Mục tiêu đề tài đánh giá khả năng sinh tồn và xử lý nước thải vô cơ của phòng thí nghiệm khoa hóa học ứng dụng tại trường đại học trà vinh của một số loài thực

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TRÀ VINH HỘI ĐỒNG KHOA HỌC ISO 9001 : 2008 BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP TRƯỜNG ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG SINH TỒN VÀ XỬ LÝ NƯỚC THẢI VƠ CƠ CỦA PHỊNG THÍ NGHIỆM KHOA HĨA HỌC ỨNG DỤNG TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC TRÀ VINH CỦA MỘT SỐ LOÀI THỰC VẬT THỦY SINH Chủ nhiệm đề tài : Ks Trần Thế Nam Chức vụ : Chuyên viên Đơn vị : - Phòng thí nghiệm - Khoa Hóa học Ứng dụng Trà Vinh, ngày tháng năm PHẦN MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài: Công nghệ môi trường hướng có tiềm thực tế cao tương lai giúp cho người bảo vệ mơi trường sống Điều chứng minh rằng, khơng phải hiển nhiên mà nhà khoa học chuyển sang nghiên cứu khai thác điều kiện sẵn có tự nhiên để giải vấn đề khó khăn người tạo hoạt động sống, chẳng hạn: khai thác nguồn lượng mặt trời, gió, sóng biển để thay cho lượng dầu khí than đá; sử dụng thực vật dẫn dụ thiên địch để thay cho thuốc trừ sâu,… Thiên nhiên chứa đựng nguồn sức mạnh to lớn mà người chưa thể khám phá hết Cũng mn vàng lồi động thực vật mà khả chúng chưa khai thác triệt để Vì vậy, cơng trình sống, tồn phát triển với tự nhiên đời.[9],[10],[11] Ngày nay, người phải đối mặt với nhiều mối nguy to lớn ảnh hưởng đến trình phát triển Một mối lo ngại hàng đầu vấn đề ô nhiễm nguồn nước Đặc biệt, nghiên cứu kết hợp khả xử lý nước thải bảo vệ mơi trường quan tâm Trong đó, mơ hình Wetland tiến vượt bậc cơng cải tạo bảo vệ mơi trường Đó hệ thống vừa giúp xử lý nước thải mà người tạo ra, vừa hòa hợp với phát triển tự nhiên Tuy nhiên, khởi đầu cho việc khám phá nguồn sức mạnh đích thực thiên nhiên.[4],[5],[6],[7] “Đánh giá khả sinh tồn xử lý nước thải vô phịng thí nghiệm Khoa Hóa học Ứng dụng trường Đại học Trà Vinh số loài thực vật thủy sinh” nghiên cứu hướng đến phát triển bền vững Trường Đại học Trà Vinh Nghiên cứu có nhiệm vụ tìm kiếm khả vốn chưa khai thác toàn diện số lồi thực vật thủy sinh bình dị, lại đóng vai trị to lớn việc xử lý nước thải Đây bước tiến cơng tìm kiếm làm chủ sức mạnh thiên nhiên nhằm phục vụ cho nhu cầu phát triển không giới hạn người Giới hạn đề tài nghiên cứu: Nghiên cứu áp dụng lồi thực vật thủy sinh thích nghi với mơi trường sống có nước (khơng có đất) nhằm tránh phản ứng phụ đất hóa chất Từ đó, giúp nghiên cứu có tầm nhìn đơn giản -1- Các loài thực vật thủy sinh quan sát khả thích ứng với mơi trường sống chứa nước thải hóa chất vơ phịng thí nghiệm Sau đạt khả thích ứng tốt khảo sát khả xử lý độc tố nước thải theo thời gian Kết thúc nghiên cứu thu danh sách lồi thực vật thủy sinh có khả thích ứng có hiệu xử lý nước thải vơ phịng thí nghiệm Mục tiêu đề tài: Đánh giá khả sinh tồn xử lý nước thải vơ phịng thí nghiệm Khoa Hóa học Ứng dụng trường Đại học Trà Vinh số loài thực vật thủy sinh Nội dung thực hiện: - Chọn lọc loài thực vật thủy sinh có tiềm sinh tồn xử lý nước thải phịng thí nghiệm Khoa Hóa học Ứng dụng trường Đại học Trà Vinh - Khảo sát mức độ nhiễm nước thải vơ phịng thí nghiệm đánh giá chất lượng theo