Nghiên cứu khả năng xử lý nước sông nhuệ tại cầu diễn hà nội bằng cây rau ngổ enydra fluctuans lour

LỜI CÁM ƠN Để hồn thành chƣơng trình đào tạo khóa học 2014 – 2018, đƣợc trí Khoa Quản lí tài ngun rừng Mơi trƣờng – Trƣờng Đại học Lâm nghiệp Việt Nam, tiến hành thực đề tài tốt nghiệp: “Nghiên cứu khả xử lý nước sông Nhuệ Cầu Diễn - Hà Nội Rau Ngổ (Enydra fluctuans Lour)" Trƣớc hết xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo khoa QLTNR&MT – Trƣờng Đại học Lâm Nghiệp trang bị cho kiến thức quý báu để thực khóa luận tốt nghiệp Trong q trình nghiên cứu, tơi đƣợc thầy dạy, hƣớng dẫn tận tình gặp khó khăn Đặc biệt xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy Đặng Hồng Vƣơng, mơn Kỹ thuật mơi trƣờng Nguyễn Thị Ngọc Bích, trung tâm Phân tích mơi trƣờng ngƣời định hƣớng, khuyến khích dẫn tơi suốt q trình thực khóa luận tốt nghiệp Cuối tơi xin cảm ơn gia đình, ngƣời thân tồn thể bạn bè động viên, giúp đỡ suốt trình học tập thực khóa luận Mặc dù cố gắng, song thời gian lực chƣa cao nên khóa luận khơng tránh khỏi thiếu sót chun mơn Tơi mong nhận đƣợc đóng góp, nhận xét thầy giáo bạn để khóa luận đƣợc hồn thiện Tôi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 11 tháng 05 năm 2018 Sinh viên CHU THỊ HIỀN i MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i MỤC LỤC ii DANH MỤC CÁC TỪ VIÊT TẮT iv DANH MỤC CÁC BẢNG v DANH MỤC CÁC HÌNH vi MỞ ĐẦU CHƢƠNG I: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Hiện trạng ô nhiễm sông giới Việt Nam 1.1.1 Tình hình nhiễm nƣớc sơng giới .2 1.1.2 Tình hình nhiễm nƣớc sơng Việt Nam 1.2.1 Vị trí địa lý diện tích 1.2.2 Đặc điểm địa hình .6 1.2.3 Đặc điểm khí hậu, thủy văn .7 1.2.4 Điều kiện kinh tế - xã hội 1.3 Khả xử lí nƣớc thải thực vật thủy sinh 12 1.3.1 Khái niệm, phân loại thực vật thuỷ sinh 12 1.3.2 Cơ chế xử lý chất ô nhiễm 15 1.4 Cơ sở khoa học biện pháp sử dụng TVTS xử lý ô nhiễm nƣớc 18 1.5 Ƣu điểm hạn chế biện pháp sử dụng TVTS để xử lý nƣớc ô nhiễm:18 1.6 Các nghiên cứu xử lý ô nhiễm nƣớc TVTS tình hình nghiên cứu sử dụng lồi TVTS cải tạo nƣớc ô nhiễm 19 1.6.1 Trên giới 19 1.6.2 Tại Viêt Nam 19 1.7.1 Đặc điểm sinh học 21 1.7.2 Khả xử lý ô nhiễm 22 1.8 Công dụng 23 CHƢƠNG II: MỤC TIÊU, ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24 2.1 Mục tiêu nghiên cứu: 24 2.1.1 Mục tiêu chung 24 ii 2.1.2 Mục tiêu cụ thể 24 2.2 Đối tƣợng nghiên cứu 24 2.3 Nội dung nghiên cứu: 24 2.4 Phƣơng pháp nghiên cứu: 24 2.4.1 Nghiên cứu chất lƣợng nƣớc sông Nhuệ đoạn