Sử dụng bèo hoa dâu (Azolla caroliniana, Willd., 1810) đánh giá rủi ro độc học sinh thái đối với nước thải đầu ra một số cơ sở tại tỉnh Quảng Nam

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA SINH – MÔI TRƯỜNG  PHẠM THỊ DIỆU PHƯƠNG SỬ DỤNG BÈO HOA DÂU (Azolla caroliniana Willd., 1810) ĐÁNH GIÁ RỦI RO ĐỘC HỌC SINH THÁI ĐỐI VỚI NƯỚC THẢI ĐẦU RA MỘT SỐ CƠ SỞ TẠI TỈNH QUẢNG NAM KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐÀ NẴNG – NĂM 2018 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA SINH – MÔI TRƯỜNG  PHẠM THỊ DIỆU PHƯƠNG SỬ DỤNG BÈO HOA DÂU (Azolla caroliniana Willd., 1810) ĐÁNH GIÁ RỦI RO ĐỘC HỌC SINH THÁI ĐỐI VỚI NƯỚC THẢI ĐẦU RA MỘT SỐ CƠ SỞ TẠI TỈNH QUẢNG NAM NGÀNH QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG CÁN BỘ HƯỚNG DẪN ThS NGUYỄN VĂN KHÁNH NIÊN KHÓA 2014 – 2018 LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu khóa luận trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tác giả khóa luận Phạm Thị Diệu Phương LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành đề tài nghiên cứu này, xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Văn Khánh tận tình dạy cho tơi suốt thời gian chuẩn bị thực đề tài Đồng thời, xin chân thành cảm ơn thầy cô khoa Sinh – Môi trường, trường Đại học Sư phạm Đà Nẵng tạo điều kiện cho tơi hồn thành khóa luận Đà Nẵng, tháng năm 2017 Sinh viên: Phạm Thị Diệu Phương MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài Mục tiêu đề tài 2.1 Mục tiêu tổng quát 2.2 Mục tiêu cụ thể Ý nghĩa khoa học đề tài: CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 HIỆN TRẠNG Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG NƯỚC TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM 1.1.1 Tình hình nhiễm nước giới 1.1.2 Hiện trạng môi trường nước Việt Nam 1.2 SINH VẬT CẢNH BÁO SỚM Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG NƯỚC 1.2.1 Sinh vật cảnh báo sớm 1.2.2 Tình hình nghiên cứu giới 1.2.3 Tình hình nghiên cứu Việt Nam 10 CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 12 2.1 Đối tượng nghiên cứu 12 2.1.1 Loài bèo hoa dâu (Azolla caroliniana, Willd., 1810) 12 2.1.2 Nước thải dùng thí nghiệm 12 2.2 Nội dung nghiên cứu 13 2.3 Phương pháp nghiên cứu 13 2.3.1 Vật liệu thí nghiệm 13 2.3.2 Phương pháp thu thập tổng hợp tài liệu 13 2.3.3 Phương pháp nghiên cứu phòng thí nghiệm 13 2.3.4 Phương pháp xử lý số liệu 16 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 18 3.1 Kết thử nghiệm nước thải đầu trạm xử lý nước thải Khu công nghiệp Điện Nam – Điện Ngọc 18 3.2 Kết thử nghiệm nước thải đầu bệnh viện Đa Khoa khu vực miền núi phía Bắc Quảng Nam 21 3.3 Kết thử nghiệm nước thải đầu Công ty TNHH nhà máy bia Heineken Việt Nam ( Chi nhánh Quảng Nam) 24 3.4 Kết thử nghiệm nước thải đầu Công ty TNHH Lixil Việt Nam (Chi nhánh Quảng Nam) 26 3.5 Kết thử nghiệm nước thải đầu Công ty TNHH MTV Con Đường Xanh 30 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 