Đánh giá chất lượng và độc tính nguồn nước của một số lưu vực tiếp nhận nước thải công nghiệp bằng phướng pháp sinh học

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG VÀ ĐỘC TÍNH NGUỒN NƯỚC CỦA MỘT SỐ LƯU VỰC TIẾP NHẬN NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC Ngành: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG Chuyên ngành: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG Giảng viên hướng dẫn : ThS Trịnh Trọng Nguyễn Sinh viên thực : Nguyễn Thị Ngọc Lan MSSV : 1411090368 Lớp : 14DMT04 TP Hồ Chí Minh, 2018 LỜI CAM ĐOAN Kính thưa quý Thầy Cơ! Trong q trình thực đồ án tốt nghiệp này, em sưu tập tài liệu từ nhiều nguồn khác báo chí, internet báo cáo chuyên đề, đồ án có liên quan lĩnh vực mơi trường, với vốn kiến thức tích lũy trình học tập em thực xong đồ án tốt nghiệp Đồ án hồn thành nhờ có dẫn tận tình Thầy Trịnh Trọng Nguyễn giúp đỡ, chia sẻ kiến thức bạn, em tự hoàn thành xong đồ án tốt nghiệp mà khơng chép theo tài liệu khác Tp Hồ Chí Minh, ngày 10 tháng 08 năm 2018 Sinh viên thực Nguyễn Thị Ngọc Lan LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian học tập chương trình đào tạo chuyên ngành Kỹ Thuật Môi Trường thuộc Viện Khoa Học Ứng Dụng HUTECH - Trường Đại Học Công Nghệ TP.HCM (HUTECH), em xin gửi lời cám ơn chân thành đến quý Thầy Cô Viện Khoa Học Ứng Dụng HUTECH tận tình bảo, truyền đạt kiến thức quý báu suốt thời gian em học tập trường Đồng thời em gửi đến Thầy Trịnh Trọng Nguyễn lòng biết ơn sâu sắc, Thầy dành nhiều thời gian cơng sức tận tình hướng dẫn em hồn thành đồ án tốt nghiệp cách tốt Cuối cùng, xin cám ơn bạn bè nhiệt tình giúp đỡ, giành thời gian học tập, trao đổi kiến thức để hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp Mặc dù cố gắng hoàn thành đồ án tốt nghiệp khả năng, kiến thức thời gian có hạn nên em khơng tránh khỏi sai sót Kính mong thơng cảm tận tình bảo q Thầy Cơ giúp em rút kinh nghiệm, hồn thiện tự tin trường Tp Hồ Chí Minh, ngày 10 tháng 08 năm 2018 Sinh viên thực Nguyễn Thị Ngọc Lan MỤC MỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN MỤC MỤC I DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT III DANH MỤC BẢNG VI DANH MỤC ĐỒ THỊ VII DANH MỤC HÌNH IX MỞ ĐẦU 1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI MỤC TIÊU 2.1 Mục tiêu tổng quát 2.2 Mục tiêu cụ thể 3 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 3.1 Đối tượng nghiên cứu 3.2 Phạm vi nghiên cứu Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN 4.1 Ý nghĩa khoa học 4.2 Ý nghĩa thực tiễn TÍNH MỚI CỦA ĐỀ TÀI CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tổng quan nước thải công nghiệp [30] 1.1.1 Nguồn gốc phát sinh, phân loại nước thải công nghiệp 1.1.2 Đặc tính nước thải công nghiệp 1.1.3 Tính chất nước thải cơng nghiệp [32] 1.2 Các tiêu đánh giá nước thải công nghiệp 12 i 1.3 Tổng quan 04 KCN địa bàn TP.HCM 14 1.3.1 Khu công nghệ cao TP.HCM (Saigon High Tech Part – SHTP) [33] 15 1.3.2 Khu chế xuất Linh Trung [36] 18 1.3.3 Khu cơng ngiệp Tân Bình [37] 21 1.3.4 Khu công nghiệp Vĩnh Lộc 24 1.4 Các phương pháp thử nghiệm độc học nước 28 1.4.1 Thử nghiệm độc cấp tính [7] 28 1.4.2 Thử nghiệm độc mãn tính 30 1.4.3 Thử nghiệm độc tĩnh [4] 32 1.4.4 Thử nghiệm độc động (liên tục) [4] 32 1.5 Giới thiệu vi khuẩn Nitrosomonas [18] 32 1.5.1 Vi khuẩn Nitrosomonas 32 1.5.2 Các nghiên cứu Nitrosomonas stercoris thị mức độ ô nhiễm môi trường 34 1.6 Các nghiên cứu liên quan thử nghiệm độc tính nguồn nước 35 1.6.1 Các nghiên cứu giới 35 1.6.2 Các nghiên cứu nước 39 1.6.3 Đánh giá tình hình nghiên cứu ngồi nước 43 CHƯƠNG 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 47 2.1 Nội dung nghiên cứu 47 2.1.1 Nội dung 1: Tổng hợp tài liệu có liên quan 47 2.1.2 Nội dung 2: Khảo sát, điều tra thực địa lấy mẫu khu vực nghiên cứu 47 2.1.3 Nội dung 3: Đánh giá chất lượng nước thải số KCN, KCX thơng qua thơng số hóa lý 47 2.1.4 Nội dung 4: Thử nghiệm động học đánh giá độc tính số KCN, KCX vi khuẩn Nitrosomonas 47 ii 2.1.5 Nội dung 5: Xác định nguyên nhân gây độc tính nước thải cơng nghiệp 48 2.2 Phương pháp nghiên cứu 48 2.2.1 Phương pháp biên tập, tổng hợp tài liệu 48 2.2.2 Phương pháp lấy mẫu 48 2.2.3 Phương pháp phân tích tiêu hóa lý 48 2.2.4 Phương pháp thử nghiệm độc học nước 51 2.2.5 Phương pháp phân tích xử lý số liệu 54 2.2.6 Phương pháp so sánh, đánh giá 57 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊM CỨU VÀ THẢO LUẬN 58 3.1 Diễn biến chất lượng nước nguồn tiếp nhận KCN 59 3.1.1 Nhóm tiêu vật lý 59 3.1.2 Nhóm tiêu ô nhiễm hữu 60 3.1.3 Nhóm tiêu nhiễm dinh dưỡng 62 3.2 Đánh giá chất lượng nước dựa số độc học nước 64 3.2.1 Độc tính nguồn nước 64 3.3 Xác định số tương quan thông số độc học thông số khác 71 KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 74 KẾT LUẬN 75 KIẾN NGHỊ 76 TÀI LIỆU THAM KHẢO 77 TIẾNG VIỆT 77 TIẾNG ANH 78 TRANG WED 79 PHỤ LỤC iii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT TT Từ viết tắt BOD CLN COD CN CNC DO DOUR EC50 FAO Tiếng Anh Tiếng Việt Biological Oxygen Nhu cầu oxy sinh học Demand Chất lượng nước Chemical Oxygen Demand Nhu cầu oxy hóa học Cơng nghiệp Cơng nghệ cao Oxy hòa tan Dissolved Oxygen Dissolved Oxygen Uptake Rate Effective Concentration 50 Tỉ lệ tiêu thụ oxy hòa tan Nồng độ gây ảnh hưởng 50% Food