quy chuẩn Việt Nam 40-2011/BTNMT tiêu sau: TT Chỉ tiêu phân tích Đơn vị tính Đánh giá phân loại A B C 40 40 Nhiệt độ Màu Pt/Co 50 150 pH - 6–9 5,5 – BOD5 (20oC) mg/L 30 50 COD mg/L 75 150 TSS mg/L 50 100 Arsenic mg/L 0,05 0,1 Lead mg/L 0,1 0,5 Cadmium mg/L 0,05 0,1 10 Chromium mg/L 0,05 0,1 o -2- 11 Copper mg/L 2 12 Zinc mg/L 3 13 Nickel mg/L 0,2 0,5 14 Manganese mg/L 0,5 15 Ferrous mg/L 16 Ammonium mg/L 10 17 Nitrogen mg/L 20 40 18 Phosphorus mg/L 19 Cloride mg/L 500 1000 20 Chlorine mg/L - Tiến hành trồng loài thực vật thủy sinh môi trường nước thải với nồng độ khác nhau, theo dõi khả sinh tồn loài thực vật Chọn lọc lồi có khả sinh trưởng tốt - Khảo sát tiêu hóa lý chọn lọc nước thải theo thời gian để đánh giá khả hấp thụ độc tố loài thực vật Thống kê chọn loài thực vật thủy sinh có khả hấp thụ tốt độc tố nước thải phịng thí nghiệm Phương pháp nghiên cứu: - Phương pháp chọn lọc loài thực vật thủy sinh có tiềm sinh tồn xử lý nước thải vơ phịng thí nghiệm trường Đại học Trà Vinh - Khảo sát nước thải vơ phịng thí nghiệm - Khảo sát khả sinh tồn loài thực vật thủy sinh trồng nước thải phịng thí nghiệm - Khảo sát khả hấp thụ độc tố nước thải phịng thí nghiệm lồi thực vật thủy sinh -3- PHẦN NỘI DUNG CHƯƠNG I TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tình trạng nhiễm nước thải phịng thí nghiệm: Hóa học ngành khoa học quan trọng rộng lớn Ngành khoa học đóng vai trị khơng thể thiếu phát triển lồi người Hóa học cịn xem “khoa học trung tâm” có tính chất liên kết với nhiều ngành khoa học khác như: vật lý, sinh học, địa chất học,…Do đó, giáo dục Thế Giới, có vơ số phịng thí nghiệm hóa học xây dựng Kèm theo phát triển đó, tình trạng nhiễm trầm trọng nước thải phịng thí nghiệm chưa có nhiều phịng thí nghiệm có khả xử lý nguồn nước thải Hơn nữa, nguồn nước thải phịng thí nghiệm thuộc vào loại khó xử lý Cho nên, vấn đề nghiêm trọng cần xử lý tồn cầu Hình 1.1: Nước thải phịng thí nghiệm 1.2 Các phương pháp xử lý nước thải phịng thí nghiệm:[19] Hiện nay, Thế Giới có nhiều phương pháp xử lý nước thải phịng thí nghiệm khác tùy vào tính chất loại nước thải: vơ cơ, hữu cơ, hóa sinh, … Thơng thường, nước thải phịng thí nghiệm kết hợp với nước thải công nghiệp để xử lý hệ thống quy mô lớn Trong trường hợp -4- phịng thí nghiệm khơng có điều kiện kết hợp sử dụng hệ thống xử lý chun biệt cho phịng thí nghiệm Các q trình xử lý nước thải thường bao gồm phương pháp sau: 1.2.1 Phương pháp vật lý: Phương pháp vật lý bao gồm quy trình mà khơng có thay đổi hóa học hay sinh học Phương pháp áp dụng tượng vật lý để cải thiện xử lý nước thải Phương pháp thường áp dụng giai đoạn xử lý sơ sau q trình xử lý hóa học sinh học Phương pháp chủ yếu để loại bỏ thành phần gây ảnh hưởng đến giai đoạn hệ thống xử lý nước thải như: cát sạn, cặn lơ lững, dầu mỡ, bùn, cặn, … Hình 1.2: Hệ thống xử lý nước phương pháp vật lý Phương pháp vật lý bao gồm q trình: sàng, lắng, lọc, thơng khí, tuyển nổi, khử khí điều hịa 1.2.2 Phương pháp hóa học: Phương pháp hóa học sử dụng để cải thiện chất lượng nước thơng qua phản ứng hóa học Các q trình chủ yếu sử dụng phương pháp hóa học bao gồm: - Phương pháp xử lý Chlorine: Chlorine chất oxy hóa mạnh, sử dụng để tiêu diệt vi khuẩn làm chậm tốc độ phân hủy nước thải - Phương pháp xử lý Ozon: tương tự Chloride - Phương pháp trung hịa: q trình thêm acid bazo để điều chỉnh pH nước thải trung tính Phương pháp thường sử dụng nhiều xử lý nước thải cơng nghiệp phịng thí nghiệm -5- - Phương pháp đơng tụ, keo tụ: q trình thêm hóa chất vào nước thải, thông qua phản ứng hóa học để tạo sản phẩm cuối khơng hòa tan nước thải loại bỏ chúng Các hóa chất sử dụng thường chứa sắt nhơm - Phương pháp hấp thụ: trình sử dụng vật liệu có khả giữ lại chất thải cần loại bỏ thơng qua tính chất hóa lý chúng - Phương pháp trao đổi ion: q trình sử dụng tính chất hóa lý vật liệu để loại bỏ ion có hại bổ sung ion vô hại vào nước thải 1.2.3 Phương pháp sinh học: Phương pháp sinh học sử dụng loại vi sinh vật để phân hủy thành phần nước thải giúp cải thiện chất lượng Tùy theo khả hòa tan oxy mà chia thành phương pháp kỵ khí hiếu khí Sản phẩm sau xử lý phương pháp sinh học thường bùn cặn Chúng loại bỏ thông qua trình lắng Phương pháp sinh học bao gồm nhiều phương pháp khác nhau: - Phương pháp xử lý hiếu khí Phương pháp xử lý kỵ khí Phương pháp xử lý bùn hoạt tính Phương pháp bể lọc nhỏ giọt Phương pháp sục khí oxy hóa Phương pháp bể tự hoại Phương pháp bãi lọc ngầm trồng Hình 1.3: Mơ hình xử lý nước thải kết hợp với phương pháp vật lý, hóa học sinh học -6- 1.3 Những ứng dụng xử lý nước thải phịng thí nghiệm: 1.3.1 Hệ thống xử lý nước thải phịng thí nghiệm theo công nghệ Eco Process & Equipment – Canada:[18] Đây hệ thống sử dụng cơng nghệ oxy hóa bậc cao kết hợp hóa lý theo mơ hình hộp khối Hệ thống xử lý nước thải thực theo nguyên lý: Nước thải từ bồn rửa chảy theo đường ống bể điều hịa Tại đây, q trình tuyển kết hợp để tách dầu mỡ Nước thải tiếp tục chuyển sang bể để điều chỉnh pH lắng bể Trong trình lắng, pH tiếp tục điều chỉnh Nước thải sau lắng, tiếp tục giai đoạn oxy hóa bậc cao đến q trình keo tụ Tiếp đó, nước thải xử lý hiếu khí bể Sau trải qua giai đoạn lắng, lọc, khử trùng nước sau xử lý lưu bể 12 Phần bùn thu bể lắng thu hồi bể 17 10 11 12 13 Máng thu nước thải Bể điều hòa Bể điều chỉnh pH lần Bể lắng chỉnh pH lần Bể oxy hóa bậc cao Bể phản ứng keo tụ Bể phản ứng trợ keo tụ Bể sinh học hiếu khí Aerotank Bể lắng Bể lọc Bể khử trùng Bể chứa nước thải sau xử lý 14 15 16 Bể chứa dung dịch hóa chất 17 Bể chứa bùn Hình 1.4: Hệ thống xử lý nước thải PTN theo công nghệ Eco Process & Equipment – Canada -7- 1.3.2 Hệ thống trung hịa nước thải LT200 tập đồn Digital Analysic:[17] Hệ thống trung hòa nước thải LT200 hệ thống thiết kế đặc biệt dành cho nước thải phịng thí nghiệm Hệ thống có khả xử lý liên tục với dòng chảy lớn 200 GPM gián đoạn 300 GPM Hệ thống LT200 có tính di động thiết từ vật liệu phù hợp với nước thải phịng thí nghiệm Hệ thống điều khiển hệ thống kiểm soát chun dụng có tính an tồn cao Hình 1.5: Hệ thống trung hịa nước thải phịng thí nghiệm LT200 -8- 1.3.3 Hệ thống loại bỏ kim loại nặng tập đồn Digital Analysic: Hình 1.6: Hệ thống loại bỏ kim loại nặng Tập đoàn Digital Analysic thiết kế hệ thống loại bỏ kim loại nặng dành cho nước thải thuộc ngành nghề như: mạ kim loại, chất bán dẫn, công nghệ nano, khai thác, xử lý nước ngầm, xử lý bãi chôn lắp,… Hệ thống sử dụng công nghệ kết tủa hydroxide kim loại, Sulfide, trao đổi ion,…có tác dụng loại bỏ nhiều kim loại: Cd, Cr, Cu, Fe, Ni, Pb, Zn; phục hồi kim loại quý như: Ag, Au; làm giảm TSS trung hòa HF Tiểu kết chương: Tóm lại, có nhiều cơng nghệ ứng dụng để xử lý nước thải Tuy nhiên, kinh phí đầu tư, bảo trì sửa chữa cơng nghệ lại cịn q đắt so với tình hình kinh tế Việt nam Thế nên, cần tìm hệ thống có kinh phí phù hợp, giảm thiểu tối đa chi phí vận hành sửa chữa, vừa thân thiện với môi trường -9- BOD5 (mg/L) 18 18 - COD (mg/L) 192 76 63,92 TSS (mg/L) 28 < 25 - Lead (mg/L) 0,33 0,02 - Cadmium (mg/L) 0,5 0,22 0,04 Chromium (mg/L) 0,90 0,03 - Copper (mg/L) 18,75 0,11 - Nickel (mg/L) 16,55 1,32 0,18 Manganese (mg/L) 11,30 0,17 - Ferrous (mg/L) 9,3 0,05 - Ammonium (mg/L) 3,34 3,1 2,58 Nitrogen (mg/L) 16,80 14,01 11,56 3,4 2,47 2,29 Phosphorus (mg/L) Hình 5.9: Bể Trường Sinh -41- 5.3.1.11 Bể Rong Đi Chồn: Hình 5.10: Bể Rong Đi Chồn Rong Đi Chồn phát triển bình thường Nhưng thời gian bể xuất chất nhờn, độ màu nước tăng lên chất dịch từ tiết Hầu hết kim loại đạt yêu cầu sau ngày khảo sát Riêng nồng độ Cd Ni đạt yêu cầu sau 10 ngày khảo sát Các tiêu theo dõi điều kiện sống ổn định Sau 10 ngày khảo sát, hàm lượng chất độc nước thải giảm khoảng 60% Bảng 5.11: Kết khảo sát bể Rong Đuôi Chồn Thời gian lấy mẫu phân tích Chỉ tiêu khảo sát 10 ngày Nhiệt độ (0C) 25 23 24 Độ màu (Pt/Co) 38 44 52 6,56 6,91 6,77 BOD5 (mg/L) 18 20 - COD (mg/L) 192 65 - TSS (mg/L) 28 < 25 - Lead (mg/L) 0,33 0,02 - pH -42- Cadmium (mg/L) 0,5 0,07 0,04 Chromium (mg/L) 0,90 0,05 - Copper (mg/L) 18,75 0,07 - Nickel (mg/L) 16,55 0,26 0,14 Manganese (mg/L) 11,30 0,14 - Ferrous (mg/L) 9,3 0,07 - Ammonium (mg/L) 3,34 2,23 1,86 Nitrogen (mg/L) 16,80 8,41 11,56 3,4 2,64 2,16 Phosphorus (mg/L) 5.3.2 Kết đánh giá theo tiêu tất các bể trồng cây: 5.3.2.1 Chỉ tiêu Nhiệt độ: Nhiệt độ bể chủ yếu phụ thuộc vào môi trường xung quanh Nên nhiệt độ bể trồng không thay đổi nhiều dao động từ 23 – 25oC Nhiệt độ sau ngày khảo sát 25.50 25.00 24.50 24.00 23.50 23.00 22.50 22.00 10 11 1: Rau Muống 2: Bèo Cám 3: Bèo Nhật Bản 4: Bèo Cái 5: Bèo Hoa Dâu 6: Trầu Bà 7: Bèo Tai Chuột 8: Nghể 9: Trường Sinh 10: Rong Đi Chồn 11: Bể tham chiếu Hình 5.11: Nhiệt độ bể sau ngày khảo sát -43- Nhiệt độ sau 10 ngày khảo sát 25.50 25.00 24.50 24.00 23.50 23.00 22.50 22.00 10 11 1: Rau Muống 2: Bèo Cám 3: Bèo Nhật Bản 4: Bèo Cái 5: Bèo Hoa Dâu 6: Trầu Bà 7: Bèo Tai Chuột 8: Nghể 9: Trường Sinh 10: Rong Đuôi Chồn 11: Bể tham chiếu Hình 5.12: Nhiệt độ bể sau 10 ngày khảo sát 5.3.2.2 Chỉ tiêu Độ màu: Do loài thực vật thủy sinh trồng bể chứa nước thải vơ phịng thí nghiệm Nên màu sắc nước phụ thuộc vào đặc tính sinh học riêng loại tương tác hóa chất với thể sinh học chúng Sau ngày khảo sát, độ màu bể dao động chủ yếu khoảng 25 – 35 Trong đó, bể Rong Đi Chồn có độ màu lớn 40 Nhưng nhìn chung thấp giá trị 50 (Pt/Co) theo quy định QCVN 40-2011/BTNMT Sau 10 ngày khảo sát, độ màu bể hầu hết giảm không nhiều Đặc biệt, độ màu bể Rong Đuôi Chồn lại tăng 50 (Pt/Co) vượt ngưỡng cho phép loại A đạt yêu cầu loại B Bể có độ màu thấp bể Bèo Hoa Dâu Độ màu sau ngày khảo sát 50.00 40.00 30.00 20.00 10.00 0.00 10 11 1: Rau Muống 2: Bèo Cám 3: Bèo Nhật Bản 4: Bèo Cái 5: Bèo Hoa Dâu 6: Trầu Bà 7: Bèo Tai