Lục bình (Eichornia crassipess) và ngổ trâu (Enydra fluctuans) được nuôi trong môi trường nước thải trong năm tuần để khảo sát khả năng sinh trưởng. Kết quả khảo sát cho thấy, lục bình và rau ngổ trâu đều sinh trưởng tốt trong nước thải sinh hoạt và thời gian phát triển tốt nhất là ở tuần thứ tư. Khảo sát khả năng làm sạch nước thải của lục bình và ngổ trâu so với đối chứng (bể nước thải không chứa thực vật thủy sinh) cho thấy, lục bình có khả năng xử lí nước thải tốt nhất với hiệu quả xử lí chất rắn lơ lửng (SS), amoni (NH4 + ), phốtphat (PO4 3- ) lần lượt là: 63,96%, 87,5% và 98,98%.
Tạp chí Đại học Thủ Dầu Một, số (14) – 2014 KHẢO SÁT HIỆU QUẢ XỬ LÍ NƯỚC THẢI SINH HOẠT CỦA LỤC BÌNH VÀ NGỔ TRÂU Võ Trần Hoàng, Trương Phạm Khánh Duy, Trần Phạm Khánh Minh, Lê Hoàng Trung, Nguyễn Minh Trung, Phạm Thò Mỹ Trâm Trường Đại học Thủ Dầu Một TĨM TẮT Lục bình (Eichornia crassipess) ngổ trâu (Enydra fluctuans) nuôi môi trường nước thải năm tuần để khảo sát khả sinh trưởng Kết khảo sát cho thấy, lục bình rau ngổ trâu sinh trưởng tốt nước thải sinh hoạt thời gian phát triển tốt tuần thứ tư Khảo sát khả làm nước thải lục bình ngổ trâu so với đối chứng (bể nước thải không chứa thực vật thủy sinh) cho thấy, lục bình có khả xử lí nước thải tốt với hiệu xử lí chất rắn lơ lửng (SS), amoni (NH4+), phốtphat (PO43-) là: 63,96%, 87,5% 98,98% Từ khoá: lục bình, ngổ trâu, nước thải sinh hoạt, thực vật thủy sinh Giới thiệu trừ ô nhiễm môi trường Lục bình sử dụng làm thức ăn cho gia súc, dùng ủ nấm Hiện việc nghiên cứu tìm rơm, làm phân chuồng Lục bình phơi khơ phương pháp xử lí nước thải sinh hoạt chế biến để dùng bện thành dây, phù hợp, dễ thực hiện, giá thành thấp thành thừng dệt thành chiếu, hàng thủ tận dụng nguyên liệu có sẵn công, hay bàn ghế [2, 6] địa phương nhà khoa học Ngổ trâu (Enydra fluctuans), gọi quan tâm ngổ đắng, ngổ đất, ngổ thơm, ngổ hương, Thực vật thuỷ sinh lồi có khả cúc nước, cần nước, miền Nam gọi rau thích nghi cao với mơi trường sống ngổ ngổ cộng, loài thuốc thuộc ngập nước số lồi họ cúc [1], có khả sinh trưởng phát có khả xử lý chất ô nhiễm triển nhanh, khả làm nước chưa nguồn nước với hiệu cao kiểm chứng rõ hình dạng Thực vật thuỷ sinh sử dụng để xử lý rễ tương tự rau muống nên nước ô nhiễm chia làm loại: nhóm chọn khả làm kiểm thực vật ngập nước, nhóm thực vật trơi nổi, chứng q trình thực nghiệm [3] nhóm thực vật nửa ngập nước Ở báo này, chúng tơi bổ sung Lục bình (Eichhornia crassipes) thêm kết khảo sát khả xử lí lồi thực vật thuỷ sinh, thân thảo, sống nước thải sinh hoạt hai loài: lục bình theo dòng nước, thuộc chi EichhoEichornia crassipess ngổ trâu Enydra rnia họ Bèo