33 TÀI LIỆU THAM KHẢO 34 PHỤ LỤC A 37 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT OECD Tổ chức hợp tác phát triển kinh tế (Organization for Economic Cooperation and Development) EC50 Nồng độ ức chế sinh trưởng 50% sinh vật thực nghiệm (Effective concentration 50%) KCN Khu công nghiệp TNHH Trách nhiệm hữu hạn QCVN Quy chuẩn Việt Nam DANH MỤC CÁC BẢNG Số hiệu bảng 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 Tên bảng Dãy nồng độ nước thải đầu Trạm xử lý nước thải Điện Nam – Điện Ngọc Dãy nồng độ nước thải đầu Bệnh viện đa khoa khu vực miền núi phía Bắc Quảng Nam Dãy nồng độ nước thải đầu Công ty TNHH nhà máy bia Heineken Dãy nồng độ nước thải đầu Công ty TNHH MTV Con Đường Xanh Dãy nồng độ nước thải đầu Công ty TNHH Lixil Việt Nam Trang 13 13 13 13 13 Kết khảo sát trọng lượng tươi, trọng lượng khô thử 3.1 nghiệm Bèo hoa dâu với nước thải đầu Trạm xử lý 16 nước thải Khu công nghiệp Điện Nam – Điện Ngọc Kết khảo sát trọng lượng tươi, trọng lượng khô thử 3.2 nghiệm Bèo hoa dâu với nước thải Bệnh viện Đa Khoa Bắc 18 Quảng Nam Kết khảo sát trọng lượng tươi, trọng lượng khô thử 3.3 nghiệm Bèo hoa dâu với nước thải Công ty TNHH nhà máy 21 bia Heineken Việt Nam Kết khảo sát trọng lượng tươi, trọng lượng khô thử 3.4 nghiệm Bèo hoa dâu với nước thải Công ty TNHH Lixil Việt 24 Nam Kết khảo sát trọng lượng tươi, trọng lượng khô thử 3.5 nghiệm Bèo hoa dâu với nước thải Công ty TNHH MTV Con Đường Xanh 26 DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, ĐỒ THỊ Số hiệu Tên hình vẽ Trang 2.1 Bèo hoa dâu (Azolla caroliniana Willd.) 11 2.2: Bố trí thí nghiệm theo kiểu ngẫu nhiên hoàn toàn CRD 14 Kết biến đo lường đầu cuối thử nghiệm với 3.1 nước thải đầu Trạm xử lý nước thải Khu công nghiệp 17 Điện Nam – Điện Ngọc Bèo hoa dâu sau 168h nồng độ đối chứng (0%) 100% 3.2 thử nghiệm với nước thải đầu Trạm xử lý nước thải 17 Khu công nghiệp Điện Nam – Điện Ngọc Phần trăm ức chế sinh trưởng theo trọng lượng tươi (a); 3.3 trọng lượng khô (b)của nước thải Trạm xử lý nước thải Khu 18 công nghiệp Điện Nam – Điện Ngọc Bèo hoa dâu sau 168h nồng độ đối chứng (0%) 100% 3.4 thử nghiệm với nước thải đầu Bệnh viện khu vực 19 miền núi phía Bắc Quảng Nam Kết biến đo lường đầu cuối thử nghiệm với 3.5 nước thải đầu Bệnh viện khu vực miền núi phía Bắc 20 Quảng Nam Phần trăm ức chế sinh trưởng theo trọng lượng tươi (a); 3.6 trọng lượng khô (b) nước thải đầu Bệnh viện Đa khoa 20 khu vực miền núi Bắc Quảng Nam Bèo hoa dâu sau 168h nồng độ đối chứng (0%) 100% 3.7 thử nghiệm với nước thải đầu Công ty TNHH nhà 22 máy bia Heineken Việt Nam Kết biến đo lường đầu cuối thử nghiệm với 3.8 nước thải đầu Công ty TNHH nhà máy bia Heineken Việt Nam 22 Phần trăm ức chế sinh trưởng theo trọng lượng tươi (a); 3.9 trọng lượng khô (b)của nước thải đầu Công ty TNHH nhà 23 máy bia Heineken Việt Nam 3.10 Kết biến đo lường đầu cuối thử nghiệm với nước thải đầu Công ty