Chuột 8: Nghể 9: Trường Sinh 10: Rong Đuôi Chồn 11: Bể tham chiếu Hình 5.13: Độ màu bể sau ngày khảo sát -44- Độ màu sau 10 ngày khảo sát 60.00 50.00 40.00 30.00 20.00 10.00 0.00 10 11 1: Rau Muống 2: Bèo Cám 3: Bèo Nhật Bản 4: Bèo Cái 5: Bèo Hoa Dâu 6: Trầu Bà 7: Bèo Tai Chuột 8: Nghể 9: Trường Sinh 10: Rong Đuôi Chồn 11: Bể tham chiếu Hình 5.14: Độ màu bể sau 10 ngày khảo sát 5.3.2.3 Chỉ tiêu pH: Tất bể có pH dao động khoảng cho phép từ – Q trình sinh trưởng lồi thực vật hay trình giảm nồng độ độc tố nước thải không làm ảnh hưởng nhiều đến giá trị pH Bên cạnh đó, q trình thêm lượng nước mưa thường xuyên nhằm cố định lượng nước bể góp phần làm cho pH bể ổn định 5.3.2.4 Chỉ tiêu BOD5: Nước thải sử dụng trình nghiên cứu nước thải vơ phịng thí nghiệm nên BOD5 dung dịch nước thải ban đầu thấp Sau ngày khảo sát, bể trồng có BOD5 thấp 30 (mg/L) (Theo QCVN 402011/BTNMT) Do đó, q trình khảo sát BOD5 bể dừng lại sau ngày khảo sát Riêng bể tham chiếu khảo sát đến 10 ngày, lượng BOD5 không thay đổi nhiều BOD5 sau ngày khảo sát 30.00 25.00 20.00 15.00 10.00 5.00 0.00 10 11 1: Rau Muống 2: Bèo Cám 3: Bèo Nhật Bản 4: Bèo Cái 5: Bèo Hoa Dâu 6: Trầu Bà 7: Bèo Tai Chuột 8: Nghể 9: Trường Sinh 10: Rong Đuôi Chồn 11: Bể tham chiếu Hình 5.15: BOD5 bể sau ngày khảo sát -45- 5.3.2.5 Chỉ tiêu COD: Giá trị COD nước thải ban đầu có nồng độ cao Sau ngày, hầu hết kim loại nặng nước giảm nhiều nên COD giảm theo Trong trình khảo sát, lồi thực vật thủy sinh sản sinh phế thải khô, rễ úng số dịch tiết Rong Đuôi Chồn Q trình góp phần làm cho COD tăng không đáng kể Mặt khác, thành phần phế thải lại cung cấp nguồn dưỡng chất cho loài thực vật thủy sinh tồn Giá trị COD bể Trầu Bà Trường Sinh chưa đạt nước loại A sau ngày khảo sát Tại bể tham chiếu, hàm lượng COD có giảm cịn cao Các bể lại COD xử lý tốt Sau 10 ngày khảo sát, COD bể Trầu Bà Trường Sinh giảm đạt yêu cầu Ở bể tham chiếu, COD không giảm Giá trị COD thấp sau 10 ngày khảo sát bể Nghể với giá trị thấp 30 (mg/L) Bể có COD cao bể Trầu Bà (khơng xét bể tham chiếu) với giá trị 74,23 (mg/L) COD sau ngày khảo sát 180.00 150.00 120.00 90.00 60.00 30.00 0.00 10 11 1: Rau Muống 2: Bèo Cám 3: Bèo Nhật Bản 4: Bèo Cái 5: Bèo Hoa Dâu 6: Trầu Bà 7: Bèo Tai Chuột 8: Nghể 9: Trường Sinh 10: Rong Đuôi Chồn 11: Bể tham chiếu Hình 5.16: COD bể sau ngày khảo sát COD sau 10 ngày khảo sát 180 150 120 90 60 30 10 11 1: Rau Muống 2: Bèo Cám 3: Bèo Nhật Bản 4: Bèo Cái 5: Bèo Hoa Dâu 6: Trầu Bà 7: Bèo Tai Chuột 8: Nghể 9: Trường Sinh 10: Rong Đuôi Chồn 11: Bể tham chiếu Hình 5.17: COD bể sau 10 ngày khảo sát -46- 5.3.2.6 Chỉ tiêu TSS: Nước thải vô sử dụng nghiên cứu dung dịch hòa tan loại bỏ cặn rắn sau ngày Do đó, lượng tổng rắn lơ lửng phụ thuộc vào loài thực vật thủy sinh Bên cạnh đó, lồi thực vật thủy sinh làm gốc rễ trước cho vào bể Nên lượng TSS ban đầu có giá trị thấp (28 mg/L) Sau ngày khảo sát tất bể, giá trị TSS thấp 25 (mg/L) Vì vậy, trình khảo sát dừng lại sau ngày 5.3.2.7 Chỉ tiêu Lead: Kim loại Pb xử lý tốt tất bể trồng sau ngày khảo sát Nguyên nhân chủ yếu Pb dễ bị oxy hóa tủa mơi trường tiếp xúc với khơng khí Giá trị Pb thấp bể Rong Đuôi Chồn bể Trường Sinh (0,02 mg/L) Tại bể Rau Muống bể Bèo Cám có giá trị Pb cao sau ngày xử lý (0,07 mg/L, không xét bể tham chiếu) Nồng độ Lead sau ngày khảo sát 0.35 0.30 0.25 0.20 0.15 0.10 0.05 0.00 10 11 1: Rau Muống 2: Bèo Cám 3: Bèo Nhật Bản 4: Bèo Cái 5: Bèo Hoa Dâu 6: Trầu Bà 7: Bèo Tai Chuột 8: Nghể 9: Trường Sinh 10: Rong Đuôi Chồn 11: Bể tham chiếu Hình 5.18: Nồng độ Lead bể sau ngày khảo sát -47- 5.3.2.8 Chỉ tiêu Cadmium: Nồng độ Cd sau ngày khảo sát 0.50 0.40 0.30 0.20 0.10 0.00 10 11 1: Rau Muống 2: Bèo Cám 3: Bèo Nhật Bản 4: Bèo Cái 5: Bèo Hoa Dâu 6: Trầu Bà 7: Bèo Tai Chuột 8: Nghể 9: Trường Sinh 10: Rong Đuôi Chồn 11: Bể tham chiếu Hình 5.19: Nồng độ Cd bể sau ngày khảo sát Nồng độ Cd sau 10 ngày khảo sát 0.4 0.3 0.2 0.1 10 11 1: Rau Muống 2: Bèo Cám 3: Bèo Nhật Bản 4: Bèo Cái 5: Bèo Hoa Dâu 6: Trầu Bà 7: Bèo Tai Chuột 8: Nghể 9: Trường Sinh 10: Rong Đuôi Chồn 11: Bể tham chiếu Hình 5.20: Nồng độ Cd bể sau 10 ngày khảo sát Quá trình xử lý Cadmium đạt kết tốt sau ngày bể: Rau Muống, Bèo Cám, Bèo Nhật Bản, Bèo Cái, Bèo Hoa Dâu Các bể lại phải sau 10 ngày đạt yêu cầu Riêng bể tham chiếu hàm lượng Cd cao so với mức cho QCVN 40-2011/BTNMT 5.3.2.9 Chỉ tiêu Chromium: Sau ngày khảo sát, hàm lượng Cr(VI) bể trồng đa số giảm thấp 0,05 (mg/L) so với QCVN 40-2011/BTNMT Tại bể: Bèo Cái, Trầu Bà, Bèo Tai Chuột Nghể, hàm lượng Cr(VI) cao so với quy chuẩn cho phép Sau 10 ngày khảo sát, hàm lượng Cr(VI) tất bể trồng đạt yêu cầu Riêng bể tham chiếu, hàm lượng Cr(VI) có giảm tương đối nhiều cao so với mức quy định -48- Nồng độ Cr (VI) sau ngày khảo sát 1.00 0.80 0.60 0.40 0.20 0.00 10 11 1: Rau Muống 2: Bèo Cám 3: Bèo Nhật Bản 4: Bèo Cái 5: Bèo Hoa Dâu 6: Trầu Bà 7: Bèo Tai Chuột 8: Nghể 9: Trường Sinh 10: Rong Đuôi Chồn 11: Bể tham chiếu Hình 5.21: Nồng độ Cr(VI) bể sau ngày khảo sát Nồng độ Cr (VI) sau 10 ngày khảo sát 0.8 0.6 0.4 0.2 10 11 1: Rau Muống 2: Bèo Cám 3: Bèo Nhật Bản 4: Bèo Cái 5: Bèo Hoa Dâu 6: Trầu Bà 7: Bèo Tai Chuột 8: Nghể 9: Trường Sinh 10: Rong Đi Chồn 11: Bể tham chiếu Hình 5.22: Nồng độ Cr(VI) bể sau 10 ngày khảo sát 5.3.2.10 Chỉ tiêu Copper: Kết khảo sát cho thấy, lượng Copper bể trồng bị giảm nồng độ nhanh so với bể tham chiếu Rõ ràng, có lồi thực vật thủy sinh q trình oxy hóa hấp thụ làm cho nồng độ Copper giảm nhanh Hàm lượng Copper bể Bèo Tai Chuột đạt yêu cầu chậm bể lại Nồng độ Copper sau ngày khảo sát 15.00 10.00 5.00 0.00 10 11 1: Rau Muống 2: Bèo Cám 3: Bèo Nhật Bản 4: Bèo Cái 5: Bèo Hoa Dâu 6: Trầu Bà 7: Bèo Tai Chuột 8: Nghể 9: Trường Sinh 10: Rong Đuôi Chồn 11: Bể tham chiếu Hình 5.23: Nồng độ Copper bể sau ngày khảo sát -49- Nồng độ Copper sau 10 ngày khảo sát 15 10 5 10 11 1: Rau Muống 2: Bèo Cám 3: Bèo Nhật Bản 4: Bèo Cái 5: Bèo Hoa Dâu 6: Trầu Bà 7: Bèo Tai Chuột 8: Nghể 9: Trường Sinh 10: Rong Đi Chồn 11: Bể tham chiếu Hình 5.24: Nồng độ Copper bể sau 10 ngày khảo sát 5.3.2.11 Chỉ tiêu Nickel: Quá trình xử lý Nickel diễn tương tự Đồng Các trình lắng tụ hấp thụ giúp cho hàm lượng Nickel nước hầu hết bể trồng đạt yêu cầu loại A sau ngày xử lý Các bể Bèo Cám, Trầu Bà, Bèo Tai Chuột, Trường Sinh Rong Đuôi Chồn phải 10 ngày để xử lý lượng Nickel đạt yêu cầu Hàm lượng Nickel bể tham chiếu có giảm khơng nhiều Bể Rau Muống có giá trị nồng độ Nickel thấp sau trình xử lý Nồng độ Ni sau ngày khảo sát 20.00 