tây (Pontederiaceae)[1] Ở fluctuans nhằm đánh giá hiệu xử lí dạng tự nhiên, lục bình có tác dụng hấp thụ nước thải sinh hoạt đô thị thực kim loại nặng (như chì, thủy ngân, vật thủy sinh strontium) dùng để khử 25 Journal of Thu Dau Mot University, No (14) – 2014 Vật liệu phương pháp 2.1 Thu nhận mẫu nước (áp dụng theo tiêu chuẩn TCVN 5999:195) – Vị trí lấy mẫu: cách bờ kênh 2m, độ sâu 50cm so với bề mặt nước kênh – Thời gian lấy mẫu: từ 7h30 – 10h30 – Thể tích mẫu nước ban đầu: 18 lít/ bể (số lượng bể nuôi trồng ban đầu 18 bể) – Mẫu thực vật thủy sinh: Ngổ trâu (Enydra fluctuans) lục bình (Eichornia crassipess) Trọng lượng tươi ban đầu: 100 g/1 bể 2.2 Thí nghiệm 1: Khảo sát sức chịu đựng thực vật thủy sinh môi trường nước thải sinh hoạt Lục bình ngổ trâu ni thùng xốp với mật độ ban đầu 100g/1 bể Qua tuần, tiến hành cân trọng lượng tươi, quan sát ghi nhận trình phát triển chúng Theo dõi mẫu liên tục tuần Dựa trọng lượng tươi mẫu thí nghiệm, xác định đường cong sinh trưởng lục bình ngổ trâu 2.3 Thí nghiệm 2: Khảo sát khả làm thực vật thủy sinh môi trường nước thải sinh hoạt Tiến hành ni lục bình ngổ trâu nước thải sinh hoạt với nghiệm thức sau: (0) Đối chứng (không nuôi thực vật thủy sinh) (1) Lục bình (2) Ngổ trâu Với tiêu theo dõi phân tích phòng thí nghiệm sau: – Chi tiêu đầu vào là: pH, NH4+, SS, NO3-, PO43- nước thải sinh hoạt Các tiêu phân tích trước tiến hành thí nghiệm – Chi tiêu đầu là: pH, NH4+, SS, NO3-, PO43- nước thải sinh hoạt Các tiêu phân tích thời điểm thực vật thủy sinh sinh trưởng mạnh (dựa vào đường cong sinh trưởng thí nghiệm 1) 2.4 Phương pháp xử lí số liệu Các thí nghiệm lặp lại lần Số liệu xử lí phần mềm Microsoft Excel Kết thảo luận 3.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát khả sinh trưởng TVTS nước thải sinh hoạt Lục bình ngổ trâu nuôi tuần để ghi nhận khả tồn phát triển lâu dài môi trường nước thải sinh hoạt Kết thí nghiệm trình đồ thị (hình 3.1) Hình 3.1 Đường cong sinh trưởng lục bình ngổ trâu 26 Tạp chí Đại học Thủ Dầu Một, số (14) – 2014 Lục bình ngổ trâu phát triển tốt môi trường nước thải sinh hoạt tăng trọng lượng tốt tuần thứ Hình 3.2 Lục bình sau tuần ni nước thải Hình 3.3 Ngổ trâu sau tuần nuôi nước thải Bể nước thải chứa hai lồi có màu so với màu nước ban đầu, có lẽ đến tuần thứ đủ thời gian để chất rắn lơ lửng lắng xuống đáy đủ để loài thực vật thủy sinh thực trình hấp thụ chất thải có nước Lục bình ngổ trâu sinh trưởng ổn định thời gian dài Qua thí nghiệm 1, chúng tơi nhận thấy lục bình ngổ trâu sinh trưởng nước thải sinh hoạt Và thời gian lưu nước thích hợp sau tuần 3.2 Thí nghiệm 2: khảo sát khả làm thực vật thủy sinh