6 21 79 2 6,3 4,65 50 50 1,5 6,3 4,15 65 35 6,3 3,85 74 26 6,3 100 Từ bảng 3.18 ta vẽ đợc đồ thị biểu diễn phụ thuộc mức độ ức chế khả sử dụng ôxy với nồng độ nớc thải Hình 3.7 Mức độ ức chế khả sử dụng ôxy vi khuẩn nớc thải Từ kết bảng 3.18 cho thấy nồng độ nớc thải nhà máy bia tăng lên dần, mức độ tiêu thụ ôxy hoà tan vi khuẩn giảm Từ đồ 41 thị hình 3.7 cho thấy mức độ ức chế 50% khả sử dụng ôxy E.coli BL21 tơng ứng với nồng độ nớc thải CM = 1,7 Đây số EC50 nớc thải sản xuất bia test thử chủng E.coli BL21 3.2.3.1.2 ảnh hởng nớc thải giấy Độ độc nớc thải giấy lên chủng E.coli BL21 đợc thể qua nồng độ ức chế EC50 Ta tiến hành thí nghiệm thử test nh nớc thải bia Kết đợc trình bày bảng 3.19 Bảng 3.19 ảnh hởng nồng độ nớc thải giấy lên chủng E.coli BL21 STT Nồng độ nớc thẳi CM% DO0 DO1 lại Mức độ sử Mức độ ức sau dụng ôxy (%) chế EC (%) 3,0 6,4 5,8 17 83 2,5 6,4 4,95 40 60 2,0 6,4 4,35 57 43 1,5 6,4 3,9 69 31 6,4 2,8 100 Từ kết bảng 3.19 xác định đợc đồ thị biểu diễn phụ thuộc nồng độ xác định tỷ lệ ức khả sử dụng ôxy chủng E.coli BL21 Mức độ ức chế(%) Mức độ ức chế 100 80 60 40 20 Mức độ ức chế 0.5 1.5 2.5 Cm(%) 42 Hình 3.8 Mức độ ức chế khả sử dụng ôxy chủng E.coli BL21 phụ thuộc vào nồng độ nớc thải Từ kết bảng 3.19 cho thấy nồng độ nớc thải nhà máy giấy tăng lên dần, mức độ tiêu thụ ôxy hoà tan chủng E.coli BL21 giảm Từ đồ thị hình 3.8 cho thấy mức độ ức chế 50% khả sử dụng ôxy E.coli BL21 tơng ứng với nồng độ nớc thải CM = 2,3 Đây số EC50 nớc thải sản xuất bia test thử chủng E.coli BL21 3.2.3.1.3 ảnh hởng nớc thải làng nớc khí Kết thu đợc ta tiến hành thử test chủng E.coli BL21 với nớc thải làng nghề khí đợc trình bày bảng 3.20 Bảng 3.20 ảnh hởng nồng độ nớc thải làng nghề lên chủng E.coli BL21 STT Nồng độ nớc thẳi CM% DO0 DO1 lại Mức độ sử Mức độ ức sau dụng ôxy (%) chế EC (%) 0,2 6,4 5,5 26 74 0,15 6,4 4,65 50 50 0,1 6,4 3,8 74 26 0,05 6,4 3,25 90 10 6,4 2,9 100 Từ kết bảng 3.20 ta vẽ đợc đồ thị biểu diễn phụ thuộc tỷ lệ gây ức chế với nồng độ nớc thải Mức độ ức chế(%) Mức độ ức chế 100 80 60 40 20 Mức độ ức chế 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 43 Cm(%) Hình 3.9 Mức độ ức chế khả sử dụng ôxy chủng E.coli BL21 phụ thuộc vào nồng độ nớc thải Từ kết bảng 3.20 cho thấy nồng độ nớc thải làng nghề khí tăng lên dần, mức độ tiêu thụ ôxy hoà tan chủng E.coli BL21 giảm Từ đồ thị hình 3.9 cho thấy mức độ ức chế 50% khả sử dụng ôxy E.coli BL21 tơng ứng với nồng độ nớc thải CM = 0,15 Đây số EC50 nớc thải làng nghề khí test thử chủng E.coli BL21 3.2.3.2 ảnh hởng nớc thải với chủng B.lichenifomis DSM 13 Chủng B.lichenifomis DSM13 chủng vi khuẩn gram dơng hiếu khí không bắt buộc nhận từ bảo tàng giống Đức , chủng đợc sử dụng phòng thí nghiệm vi sinh vật, di truyền CHLB Đức nh chủng chuẩn Để đánh giá đợc mức độ ứu chế nớc thải lên hệ sinh thái vi sinh vật tự nhiên việc chọn chủng gram dơng với chủng gram âm E.coli BL21 cho ta đánh giá đầy đủ 3.2.3.2.1 ảnh hởng nớc thải bia Cũng tơng tự nh chủng E.coli BL21 thử test chủng B.lichenifomis DSM13 với nớc thải để đánh giá khả ức chế sử dụng ôxy chủng phụ thuộc vào nồng độ nớc thải Kết đợc trình bày bảng 3.21 Bảng 3.21 ảnh hởng nồng độ nớc thải nhà máy bia lên chủng Chủng B.lichenifomis DSM13 STT Nồng độ nớc thẳi CM% DO0 2,5 6,3 DO1 lại Mức độ sử Mức độ ức sau dụng ôxy (%) chế EC (%) 5,5 44 24 76 2,0 6,3 4,7 48 52 1,5 6,3 4,25 65 35 1,0 6,3 3,7 78 22 6,3 100 Từ kết bảng 3.21 ta vẽ đợc đồ thị biểu diễn phụ thuộc tỷ lệ gây ức chế với nồng độ nớc thải Mức độ ức chế(%) Mức độ ức chế 80 60 40 Mức độ ức chế 20 0 0.5 1.5 2.5 Cm(%) Hình3.10 Mức độ ức chế khả sử dụng ôxy Chủng B.lichenifomis DSM13 phụ thuộc vào nồng độ nớc thải Từ kết bảng 3.21 cho thấy nồng độ nớc thải nhà máy bia tăng lên dần, mức độ tiêu thụ ôxy hoà tan chủngChủng B.lichenifomis DSM13 giảm Từ đồ thị hình 3.10 cho thấy mức độ ức chế 50% khả sử dụng ôxy B.lichenifomis DSM13 tơng ứng với nồng độ nớc thải CM = 1.6 Đây số EC 50 nớc thải sản xuất bia test thử chủng B.lichenifomis DSM13 3.2.3.2.2 ảnh hởng nớc thải giâý ảnh hởng nớc thải giấy lên chủng B.lichenifomis DSM13 đợc thể qua nồng độ ức chế 50% sinh vật đem thử 45 Kết thu đợc tiến hành thí nghiệm thử test đợc trình bày bảng 3.22 Bảng 3.25: ảnh hởng nồng độ nớc thải giấy lên B.lichenifomis DSM13 STT Nồng độ nớc thẳi CM% DO0 DO1 lại Mức độ sử Mức độ ức sau dụng ôxy (%) chế EC (%) 2,5 6,4 5,4 27 73 2,0 6,4 4,55 50 50 1,5 6,4 3,8 70 30 1,0 6,4 3,07 90 10 6,4 2,7 100 Qua kết thu đợc bảng 3.22 ta vẽ đồ thị biểu diễn phụ thuộc mức độ gây ức chế với nồng độ nớc thải Mức độ ức chế Mức độ ức chế 80 60 40 Mức độ ức chế 20 0 0.5 1.5 2.5 Cm(%) Hình3.11 Mức độ ức chế khả sử dụng ôxy Chủng B.lichenifomis DSM13 phụ thuộc vào nồng độ nớc thải Từ kết bảng 3.22 cho thấy nồng độ nớc thải nhà máy giấy tăng lên dần, mức độ tiêu thụ ôxy hoà tan chủng Chủng B.lichenifomis DSM13 giảm Từ đồ thị hình 3.11 cho thấy mức độ ức chế 50% khả 46 sử dụng ôxy B.lichenifomis DSM13 tơng ứng với nồng độ nớc thải CM = 1,8 Đây số EC 50 nớc thải sản xuất bia test thử chủng B.lichenifomis DSM13 3.2.3.2.3 ảnh hởng nớc thải làng nghề khí Độ độc nớc thải làng nghề khí đè lên chủng B.lichenifomis DSM13 đợc thể qua nồng độ EC50 Kết đợc thể qua bảng 3.23 Bảng 3.23 ảnh hởng nồng độ nớc thải làng nghề khí lên chủng B.lichenifomis DSM13 STT Nồng độ nớc thẳi CM% DO0 DO1 lại Mức độ sử Mức độ ức sau dụng ôxy (%) chế EC (%) 0,18 6,3 5,75 16 84 0,14 6,3 4,55 50 50 0,1 6,3 3,7 74 26 0,06 6,3 3,15 90 10 6,3 2,8 100 Qua bảng 3.23 ta vẽ đợc đồ thị biểu diễn phụ thuộc mức độ ức chế với nồng độ nớc thải Mức độ ức chế(%) Mức độ ức chế 100 80 60 40 20 Mức độ ức chế 0.05 0.1 0.15 0.2 Cm(%) 47 Hình3.12 Mức độ ức chế khả sử dụng ôxy Chủng B.lichenifomis DSM13 phụ thuộc vào nồng độ nớc thải Từ kết bảng 3.23 cho thấy nồng độ nớc thải làng nghề khí tăng lên dần, mức độ tiêu thụ ôxy hoà tan chủng Chủng