15.00 10.00 5.00 0.00 10 11 1: Rau Muống 2: Bèo Cám 3: Bèo Nhật Bản 4: Bèo Cái 5: Bèo Hoa Dâu 6:Trầu Bà 7: Bèo Tai Chuột 8: Nghể 9: Trường Sinh 10: Rong Đuôi Chồn 11: Bể tham chiếu Hình 5.25: Nồng độ Ni bể sau ngày khảo sát -50- Nồng độ Ni sau 10 ngày khảo sát 14.00 12.00 10.00 8.00 6.00 4.00 2.00 0.00 10 11 1: Rau Muống 2: Bèo Cám 3: Bèo Nhật Bản 4: Bèo Cái 5: Bèo Hoa Dâu Trầu Bà 7: Bèo Tai Chuột 8: Nghể 9: Trường Sinh 10: Rong Đuôi Chồn 11: Bể tham chiếu Hình 5.26: Nồng độ Ni bể sau 10 ngày khảo sát 5.3.2.12 Chỉ tiêu Manganese: Hàm lượng Mn bể trồng xử lý nhanh sau ngày khảo sát Riêng bể Trầu Bà, hàm lượng Mn xử lý chậm Sau 10 ngày khảo sát, lượng Mn bể Trầu Bà giảm 0,21 (mg/L) thấp QCVN 402011/BTNMT Hàm lượng Mn bể tham chiếu giảm trình oxy hóa Với hàm lượng cịn lại 7,53 (mg/L) cao so với quy chuẩn khoảng 14 lần Bể Nghể có hàm lượng Mn thấp sau 10 ngày khảo sát Nồng độ Mn sau ngày khảo sát 10.00 8.00 6.00 4.00 2.00 0.00 10 11 1: Rau Muống 2: Bèo Cám 3: Bèo Nhật Bản 4: Bèo Cái 5: Bèo Hoa Dâu 6: Trầu Bà 7: Bèo Tai Chuột 8: Nghể 9: Trường Sinh 10: Rong Đi Chồn 11: Bể tham chiếu Hình 5.27: Nồng độ Mn bể sau ngày khảo sát -51- Nồng độ Mn sau 10 ngày khảo sát 2 10 11 1: Rau Muống 2: Bèo Cám 3: Bèo Nhật Bản 4: Bèo Cái 5: Bèo Hoa Dâu 6: Trầu Bà 7: Bèo Tai Chuột 8: Nghể 9: Trường Sinh 10: Rong Đuôi Chồn 11: Bể tham chiếu Hình 5.28: Nồng độ Mn bể sau 10 ngày khảo sát 5.3.2.13 Chỉ tiêu Ferrous: Nồng độ Fe sau ngày khảo sát 7.00 6.00 5.00 4.00 3.00 2.00 1.00 0.00 10 11 1: Rau Muống 2: Bèo Cám 3: Bèo Nhật Bản 4: Bèo Cái 5: Bèo Hoa Dâu 6: Trầu Bà 7: Bèo Tai Chuột 8: Nghể 9: Trường Sinh 10: Rong Đuôi Chồn 11: Bể tham chiếu Hình 5.29: Nồng độ Fe bể sau ngày khảo sát Quá trình xử lý diễn thuận lợi, Fe dễ bị oxy hóa trở thành Fe(III) kết tụ lắng xuống đáy Chính nhờ vào q trình lắng Fe mà góp phần loại bỏ kim loại khó xử lý khác Cd, Ni, Cu,… Sau ngày khảo sát, hàm lượng Fe tất bể trồng đạt yêu cầu Tại bể tham chiếu, hàm lượng Fe giảm nhanh sau 10 ngày khảo sát cao so với quy chuẩn cho phép 5.3.2.14 Chỉ tiêu Ammonium, Phosphorus Nitrogen: Cả tiêu NH4+, P N đạt yêu cầu nước thải ban đầu Tuy nhiên cần khảo sát chúng suốt trình nghiên cứu tiêu ảnh hưởng đến sinh trưởng loài thực vật thủy sinh N P nguồn dưỡng chất thiếu sống -52- Hàm lượng NH4+, P N có giá trị ổn định suốt nghiên cứu, tạo điều kiện thuận lợi cho q trình sinh tồn lồi thực vật thủy sinh Nồng độ NH4+, P, N sau ngày khảo sát 20.00 15.00 NH4 10.00 Nito Photpho 5.00 0.00 10 11 1: Rau Muống 2: Bèo Cám 3: Bèo Nhật Bản 4: Bèo Cái 5: Bèo Hoa Dâu 6: Trầu Bà 7: Bèo Tai Chuột 8: Nghể 9: Trường Sinh 10: Rong Đi Chồn 11: Bể tham chiếu Hình 5.30: Nồng độ NH4+, P, N bể sau ngày khảo sát Nồng độ NH4+, P, N sau 10 ngày khảo sát 20.00 15.00 NH4 10.00 Nito Photpho 5.00 0.00 10 11 1: Rau Muống 2: Bèo Cám 3: Bèo Nhật Bản 4: Bèo Cái 5: Bèo Hoa Dâu 6: Trầu Bà 7: Bèo Tai Chuột 8: Nghể 9: Trường Sinh 10: Rong Đi Chồn 11: Bể tham chiếu Hình 5.31: Nồng độ NH4+, P, N bể sau 10 ngày khảo sát Tiểu kết chương: Sau trình khảo sát khả xử lý nước thải vô phịng thí nghiệm, bể trồng tham gia vào q trình xử lý nước thải vơ phịng thí nghiệm Khoa Hóa học Ứng dụng Trường Đại học Trà Vinh tốt Chỉ sau 10 ngày khảo sát, nước thải tất bể