Cầu Diễn 25 2.4.2 Đánh giá hiệu rau ngổ trâu việc hấp thụ chất ô nhiễm môi trƣờng nƣớc khu vực nghiên cứu .25 2.4.3 Đề xuất giải pháp phục hồi chất lƣợng nƣớc sông Nhuệ mô hình thực vật thủy sinh kết hợp 27 CHƢƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 28 3.1 Chất lƣợng nƣớc sông Nhuệ thời gian nghiên cứu 28 3.2 Khả xử lý nƣớc sông Rau Ngổ 29 3.2.1 Nhu cầu oxy hóa học (COD) 31 3.2.2 Nhu cầu xy sinh hóa (BOD5) .33 3.2.3 Tổng Photpho 35 3.2.4 Hàm lƣợng Amoni nƣớc N_NH4+ 36 3.3 Các giải pháp nhằm cải thiện chất lƣợng nƣớc, bảo vệ phát triển hệ sinh thái sông Nhuệ 40 3.3.1 Cơ sở khoa học đề xuất giải pháp .40 3.3.2 Các giải pháp luật pháp sách .41 3.3.3 Các giải pháp tuyên truyền huấn luyện 42 3.3.4 Các giải pháp kỹ thuật 42 3.3.5 Hành động cụ thể: 43 3.3.6 Giải pháp sinh học sử dụng loài thực vật cho mục đích xử lý nhiễm mơi trƣờng nƣớc sông Nhuệ: 43 CHƢƠNG IV KẾT LUẬN- TỒN TẠI- KHUYẾN NGHỊ 45 4.1 KẾT LUẬN 45 4.2 TỒN TẠI 46 4.3 KHUYẾN NGHỊ 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC iii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT STT TỪ VIẾT TẮT TIẾNG VIÊT BOD Nhu cầu oxy sinh hóa BVMT Bảo vệ mơi trƣờng COD Nhu cầu oxy hóa học DO Lƣợng oxy hòa tan nƣớc HTS Hệ sinh thái KCN Khu công nghiệp KTTĐ Kinh tê trọng điểm LVS Lƣu vực sông NH4+ Amoni 10 NN&PTNT Nông nghiệp phát triển nông thôn 11 N_NO3- Nitrat 12 PGS.TS Phó giáo sƣ Tiến sĩ 13 QCVN Quy chuẩn Việt Nam 14 TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam 15 TV Thực vật 16 TVTS Thực vật thủy sinh 17 VSV Vi sinh vật iv DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Phân bố diện tích lƣu vực sơng Nhuệ Bảng 1.2: Danh sách làng nghề sông Nhuệ chảy qua thuộc TP HÀ Nội Bảng 1.3 Một số thực vật tiêu biểu sử dụng xử lý nƣớc 15 Bảng 1.4 Nhiệm vụ phận thủy sinh thực vật hệ thống xử lý nƣớc thải 16 Bảng 2.1.Kết nghiên cứu 27 Bảng 2.2 Các tiêu phân tích mẫu nƣớc phƣơng pháp phân tích 27 Bảng 3.1 Giá trị thông số chất lƣợng nƣớc sông Nhuệ 28 Bảng 3.2 Theo dõi khả xử lý nƣớc sông Rau Ngổ thí nghiệm I 30 Bảng 3.3 Theo dõi khả xử lý nƣớc sông Rau Ngổ thí nghiệm II 31 v DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Bản đồ khu vực sông Nhuệ Hình 1.2 Cây Rau Ngổ (Enydra fluctuans Lour) .22 Hình 3.1 Thùng đối chứng .28 Hình 3.2 Thí nghiệm Ia 29 Hình 3.3 Thí nghiệmIb .29 Hình 3.4 Thí nghiệm IIa 29 Hình 3.5 Thí nghiệm IIb 29 Hình 3.2 Kết phân tích COD thí nghiệm I .31 Hình 3.3 Kết phân tích COD thí nghiệm Ia, IIa, IIb 32 Hình 3.4 Kết phân tích