and Agriculture Tổ chức Lương thực Organization of the United Nông nghiệp Liên Hiệp Nations Quốc 10 KCN Khu công nghiệp 11 KCX Khu chế xuất 12 KCNC 13 KCNNT 14 LC50 15 LOEC 16 NMXLNT 17 NOEC Khu công nghệ cao Khu công nghiệp Nhơn Trạch Lethal Concentration Nồng độ gây chết 50% Lowest Observed Effect Nồng độ thấp có phát Concentration ảnh hưởng Nhà máy xử lý nước thải No Observed Effect Nồng độ cao không gây Concentration ảnh hưởng iv 18 Quy chuẩn Việt Nam QCVN Bể xử lý nước thải 19 SBR Sequencing Batch Reactor phương pháp sinh học theo quy trình phản ứng mẻ 20 SHTP Saigon High Tech Part 21 SS 22 TCVN 23 TDS Total Dissolved Solids Tổng chất rắn hoà tan 24 TOC Total Organic Carbon Tổng carbon hữu 25 TSS Total Suspended Solids Tổng chất rắn lơ lửng 26 TP.HCM 27 TU 28 VK Vi khuẩn 29 VSV Vi sinh vật Chất rắn lơ lửng Suspended Solids Tiêu chuẩn Việt Nam Thành phố Hồ Chí Minh Đơn vị độc tính Toxicity Units v DANH MỤC BẢNG BẢNG 1.1: ĐẶC TÍNH NƯỚC THẢI CƠNG NGHIỆP CỦA MỘT SỐ LOẠI HÌNH SẢN XUẤT THƯỜNG GẶP BẢNG 1.2: TIÊU CHUẨN VÀ ĐẶC TÍNH CỦA NƯỚC THẢI CỦA MỘT SỐ NGÀNH SẢN XUẤT: BẢNG 1.3: MỘT SỐ CHẤT CÓ MÙI BẢNG 1.4: THÀNH PHẦN VÀ CHỈ TIÊU ĐÁNH GIÁ CỦA NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP 12 BẢNG 1.5: GIÁ TRỊ C CỦA CÁC THÔNG SỐ Ô NHIỄM TRONG NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP 13 BẢNG 1.6: TÍNH CHẤT NƯỚC THẢI KCN CAO TP.HCM 16 BẢNG 1.7: CÁC CHỈ TIÊU XỬ LÝ NƯỚC CỦA NHÀ MÁY XỬ LÝ NƯỚC THẢI: 19 BẢNG 1.8: NGUỒN GÂY Ô NHIỄM VÀ NƯỚC THẢI TẠI KCN TÂN BÌNH 22 BẢNG 1.9: CHẤT LƯỢNG NƯỚC THẢI ĐẦU VÀO CỦA TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI 23 BẢNG 1.10: DANH SÁCH THỐNG KÊ CÁC NGÀNH NGHỀ ĐẦU TƯ 26 BẢNG 1.11: THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT NƯỚC THẢI KCN VĨNH LỘC 26 BẢNG 1.12: LC50 CỦA MỘT SỐ HÓA CHẤT ĐỐI VỚI CÁ TUẾ 29 BẢNG 1.13: ĐẶC ĐIỂM HÌNH THÁI, PHÂN BỐ VÀ MƠI TRƯỜNG SỐNG CỦA NITROSOMONAS 33 BẢNG 2.1: CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH CHỈ TIÊU LÝ, HĨA 49 vi BẢNG 2.2: ĐIỀU KIỆN TIẾN HÀNH THỬ NGHIỆM ĐỘC TÍNH VỚI VI KHUẨN NITROSOMONAS 53 BẢNG 2.3: THANG XẾP LOẠI CHỈ SỐ ĐỘC TÍNH NƯỚC 55 BẢNG 2.4: PHÂN LOẠI CÁC GIÁ TRỊ TƯƠNG QUAN 57 BẢNG 3.1: KẾT QUẢ EC50 69 BẢNG 3.2: TỔNG HỢP CHỈ SỐ TƯƠNG QUAN GIỮA CÁC THƠNG SỐ HĨA LÝ VÀ CHỈ SỐ ĐỘC HỌC 71 BẢNG 3.3: CÁC YẾU TỐ GÂY ĐỘC CHÍNH TẠI CÁC KCN 73 vii LT KCN Cao CNC CNC CNC VL VL KCN Vĩnh Lộc VL TB KCN Tân Bình TB 75 50 25 10 100 75 50 25 10 100 100 100 100 100 100 75 50 25 10 100 75 50 25 10 100 75 50 X X X X 23.85 X X X X 21,23 22,38 4,15 38,85 35,23 70,75 44,18 33,99 24,71 21,22 58,27 53,36 46,84 29,77 1,38 64,15 54,09 44,87 PL - X X X X 