B.lichenifomis DSM13 giảm Từ đồ thị hình 3.12 cho thấy mức độ ức chế 50% khả sử dụng ôxy B.lichenifomis DSM13 tơng ứng với nồng độ nớc thải CM = 0,13 Đây số EC50 nớc thải sản xuất bia test thử chủng B.lichenifomis DSM13 Với test thử vi khuẩn qua phép thử với loại nớc thải nhà máy bia, nhà máy giấy làng nghề khí ta thấy độ mẫn cảm vi khuẩn loại nớc thải tơng đối tốt nhng so sánh với loại nớc thải với ta thấy nớc thải làng nghề khí có ảnh hởng cao song đến nớc thải nhà máy bia cuối nớc thải nhà máy giấy So sánh loại test thử cá, bèo vi sinh vật ta thấy độ mẫn cảm loại test thử khác Song sai lệch không đáng kể nên ta dùng loại test thử để đánh giá ảnh hởng nh độ độc, nồng độ ức chế nớc thải 48 kết luận Xác định tiêu nớc thải công nghiệp: Bia, giấy làng nghề khí cho thấy mức độ ô nhiễm cao Xác định đợc LC50 nớc thải với test thử cá: Nớc thải khí có LC50 = 0,1% Nớc thải bia có LC50 = 0,8% Nớc thải giấy có LC50 = 2% Xác định đợc EC50 nớc thải với test thử bèo Nớc thải khí có EC50 = 0,7% Nớc thải bia có EC50 = 2% Nớc thải giấy có EC50 = 3,5% Xác định đợc EC50 nớc thải lên chủng vi khuẩn a Chủng E coli BL21 Nớc thải khí có EC50 = 0,15% Nớc thải bia có EC50 = 1,7% Nớc thải giấy có EC50 = 2,3% b Chủng B.lichenifomis DSM13 Nớc thải khí có EC50 = 0,13% Nớc thải bia có EC50 = 1,6% Nớc thải giấy có EC50 = 1,8% So sánh độ mẫn cảm phép thử cho thấy cá mẫn cảm nhất, sau đến vi khuẩn cuối bèo Khoảng nồng độ giao động phép thử là: Phép thử vi khuẩn = 0,13 - 2,3 49 Phép thử cá = 0,1 - Phép thử bèo = 0,7 - 3,5 Khoảnh ảnh hởng nồng độ loại nớc thải dao động khoảng: Nớc thải làng nghề khí = 0,1 - 0,7 Nớc thải nhà máy bia = 0,8 - 2,0 Nớc thải nhà máy giấy = 1,8 - 3,5 Thông qua tiêu cho phép đánh giá mức độ độc nớc thải môi trờng 50 51 [...]... của nghiên cứu này là đánh giá tính độc của nớc thải thông qua các phép thử sinh học nên các đặc tính của nớc thải cũng cần đợc xác định để lựa chọn các chất thử cho phù hợp, đánh giá đợc chính xác tác động của các loại nớc thải công nghiệp Mẫu nớc thải nhà 25 máy bia Hà Thành đợc lấy tại cống thải chung của nhà máy Nớc thải nhà máy giấy của Công ty giấy Bãi Bằng đợc lấy tại trạm bơm ra Sông Hồng Các. .. và thảo luận 3.1 một số đặc điểm của các loại nớc thải công nghiệp 3.1.1 Nớc thải nhà máy bia và nhà máy giấy Khi nghiên cứu, đánh giá mức độ ô nhiễm, độc tính của nớc thải cũng nh phơng pháp xử lý, việc đầu tiên cần thiết và bắt buộc là phải xác định các đặc tính của nớc thải Các đặc tính này là cơ sở để đánh giá và giúp các nhà quản lý môi trờng kiểm soát và quản lý nguồn thải và có các biện pháp xử... ảnh hởng của một hoặc tập hợp các chất thử lên cơ thể sinh vật (gây chết, gây ức chế sinh trởng ) 1.4.1 Các chỉ tiêu để đánh giá phép thử sinh học a Nồng độ gây chết: (Lethal concentration LC) 10 Để đánh giá chỉ tiêu này, các chỉ số thờng dùng là LC10, LC50, LC70 - LC10: Là nồng độ ngỡng, nếu nồng độ thấp hơn LC10 nó sẽ không gây chết với sinh