BOD5 33 Hình 3.5 Kết phân tích BOD5 thí nghiệm Ia, IIa, IIb .34 Hình 3.6 Kết phân tích Tổng Photpho thí nghiệm I .35 Hình 3.7 Kết phân tích Tổng Photpho thí nghiệm Ia, IIa, IIb 36 Hình 3.8 Kết nghiên cứu Amoni thí nghiệm I .37 Hình 3.9 Kết phân tích N_NH4+ thí nghiệm Ia, IIa, IIb 38 Hình 3.10 Kết phân tích Nitrat thí nghiệm I 39 Hình 3.11 Kết phân tích Nitrat thí nghiệm Ia, IIa, IIb 40 vi MỞ ĐẦU Chảy qua Hà Nội - khu vực có mật độ dân số cao nƣớc, vùng có phát triển kinh tế xã hội nhanh chóng kèm theo tình trạng thị hóa mạnh mẽ, sơng Nhuệ có vai trị quan trọng hoạt động kinh tế vùng lƣu vực Sông Nhuệ lấy nƣớc từ sơng Hồng, đón nhận nƣớc thải từ Hà Nội vùng ven sông ngày, cung cấp nƣớc tƣới cho vùng đất nông nghiệp đầm thuỷ sản ven sông Khi sử dụng nguồn nƣớc làm nƣớc tƣới, bên cạnh tác dụng có lợi tận dụng đƣợc chất dinh dƣỡng có nƣớc thải đỡ phần chi phí xử lý nƣớc thải tác hại vấn đề cần phải quan tâm nguồn nƣớc sơng có pha trộn nƣớc thải có chứa chất hữu độc hại hay vi sinh vật gây bệnh nhƣ nguyên tố kim loại nặng có hại cho thể ngƣời (FAO,1994), (Marcussen H., 2008) Theo kết giám sát Bộ NN&PTNT, chất lƣợng nƣớc sông Nhuệ từ cầu Diễn đến đập Đồng Quan thấp: Hàm lƣợng COD vƣợt giới hạn từ 2,2 đến lần; số DO có giá trị nhỏ 1mg/l; hàm lƣợng NH4+ vƣợt giới hạn từ 0,4 đến 11 lần; hàm lƣợng vi khuẩn Coliform vƣợt giới hạn từ 1,5 đến 30 lần… Đây ngun nhân gây cố mơi trƣờng vùng hạ lƣu sông Nhuệ thời gian vừa qua [15] Sử dụng nƣớc sông Nhuệ đáp ứng tiêu chuẩn nƣớc tƣới tiêu Chính phủ nhu cầu cấp thiết đáng nhân dân, nhằm đảm bảo sức khoẻ cộng đồng nhƣ đảm bảo mỹ quan đô thị Hệ sinh thái sông lƣu vực sơng đóng vai trị vơ quan trọng, phần khơng thể tách rời mơi trƣờng sơng, tham gia vào q trình vận chuyển, tích lũy đồng hóa chất nhiễm, tác nhân tham gia vào q trình tự làm nƣớc Đề tài Khóa luận “Nghiên cứu khả xử lý nước sông Nhuệ Cầu Diễn - Hà Nội Rau Ngổ (Enydra fluctuans Lour) " tập trung nghiên cứu, đánh giá tiềm hấp thụ chất ô nhiễm nƣớc sơng lồi Ngổ trâu nhằm giảm thiểu, khống chế mức độ gia tăng ô nhiễm để phục hồi chất lƣợng nƣớc sông Nhuệ, bảo vệ môi trƣờng, cảnh quan thiên nhiên sức khỏe ngƣời CHƢƠNG I: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Hiện trạng ô nhiễm sông giới Việt Nam 1.1.1 Tình hình nhiễm nước sơng giới Trên giới nhiều quốc gia phải đối mặt với tƣợng ô nhiễm nguồn nƣớc sông Tại Trung Quốc khoảng 62,6 tỷ nƣớc thải đổ dịng sơng năm, sơng Yangzte (Dƣơng Tử) nhận 22 tỷ tấn, sơng Hồng Hà nhận 3,9 tỷ tấn, 62% nƣớc thải cơng nghiệp, 36% hầu nhƣ chƣa qua xử lý Lƣu vực sông Yangzte chiếm 20% diện tích lãnh thổ Trung Quốc với dân số xấp xỉ 425 triệu ngƣời, đóng góp phần tƣ GDP Trung Quốc, tức khoảng 410 tỷ USD Hiện nay, sông Yangzte phải đối mặt vói hàng loạt thách thức mơi trƣờng: bão lũ, xói lở đất, nhiễm nƣớc suy giảm đa dạng sinh học, đặc biệt hệ sinh thái thủy sinh [5] Tại Hong Kong chất lƣợng nƣớc sông Pearl River bị nhiễm nặng nề Chính quyền xây dựng dự án để giám sát chất lƣợng môi trƣờng nƣớc Mục tiêu dự án nghiên cứu dòng chảy liên quan chất độc hại nhƣ chất cặn dinh dƣỡng đổ vào nguồn nƣớc Hong Kong từ sông Pearl River Kết dự án nhằm cung cấp thông tin cho nhà khoa học giới, nhà làm luật môi trƣờng Hong Kong, Trung Quốc ngƣời dân nhằm mục tiêu giảm thiểu tác động ô nhiễm sông Pearl River lên chất lƣợng nƣớc sông Hong Kong hệ sinh thái nói chung [5] Tại Indonesia, hệ thống sông Brantas hệ thống sơng lớn đất nƣớc, nằm hần phía đông đảo Java Sự gia tăng dân số phát triển công nghiệp thập kỷ qua làm cho chất lƣợng nƣớc LVS Brantas bị suy thoái ảnh hƣởng xấu tới sức khỏe cộng đồng dân cƣ phát triển kinh tế Để kiểm sốt chất lƣợng nƣớc LVS Brantas, Chính phủ Indonesia thực nhiều biện pháp nhƣ đƣa kế hoạch tổng thể quan trắc chất lƣợng nƣớc kiểm sốt nhiễm Những số liệu quan trắc đƣợc tập hợp báo cáo tới quyền Đơng Java Những kết đƣợc sử dụng làm cho việc đƣa hƣớng dẫn áp dụng thực thi pháp luật việc cảnh báo đóng cửa nguồn thải [5] 1.1.2 Tình hình nhiễm nước sơng Việt Nam Hiện nay, tình trạng ô nhiễm nguồn nƣớc mặt rõ ràng khu đô thị lớn nhƣ Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh Tốc độ phát triển kinh tế cao nguy làm xấu chất lƣợng nguồn nƣớc sơng suối Bên cạnh đó, thái độ q ƣu tiên việc phát triển kinh tế, đặt vấn đề môi trƣờng phát triển bền vững xuống hàng thứ yếu, hạn chế lực yếu thiếu trách nhiệm công tác quản lý tài ngun mơi trƣờng góp phần làm gia tăng hiểm họa suy thoái chất lƣợng nƣớc, đặc biệt thành phố lớn [2] Môi trƣờng nƣớc sông vùng kinh tế trọng điểm (KTTĐ) miền Bắc,trong số sông khảo sát (sông Đuống, sông Cà Lồ, sông Cấm, sông Lạch Tray, sông Bạch Đằng, sơng Cầu) khơng có sơng đạt quy chuẩn nƣớc mặt loại A1 (nguồn cung cấp nƣớc sinh hoạt), số sông (sông Cầu, sông Ngũ Huyện Khê, sông Cà Lồ) không đạt quy chuẩn nƣớc mặt loại B1 (dùng cho mục đích tƣới tiêu thủy lợi) có thông số BOD5 COD vƣợt quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chất lƣợng nƣớc mặt QCVN 08:2015/BTNMT [2] Môi