môi trường nước thải sinh hoạt – pH Thí nghiệm bố trí với nghiệm thức: bể đối chứng (nước thải sinh hoạt không chứa TVTS), bể chứa lục bình, bể chứa ngổ trâu để khảo sát khả tự làm nước thải sinh hoạt bể Kết ghi nhận biến động pH nước thải tuần sau tuần khảo sát trình bày bảng 3.1 CO2 có nước phản ứng với nước tạo H+ bicarbonate làm giảm pH nước theo chế: CO2 + H2O = H2CO3 H2CO3 = H+ + HCO3Bảng 3.1 Sự biến động pH pH Ban đầu Sau tuần Lục bình 5,7 ± 0,03 6,1 ± 0,05 Ngổ trâu 5,7 ± 0,03 6,2 ± 0,05 Đối chứng 5,7 ± 0,03 6,4 ± 0,03 TVTS 27 Journal of Thu Dau Mot University, No (14) – 2014 Do thực vật thủy sinh tảo quang hợp hấp thụ CO2 nhanh lượng CO2 tạo từ trình hơ hấp thủy sinh vật tảo nên chúng phải lấy CO2 từ chuyển hóa HCO3- (2HCO3- → CO2 + CO32- + H2O) làm tăng pH [8] Theo bảng 3.1, ta thấy pH bể có tăng nhẹ tất bể Điều lục bình, rau ngổ trâu loại tảo bể nước hấp thu khí CO2 cho trình quang hợp làm pH nước tăng lên Ở bể đối chứng có pH tăng nhiều so với bể ni trồng lục bình ngổ trâu có mật độ tảo nhiều [5, 7] Với tiêu chuẩn nước thải sinh hoạt (QCVN 14 : 2008/BTNMT) pH nằm khoảng từ đến Như vậy, theo kết khảo sát, pH bể nước thải đáp ứng yêu cầu – Chất rắn lơ lửng (SS) Theo Jiang Xinyaun (1998), hầu hết chất rắn lơ lửng có nước thải hồ thủy sinh tảo, sen nằm mặt nước với tán to kiềm hãm phát triển tảo (ngăn cản tiếp nhận ánh sáng mặt trời) Những điều kiện không thuận lợi cho phát triển tảo lơ lửng tăng cường độ lắng [4] Như vậy, thấy rằng, lục bình với rễ có nhiều rễ nhỏ li ti tán rộng bề mặt nước giúp trình hấp phụ lắng chất rắn lơ lửng tốt Trong đó, ngổ trâu với cấu tạo nhỏ mẫu đối chứng (không chứa thực vật thủy sinh) có nhiều ánh sáng để kích thích phát triển tảo, dẫn đến nồng độ chất rắn lơ lửng nước thải cao Khả hấp thụ lọc chất rắn lơ lửng bể chứa rau ngổ trâu tốt bể đối chứng – Nitrat Nitơ thành phần protein acid nucleic tế bào vi sinh vật, động vật thực vật Nhưng hàm lượng nitơ nước cao gây độc ảnh hưởng đến động vật người Ngoài hàm lượng nitơ cao thải mơi trường ngồi gây tượng phú dưỡng hóa, tảo nở hoa… Do vậy, cần phải loại bỏ hàm lượng N nước trước thải ngồi mơi trường Tuy nhiên, thí nghiệm hàm lượng nitrat (bảng 3.3) nước thải ban đầu thấp tiêu chuẩn QCVN 14 : 2008/BTNMT Bảng 3.2 Hàm lượng chất rắn lơ lửng (ss) (mg/l) SS TVTS Lục bình Ngổ trâu Đối chứng Ban đầu Sau tuần Hiệu xử lý 33,3 ± 3,2 33,3 ± 3,2 33,3 ± 3,2 12 ± 17 ± 3,2 25 ± 0,01 63,96% 48,94% 24,92% Từ bảng 3.2, ta thấy lục bình có khả làm giảm hàm lượng chất rắn lơ lửng cao với hiệu suất 63,96%, tiếp ngổ trâu (48,94%) thấp đối chứng (24,92%) Hàm lượng chất rắn lơ lửng nước giảm do: – Bộ rễ có nhiều rễ nhỏ, mang điện tích nên có khả hấp phụ lượng lớn chất rắn lơ lửng có nước thải – Nhờ có lớp thực vật thủy sinh bề mặt nước nên làm mặt nước bị xáo động gió Do đó, tạo điều kiện cho chất rắn lơ lửng lắng tốt Bảng 3.3 Hàm lượng nitrat (NO3-) (mg/l) NO3- Ban đầu Sau tuần Hiệu xử lí TVTS Lục bình 0,618 ± 0,03 0,037 ± 0,03 94,01% Ngổ trâu 0,618 ± 0,03 0,040 ± 0,03 93,52% Đối chứng 0,618 ± 0,03 0,025 ± 0,01 95,95% Theo bảng 3.3, khả loại bỏ nitrat lục bình, ngổ trâu đối chứng 28 Tạp chí Đại học Thủ Dầu Một, số (14) – 2014 tốt với hiệu suất xử lí nitrat là: 94,01%; 93,52%; 95,95% Nitrat chất dinh dưỡng mà thực vật lồi tảo nước sử dụng để tăng trưởng cung cấp môi trường sống tốt cho vi khuẩn tăng cường q trình nitrat hóa khử nitơ Ngược lại, phân hủy sinh khối thực vật làm giảm hiệu loại bỏ – Amoni thực vật vi sinh vật Việc thải chất dinh dưỡng với nồng độ cao vào môi trường tự nhiên làm tăng phát triển tảo dẫn đến tượng phú dưỡng hóa hồ sơng suối Sau thời gian thí nghiệm, hàm lượng phốtpho trình bày bảng sau: Bảng 3.5 Hàm lượng phốtphat (PO43-) (mg/l) PO43- Bảng 3.4 Hàm lượng Amoni (NH4+) (mg/l) NH4+ Sau tuần Hiệu xử lí Lục bình 0,148 ± 0,03 0,0015 ± 0.001 98,98% Hiệu Ngổ trâu 0,148 ± 0,03 0,0100 ± 0,005 93,24% xử lý Đối chứng 0,148 ± 0,03 0,0100 ± 0,004 93,24% Ban đầu Sau tuần Lục bình 0,08 ± 0,001 0,01 ± 0,001 87,5% Ngổ trâu 0,08 ± 0,001 0,04 ± 0,001 50% Đối chứng 0,08 ± 0,001 0,07 ± 0,01 12,5% TVTS Ban đầu TVTS Trong nước thải, phốtpho giảm nhờ thực vật thủy sinh vi sinh vật nước hấp thụ để tồn phát triển phốtpho chất dinh dưỡng cần thiết cho phát triển chúng Do mơ hình thực vật hàm lượng phốtpho hấp thụ dạng khác HPO42- H2PO4- Bể chứa lục bình cho hiệu xử lí cao ngổ trâu đối chứng Kết luận Trong nghiên cứu này, nhận thấy lục bình ngổ trâu có khả sống tốt mơi trường nước thải sinh hoạt Kết thí nghiệm cho thấy lục bình ngổ trâu sử dụng để xử lí nước thải sinh hoạt Trong đó, lục bình có khả xử lí nước thải tốt với hiệu xử lí chất rắn lơ lửng (SS), amoni (NH4+), phốtphat (PO43-) là: 63,96%, 87,5% 98,98% Qua số liệu bảng 3.4, chúng tơi nhận thấy hiệu xử lí amoni lục bình tốt với 87,5%, tiếp ngổ trâu 50% cuối đối chứng với 12,5% Hàm lượng ammoni giảm bể chuyển hóa amoni thành hợp chất nitrat, hấp thu chất dinh dưỡng nước thải, nhiệt độ mơi trường, phản ứng hóa học chuyển thành chất bay (N2) Quá trình chuyển hóa amoni phần lớn vi khuẩn thực [9] Có lẽ, rễ lục bình nơi thuận lợi cho vi khuẩn bám vào phát triển tốt nên khả xử lí amoni đạt hiệu – Phốtphat Cũng giống nitơ, phốtpho nguyên tố quan trọng phát triển SURVEY THE EFFICIENCY OF DOMESTIC WASTEWATER HANDLING OF WATER HYACINTH AND BUFFALO