vật thử Đây chính là ngỡng cho phép của các chất thải đối... pháp bicromat 1.3.7 Các chỉ tiêu khác Tuỳ theo mục đích và yêu cầu của công việc mà ngời ta còn có thể xác định thêm một số chỉ tiêu khác nh:Hàm lợng nitơ, hàm lợng phốt pho, hàm lợng sunfat, chỉ thị chất lợng về vi sinh nh Coliorm, Fecal coliform 1.4 Khái niệm về phép thử sinh học (Bioassay) Phép thử sinh học là sử dụng các test sinh học (có thể là sinh vật thuỷ sinh: cá, bèo, tảo, vi sinh vật ) để xác... về sinh thái của nó trong môi trờng - Phải là các cá thể khoẻ mạnh, ít bị mắc bệnh dịch - Quá trình thử tơng đối đơn giản 1.4.3 Phân loại phép thử a Phân loại theo thời gian thử - Thử thời gian ngắn - Thử tức thời - Thử thời gian dài b Theo phơng pháp thử - Thử tĩnh - Thử tính có thay thế mẫu thử theo thời gian - Thử động (trong dòng chảy của mẫu thử) c Theo mục đích thử - Xác định nồng độ chất thử, ... động tức thời của chất thử đối với test thử nên không gây tác động tức thời với môi trờng sinh thái - LC50: Là nồng độ của chất thử gây chết 50% cá thể của test thử Nồng độ này phụ thuộc vào thời gian và điều kiện tiến hành phép thử Vì vậy trong một số trờng hợp chỉ số LC50 đợc ghi kèm thời gian thử ( LC 24 50 , LC 5048 , LC 7250 , LC 5096 ) , theo quy định của quốc tế về phép thử sinh học thống nhất... thấy đây là loại nớc thải có chứa rất ít các chất hữu cơ và hoàn toàn không có khả năng phân huỷ sinh học 3.2 xác định độ độc của nớc thải lên test thử 3.2.1 Test thử là cá Cá là một trong những động vật thuỷ sinh điển hình của hệ sinh thái môi trờng nớc, chúng sử dụng các chất hữu cơ, vi sinh vật, thực vật thủy sinh có trong môi trờng làm thức ăn Vì vậy, chúng rất mẫn cảm với các chất độc có trong... chế, đánh giá độ mẫn cảm 1.5 các phơng pháp xử lý nớc thải Các phơng pháp xử lý nớc thải hiện nay có các phơng pháp xử lý nớc thải chính là: 12 + Phơng pháp cơ học + Phơng pháp hoá lý + Phơng pháp hoá học + Phơng pháp sinh học Nhìn chung nớc thải công nghiệp rất đa dạng và phức tạp Tuỳ thuộc vào từng cơ sở sản xuất, từng nhà máy và tính chất của từng loại nớc thải, khả năng tài chính và quy định của. .. Ngoài ra thông qua chỉ số COD và BOD cũng có thể gián tiếp, đánh giá đợc nồng độ các chất hữu cơ có trong nớc thải 1.3.2 Các chất vô cơ Các chất vô cơ có nhiều trong nớc thải công nghiệp tuyển khoáng, chế tạo cơ khí Trong nớc thải sinh hoạt và công nghiệp chế biến thực phẩm lợng chất vô cơ chiếm một tỉ lệ nhỏ nhng lại khá cân đối cho quá trình sinh trởng và phát triển của vi sinh vật 1.3.3 Hàm lợng... cũng đợc sử dụng để đánh giá ảnh hởng của chất thử lên cơ thể sinh vật, sử dụng làm test thử EC cũng sử dụng các chỉ tiêu tơng tự nh LC: EC10, EC50 và EC70 EC50 đợc sử dụng là chỉ tiêu chuẩn để đánh giá phép thử Đây là nồng độ gây ức chế 50% quá trình trao đổi chất so với bình thờng của cơ thể sinh vật sử dụng làm test thử Quá trình trao đổi chất có thể đánh giá thông qua: Tốc độ sinh trởng, sản phẩm