trƣờng nƣớc sông vùng KTTĐ miền Trung Các sông lớn vùng chảy qua khu cơng nghiệp thị có hàm lƣợng chất ô nhiễm tập trung cao phía hạ lƣu: hàm lƣợng COD BOD5 đạt QCVN 08:2015/BTNMT loại B1, phần lớn kim loại nặng muối dinh dƣỡng đạt QCVN 08:2015/BTNMT loại B1 [2] Nƣớc thải khu cơng nghiệp đƣợc quan trắc có hàm lƣợng chất rắn lơ lửng, chất hữu cơ, Coliform, Nitơ tổng số vƣợt tiêu chuẩn cho phép (TCCP) Nƣớc thải khu đô thị: độ đục, hàm lƣợng chất rắn lơ lửng, hàm lƣợng chất hữu cơ, hàm lƣợng N-NH4+, Nitơ tổng vƣợt TCCP [2] Môi trƣờng nƣớc sông vùng KTTĐ phía nam Lưu vực sơng Vàm Cỏ Đơng: lƣu vực chịu ảnh hƣởng nƣớc thải cơng nghiệp tồn vùng KTTĐ phía Nam, nhiên chất lƣợng nƣớc có dấu hiệu ô nhiễm Ở vài điểm, COD hàm lƣợng chất dinh dƣỡng vƣợt QCVN 08:2015/BTNMT loại B [2] Lưu vực sơng Sài Gịn: Chất lƣợng nƣớc liên quan chặt chẽ đến sức khỏe cộng đồng Theo đánh giá Tổ chức Y tế giới, 80% bệnh tật ngƣời xuất phát từ việc sử dụng nguồn nƣớc không vệ sinh môi trƣờng Hiện nay, nguồn nƣớc sinh hoạt ngƣời dân địa bàn Thành phố Hồ Chí Minh sử dụng chủ yếu nƣớc máy qua xử lý từ nguồn nƣớc thơ lấy sơng Sài Gịn - Đồng Nai, phần kênh Đông Trong nhiều năm qua, hệ thống quan trắc, giám sát chất lƣợng nƣớc cấp cho sinh hoạt đƣợc đặt trạm thƣợng lƣu sơng Sài Gịn nhƣ Bến Củi, Bến Súc, Thị Tính Phú Cƣơng, hai trạm khác Hóa An đặt sông Đồng Nai trạm N46 kênh Đông Các kết quan trắc cho thấy số tiêu đạt chuẩn cho phép nhƣ: Nhu cầu oxy sinh học, nhu cầu oxy hóa học, độ mặn, tiêu kim loại nặng, tiêu nitơ đạt quy chuẩn cho phép Nhƣng nhiều tiêu nhƣ: pH, độ đục, nồng độ chất rắn hòa tan nƣớc, oxy hòa tan, nồng độ dầu vi sinh vật hầu hết trạm quan trắc vƣợt mức cho phép Để đảm bảo nguồn nƣớc sinh hoạt cho triệu dân thành phố, cần phải có giải pháp hữu hiệu khống chế nồng độ chất ô nhiễm nƣớc thải, giảm tải lƣợng chất ô nhiễm đổ xuống sông Sài Gịn Khơng cấp phép đầu tƣ cho dự án thuộc nhóm ngành có gây nhiễm cao nhƣ: Hóa chất, cao su, sản xuất bột giấy, chế biến thực phẩm… khu vực thƣợng nguồn Giải pháp di dời trạm lấy nƣớc cung cấp cho sinh hoạt lên phía thƣợng nguồn đƣợc bàn tới tình trạng ô nhiễm sông Sài Gòn [2] Lưu vực sông Đồng Nai Thị Vải: nơi tập trung nhiều khu công nghiệp, đặc biệt khu công nghiệp, nhà máy hình thành lâu đời Tuy nhiên, mức độ tập trung nhà máy gây ô nhiễm nghiêm trọng nhƣ sản xuất phân bón, hóa chất… chủ yếu tập trung phía hạ lƣu nhánh sơng Thị Vải đáng ý khu công nghiệp Phú Mỹ Công ty cổ phần hữu hạn Vedan Việt Nam hai đơn