trồng đạt loại A hoàn toàn (theo QCVN 40-2011/BTNMT) Bên cạnh khả hỗ trợ xử lý nước thải, loài thực vật sinh trưởng phát triển bình thường Từ cho thấy, khả tuyệt vời loài thực vật thủy sinh việc hỗ trợ xử lý nước thải vơ phịng thí nghiệm Tuy nhiên, nghiên cứu chưa thể kết luận chi tiết khả hấp thụ loại độc tố nước thải loài -53- PHẦN KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận: Tóm lại, độc tố khơng phải hồn tồn loài thực vật xử lý phương pháp hấp thụ Quá trình làm cho nồng độ kim loại nặng bể giảm phụ thuộc vào nhiều yếu tố: - Khả trao đổi khơng khí bể phụ thuộc vào q trình hơ hấp rễ thực vật diện tích mặt thống bể trồng Q trình cung cấp oxy để oxy hóa số kim loại Fe, Mn, Pb Quá trình oxy hóa tạo thành hạt keo lắng xuống đáy bể, trình lắng kéo theo kim loại khó bị oxy hóa khác Cr(VI), Cd, Cu,…và hạt rắn lơ lững - Quá trình sinh trưởng loài thực vật thủy sinh sản sinh sản phẩm lắng rễ thối thối,… Các chất lắng góp phần lơi độc tố nước làm cho nồng độ độc tố giảm Một số lồi thực vật có khả hấp thụ kim loại nặng nước góp phần làm cho hàm lượng kim loại nặng giảm theo: Rau muống, Bèo Nhật Bản, Bèo Hoa Dâu Hàm lượng kim loại nặng bể đạt loại A sau ngày khảo sát Quá trình áp dụng thực vật để xử lý nước thải có tính kinh tế cao phương pháp Vì hầu hết lồi thực vật sinh trưởng tự nhiên, khơng cần chăm sóc, hệ thống có khả tự vận hành Cho nên kinh phí trì bảo dưỡng hệ thống thấp Tuy nhiên, hệ thống tiêu tốn diện tích đất lớn thấp kinh phí đầu tư thiết bị máy móc nhiều Bên cạnh đó, thiết bị máy móc xử lý nước thải tiêu tốn điện năng, chi phí vận hành, bảo dưỡng cao theo thời gian Thế nên, hướng xử lý nước thải hệ thống thực vật xu tương lai Kiến nghị: Nghiên cứu chủ yếu tập trung vào vấn đề sinh tồn khả xử lý nước thải vơ lồi thủy sinh Tuy nhiên, nhiều vấn đề cần nghiên cứu chi tiết hơn: - Chi tiết hàm lượng kim loại nặng loại thực vật thủy sinh hấp thụ, thay đổi thành phần thể thực vật, tỉ lệ tích lũy rễ, thân thực vật thủy sinh -54- - Sự phụ thuộc khả oxy hóa kim loại nước thải vào loài thực vật thủy sinh - Vấn đề xử lý thực vật thủy sinh sau hấp thụ độc tố Do q trình phân tích tốn nên muốn thực chi tiết hóa vấn đề nguồn kinh phí thực thời gian cần thiết Nghiên cứu “Đánh giá khả sinh tồn xử lý nước thải vô phịng thí nghiệm Khoa Hóa học Ứng dụng trường Đại học Trà Vinh số loài thực vật thủy sinh” hoàn thành với danh sách 10 lồi thực vật thủy sinh có khả sinh tồn hỗ trợ xử lý nước thải vô phịng thí nghiệm Từ cho thấy, tiềm lực thiên nhiên vơ lớn Con người khai thác tiềm lực để góp phần làm cho sống ngày thân thiên với môi trường hơn, tiêu tốn lượng -55- ... giá khả sinh tồn xử lý nước thải vơ phịng thí nghiệm Khoa Hóa học Ứng dụng trường Đại học Trà Vinh số loài thực vật thủy sinh? ?? nghiên cứu hướng đến phát triển bền vững Trường Đại học Trà Vinh Nghiên... số loài thực vật thủy sinh Nội dung thực hiện: - Chọn lọc lồi thực vật thủy sinh có tiềm sinh tồn xử lý nước thải phòng thí nghiệm Khoa Hóa học Ứng dụng trường Đại học Trà Vinh - Khảo sát mức độ... vật thủy sinh có khả sinh trưởng mơi trường nước khơng cần đất - Chọn lọc loài thực vật thủy sinh có mặt Trà Vinh 2.3 Kết nghiên cứu: Quá trình nghiên cứu tìm kiếm 18 lồi thực vật thủy sinh có