TNHH Lixil Việt Nam 25 Bèo hoa dâu sau 168h nồng độ đối chứng (0%) 100% 3.11 thử nghiệm với nước thải đầu Công ty TNHH Lixil 25 Việt Nam Phần trăm ức chế sinh trưởng theo trọng lượng tươi (a); 3.12 trọng lượng khô (b)của nước thải đầu Công ty TNHH 25 Lixil Việt Nam 3.13 Kết biến đo lường đầu cuối thử nghiệm với nước thải đầu Công ty TNHH MTV Con Đường Xanh 27 Bèo hoa dâu sau 168h nồng độ đối chứng (0%) 100% 3.14 thử nghiệm với nước thải đầu Công ty TNHH MTV 28 Con Đường Xanh Phần trăm ức chế tốc độ tăng trưởng theo trọng lượng tươi 3.15 (a); trọng lượng khô (b)của nước thải đầu Công ty TNHH MTV Con Đường Xanh 28 27 Bảng 3.4: Kết khảo sát trọng lượng tươi, trọng lượng khô thử nghiệm Bèo hoa dâu với nước thải Công ty TNHH Lixil Việt Nam Thời gian Nồng độ (%) Trọng lượng tươi Trọng lượng khô (mg) (mg) 39,98 ± 3,35 2.31 ± 0,056 10 39,6 ± 2,31 2,31 ± 0,056 20 38,66 ± 2,67 2,31 ± 0,056 Bắt đầu 30 39,34 ± 2,6 2,31 ± 0,056 TN 50 39,44 ± 3,02 2,31 ± 0,056 60 39,38 ± 2,76 2,31 ± 0,056 80 40,18 ± 2,87 2,31 ± 0,056 100 39,52 ± 2,9 2,31 ± 0,056 85,68 ± 7,6a 3,38 ± 0,15a 10 75,32 ± 3,5b 3,19 ± 0,1a 20 67,16 ± 2.78c 3,05 ± 0,13b 30 62,42 ± 4,25c 2,92 ± 0,12bc 50 58,94 ± 3,97c 2,81 ± 0,15bc 60 54,88 ± 4,68cd 2,72 ± 0,24cd 80 53,82 ± 3,62cd 2,65 ± 0,21cd 100 49,8 ± 3,17d 2,56 ± 0,16d Sau 168h Ghi chú: Các giá trị trung bình có ký tự a, b, c, d cùng cột không khác có ý nghĩa (α=0,05) Nhìn chung, từ bắt đầu thử nghiệm đến kết thúc, trọng lượng tươi trọng lượng khô tăng Nồng độ đối chứng (0%) tăng cao với trọng lượng tươi gấp 2,14 lần trọng lượng khô tăng gấp 1,5 lần Ở nồng độ nước thải 100% sau kết thúc thử nghiệm trọng lượng tươi khơ tăng gấp 1,26 lần 1,1 lần Các biến số trọng lượng tươi, trọng lượng khơ đầu cuối thí nghiệm sau thống kê, phân tích phương sai α = 0.05, cho kết sau: 28 Hình 3.10: Kết biến đo lường đầu cuối thử nghiệm với nước thải đầu Công ty TNHH Lixil Việt Nam Phân tích phương sai α = 0,05, nhận thấy sau thử nghiệm tham số trọng lượng tươi trọng lượng khô tăng sau 168h, gia tăng trọng lượng giảm dần nồng độ nước thải tăng dần Bắt đầu từ nồng độ 60-100% gia tăng tham số trọng lượng tươi trọng lượng khô giảm Ở nồng độ 100% nước thải bèo có tượng vàng úa chóp rễ Hình 3.11: Bèo hoa dâu sau 168h nồng độ đối chứng (0%) 100% thử nghiệm với nước thải đầu Công ty TNHH Lixil Việt Nam 29 (a) (b) Hình 3.12:Phần trăm ức chế sinh trưởng theo trọng lượng tươi (a); trọng lượng khô (b)của nước thải đầu Công ty TNHH Lixil Việt Nam Sau 168h thử nghiệm giá trị ức chế tốc độ tăng trưởng 50% lên Bèo hoa dâu là: trọng lượng tươi EC50 =68,12 , trọng lượng khô EC50 = 71,38% So sánh với EC50 nước thải Bệnh viện Đa khoa Bắc Quảng Nam nước thải cơng ty TNHH Lixil Việt Nam có mức ức chế tốc độ tăng trưởng 50% Bèo hoa dâu gấp khoảng lần Và so với EC50 nước thải Cơng ty TNHH nhà máy bia Heineken nước thải Cơng ty Lixil có mức ức chế tốc độ tăng trưởng 50% Bèo hoa dâu gấp khoảng