1,83 X X X X 2,43 4,75 0,8 2,48 3,14 2,64 4,87 0,52 4,51 1,23 2,44 3,85 2,15 3,89 0,51 3,36 1,55 2,75 46,31 45,96 31,36 14,11 77,82 66,26 64,42 53,39 45,09 29,70 37,53 3,94 1,27 3,51 10,11 X X X X 2,45 X X X X 9,84 X X 0,91 2,91 4,48 3,58 1,96 2,58 3,44 1,41 1,31 2,29 1,40 4,67 1,37 3,12 0,93 X X X X 0,48 X X X X 2,92 X X TB 25 10 100 25,04 5,24 20,14 PL - 4,85 0,37 2,15 X X 1,67 X X 0,95 A PHỤ LỤC 4: HÌNH ẢNH LẤY MẪU VÀO THÁNG VÀ THÁNG Hình 1: Nước nguồn tiếp nhận khu vực KCX Linh Trung – suối Hình 2: Nước nguồn tiếp nhận khu vực KCX Linh Cái (LT1), nước nơng, có cống xả thải nên chia nước thành màu Trung (LT1) đen xám rõ rệt PL - Hình 3: Nước nguồn tiếp nhận KCX Linh Trung 1, có cống Hình 4: Nước nguồn tiếp nhận KCX Linh Trung 1, có xả thải, nước có màu đen sậm, có mùi (vị trí LT2, cống xả phía cống xả thải (LT2, cống xả phía bên trái) bên phải) PL - Hình 5, 6: Nước nguồn tiếp nhận KCX Linh Trung 1, có cống xả thải ( LT3) PL - Hình 7: Nước nguồn tiếp nhận KCNC – sơng Gò Cơng (CNC3 – Hình 8: Nước nguồn tiếp nhận KCNC (CNC3 – Tháng Tháng 5), nước có màu nâu, đục 6), nước có màu nâu, đục PL - Hình 9: Nước nguồn tiếp nhận KCNC (CNC2 – Tháng 5), nước có Hình 10: Nước nguồn tiếp nhận KCNC (CNC2 – Tháng màu nâu, có cống xả thải có nhiều ván đục mặt nước 6), nước có màu đen, có nhiều ván đục mặt nước PL - 10 Hình 11, 12: : Nước nguồn tiếp nhận KCNC (CNC1 – Tháng 5) tháng (có mưa), nước sâu, có màu đen PL - 11 Hình 13: Nước nguồn tiếp nhận KCN Vĩnh Lộc- rạch Cầu Sa Hình 14: Nước nguồn tiếp nhận KCN Vĩnh Lộc- rạch Cầu Sa (Tháng – VL1) (Tháng – VL1) PL - 12 Hình 15, 16: Nước nguồn tiếp nhận KCN Vĩnh Lộc- rạch Cầu Sa (Tháng – VL2) PL - 13 Hình 17, 18: Nước nguồn tiếp nhận KCN Vĩnh Lộc- rạch Cầu Sa (Tháng – VL3 tháng 6) PL - 14 Hình 19, 20: Nước nguồn tiếp nhận KCN Tân Bình – kênh Tham Lương (Tháng tháng – TB1) PL - 15 Hình 21, 22: Nước nguồn tiếp nhận KCN Tân Bình – Kênh Tham lương (Tháng tháng – TB2) PL - 16 Hình 23, 24: Nước nguồn tiếp nhận KCN Tân Bình – Kênh Tham Lương (Tháng tháng – TB3) PL - 17 PL - 18 ... giá chất lượng độc tính nguồn nước số lưu vực tiếp nhận nước thải công nghiệp phương pháp sinh học vấn đề thiết yếu, cần thiết cho việc đánh giá độc tính tổng hợp nước thải cơng nghiệp cách xác... 1.1.1 Nguồn gốc phát sinh, phân loại nước thải công nghiệp 1.1.2 Đặc tính nước thải cơng nghiệp 1.1.3 Tính chất nước thải công nghiệp [32] 1.2 Các tiêu đánh giá nước thải công nghiệp. .. thể  Đánh giá CLNT nguồn tiếp nhận KCN qua thơng số hóa lý  Đánh giá độc tính nước thải nguồn tiếp nhận KCN lên nhóm vi khuẩn Nitrosomonas  Đánh giá nguyên nhân gây độc tính nước thải số KCN