SPINACH Vo Tran Hoang, Truong Pham Khanh Duy, Tran Pham Khanh Minh, Le Hoang Trung, Nguyen Minh Trung, Pham Thi My Tram Thu Dau Mot University ABSTRACT Water Hyacinth (Eichornia crassipess) and Buffalo Spinach (Enydra fluctuans) were raised in a wastewater environment for weeks to examine growth capacity Survey results 29 Journal of Thu Dau Mot University, No (14) – 2014 showed that Water Hyacinth and Buffalo Spinach grew well in domestic wastewater and most developed in the 4th week Next, we surveyed the ability to clean waste water of Water Hyacinth and Buffalo Spinach compared to control experiment (waste water tank not containing aquatic plants) The results showed that Water Hyacinth best treated wastewater with the efficiency of handling suspended solids (SS), ammonium (NH4+), phosphate (PO43) of 63.96%, 87.5 % and 98.98% respectively TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Đức Lượng, Nguyễn Thị Thùy Dương (2003), Công nghệ sinh học môi trường, NXB Đại học Quốc gia TP HCM [2] Phạm Hoàng Hộ (1999), Cây cỏ Việt Nam (tập 1, 2, 3), NXB Trẻ [3] Trần Văn Tựa (2012), "Nghiên cứu công nghệ sinh thái sử dụng thực vật thủy sinh xử lý nước phú dưỡng quy mô pilốt khả loại bỏ yếu tố phú dưỡng môi trường nước số loại thực vật thủy sinh điển hình Việt Nam", Tạp chí Khoa học Cơng nghệ (Viện Hàn làm Khoa học Công nghệ Việt Nam) [4] Jiang and Xinyaun, Z (1998), Treatment and utiliza-tion of wastewater in the Beijing Zoo by aquatic macrophyte system, J Eco Env., 11: 101-110 [5] Thong chai Kanabkaew and Udomphon Puetpaiboon (2004), Aquatic plants for domestic wastewater treatment: Lotus (Nelumbo nucifera) and Hydrilla (Hydrillaverticillata) systems, Songklanakarin J Sci Technol., 26(5): 749-756 [6] [7] [8] [9] https://sites.google.com/site/raurungvietnam/rau-ban-thuy-sinh/luc-binh http://uv-vietnam.com.vn/SpecNewsDetail.aspx?newsId=1000 http://www.vietlinh.com.vn/library/environment_weather/oxy.asp http://text.123doc.vn/document/38848-hien-trang-o-nhiem-amoni-nguon-nuoc-va-cachxu-ly.htm 30 ... định đường cong sinh trưởng lục bình ngổ trâu 2.3 Thí nghiệm 2: Khảo sát khả làm thực vật thủy sinh môi trường nước thải sinh hoạt Tiến hành ni lục bình ngổ trâu nước thải sinh hoạt với nghiệm... thủy sinh thực q trình hấp thụ chất thải có nước Lục bình ngổ trâu sinh trưởng ổn định thời gian dài Qua thí nghiệm 1, chúng tơi nhận thấy lục bình ngổ trâu sinh trưởng nước thải sinh hoạt Và thời... lục bình cho hiệu xử lí cao ngổ trâu đối chứng Kết luận Trong nghiên cứu này, nhận thấy lục bình ngổ trâu có khả sống tốt môi trường nước thải sinh hoạt Kết thí nghiệm cho thấy lục bình ngổ trâu