lần, chứng minh nước thải có mức rủi ro sinh thái nhỏ nhiều so với nước thải Bệnh viện Bắc Quảng Nam Công ty TNHH nhà máy bia Heineken Ở mức EC50 dao động từ 68,12-71,3% nước thải chưa có rủi ro lớn sinh thái Trong báo cáo chất lượng nước thải đầu Công ty TNHH Lixil Việt Nam vào tháng 09/2017 cho thấy tiêu pH, TSS, COD, BOD5,T-N, T-P, NH4+ tiêu kim loại nặng (Hg, Pb, Cd,….) đạt QCVN 40:2011\BTNMT (cột B) Tuy nhiên, mức độ ức chế sinh trưởng Bèo hoa dâu cho thấy nước thải tồn nguy gây rủi ro cho mơi trường, cần phải thường xun giám sát trình xử lý nhằm khắc phục cố ý muốn 30 3.5 Kết thử nghiệm nước thải đầu Công ty TNHH MTV Con Đường Xanh Thử nghiệm Bèo hoa dâu với nước thải đầu Công ty Lixil Việt Nam thu thập số liệu tăng trưởng Bèo hoa dâu, trình bày bảng đây: Bảng 3.5: Kết khảo sát trọng lượng tươi, trọng lượng khô thử nghiệm Bèo hoa dâu với nước thải Công ty TNHH MTV Con Đường Xanh Thời gian Nồng độ (%) Trọng lượng tươi Trọng lượng khô (mg) (mg) 40,46 ± 2,78 2.31 ± 0,056 10 39,44 ± 2,76 2,31 ± 0,056 20 40,02 ± 2,99 2,31 ± 0,056 Bắt đầu 30 38,86 ± 2,08 2,31 ± 0,056 TN 35 38,76 ± 2,31 2,31 ± 0,056 40 39,94 ± 3,08 2,31 ± 0,056 45 38,88 ± 1,99 2,31 ± 0,056 50 38,5 ± 1,93 2,31 ± 0,056 82,64 ± 6,3 3,64 ± 0,11 10 74,8 ± 4,52 3,38 ± 0,19 20 66,18 ± 3,1 3,08 ± 0,15 30 55,9 ± 3,08 2,858 ± 0,17 35 52,74 ± 4,02 2,75 ± 0,19 40 51,12 ± 4,2 2,6 ± 0,18 45 46,44 ± 2,55 2,53 ± 0,16 50 44,5 ± 2,65 2,42 ± 0,25 Sau 168h Sau thời gian ngày (168 h) thử nghiệm với nước thải dệt nhuộm đầu Công ty TNHH MTV Con Đường Xanh, kết trọng lượng khô trọng lượng tươi tăng theo thời gian Ở biến số trọng lượng tươi trọng lượng khô mẫu đối chứng (0%) có khác có ý nghĩa với nồng độ lại 31 Các biến số trọng lượng tươi, trọng lượng khơ đầu cuối thí nghiệm sau thống kê, phân tích phương sai α = 0.05, cho kết sau: Hình 3.13: Kết biến đo lường đầu cuối thử nghiệm với nước thải đầu Công ty TNHH MTV Con Đường Xanh Nhìn chung, đến khoảng nồng độ 20% bắt đầu có suy giảm trọng lượng tươi lượng khô.Từ nồng độ nước thải 30-50% Bèo hoa dâu xuất dấu hiệu bất thường số bèo bị vàng phía ngồi rìa, bèo bị tách, Khoảng nồng độ từ 50% Bèo có suy giảm mạnh nước thải có chuyển màu cặn đáy bình Hình 3.14: Bèo hoa dâu sau 168h nồng độ đối chứng (0%) 100% thử nghiệm với nước thải đầu Công ty TNHH MTV Con Đường Xanh 32 (a) (b) Hình 3.15:Phần trăm ức chế tốc độ tăng trưởng theo trọng lượng tươi (a); trọng lượng khô (b)của nước thải đầu Cơng ty TNHH MTV Con Đường Xanh Tính EC50 = dựa ức chế tốc độ tăng trưởng Bèo hoa dâu nước thải dệt nhuộm Công ty TNHH MTV Con Đường Xanh thu kết quả: trọng lượng tươi: trọng lượng tươi EC50 = 27,88% trọng lượng khô EC50 = 29,2% Ở mức độ EC50 dao động từ 27-29% nước thải có nguy gây rủi ro sinh thái Kết phân tích tương quan phần mềm SPSS tương quan nghịch nồng độ nước thải với trọng lượng tươi trọng lượng khô với hệ số tương quan xuất sắc (r > 0,95) , với độ tin cậy cao p