vị xả thải chất gây ô nhiễm môi trƣờng cao Các thông số ô nhiễm nhƣ hữu cơ, chất rắn lơ lửng, vi sinh… vƣợt quy chuẩn cho phép hàng chục, chí hàng trăm lần [2] Ngồi ra, nƣớc thải sinh hoạt phát sinh từ đô thị, khu dân cƣ ảnh hƣởng nghiêm trọng đến chất lƣợng nƣớc dịng sơng nói riêng nguồn nƣớc nói chung vùng KTTĐ Hiện nay, thị lớn nhƣ Thành phố Hồ Chí Minh, Vũng Tàu, Biên Hòa số khu đô thị bắt đầu tiến hành quy Sau ngày đầu tiên, TN Ia hàm lƣợng Tổng Photpho giảm 0,3 mg/l 1,6 mg/l Nồng độ Tổng Photpho TNIb giảm 1,8mg/l nhiều so với TNIa, 0,1 mg/l Sau ngày tiếp theo, hàm lƣợng Tổng Photpho giảm 0,2 mg/l 0,1 mg/l TNIa TNIb tăng 0,2 mg/lđạt 0,1 mg/l Nhƣ vậy, sau 14 ngày, công thức TN xử lý tốt hàm lƣợng Photpho nƣớc, cơng thức TNIa xử lý tốt chút so với TNIb 3.2.3.2 Cơng thức thí nghiệm II Kết nghiên cứu đƣợc thể Hình sau: Hàm lƣợng Tổng Photpho (mg/l) Kết phân tích Tổng Photpho 3.5 2.5 TNIa 1.5 TNIIa TNIIb 0.5 Lần Lần Lần Lần phân tích Hình 3.7 Kết phân tích Tổng Photpho thí nghiệm Ia, IIa, IIb Sau ngày đầu tiên, TN Ia hàm lƣợng Tổng Photpho giảm 0,3 mg/l 1,6 mg/l, TN IIa hàm lƣợng Tổng Photpho giảm 1,28 mg/l 0,9 mg/l Nồng độ Tổng Photpho TNIIb giảm 1,35mg/l nhiều so với TNIa, 0,1 mg/l Sau ngày tiếp theo, hàm lƣợng Tổng Photpho giảm 0,2 mg/l 0,1 mg/l TNIa, hàm lƣợng Tổng Photpho tăng 0,2 mg/l đạt 1,1 mg/l TNIIa TNIIb tăng mạnh 2,5 mg/l đạt 2,6 mg/l Nhƣ vậy, sau 14 ngày công thức TNIa xử lý hầu hết hàm lƣợng photpho nƣớc thí nghiệm cịn lại chƣa xử lý hiệu hàm lƣợng Photpho Đặc biệt TNIIb có hàm lƣợng sau xử lý cao trƣớc xử lý 3.2.4 Hàm lượng Amoni nước N_NH4+ Amoni nƣớc không gây độc nhƣng nguồn nƣớc bị nhiễm Amoni dẫn chất Amoni q trình oxi hóa sinh Nitrit (NO2-) Nitrat (NO3-) lại độc nƣớc Kết nghiên cứu hiệu xử lý amoni đƣợc thể bảng sau: 36 3.2.4.1 Cơng thức thí nghiệm I Kết nghiên cứu đƣợc thể Hình sau: Kết phân tích Amoni TNI Hàm lượng Amoni (mg/l 30 25 20 TNIa 15 TNIb 10 QCVN: 08/2015 Lần Lần Lần Lần phân tích Hình 3.8 Kết nghiên cứu Amoni thí nghiệm I Trƣớc xử lý nồng độ Amoni 27,2 mg/l vƣợt QCVN:08/2015 (cột B1) 30 lần Tuy nồng độ Amoni mẫu nƣớc giảm sau 14 ngày nghiên cứu Sau ngày đầu tiên, TN Ia hàm lƣợng Amoni giảm 21,8 mg/l 5,4 mg/l, hiệu suất xử lý đạt 80% Nồng độ Amoni TNIb giảm 20,4 mg/l so với TNIa, 6,8 mg/l đạt hiệu suất xử lý 75% Sau ngày tiếp theo, hàm lƣợng Amoni giữ nguyên 5,4 mg/l, hiệu xử lý đạt 80% TNIa TNIb giảm 7,1 mg/l 6,5 mg/l, hiệu suất xử lý đạt 64% so với lần Nhƣ vậy, sau 14 ngày công thức TNIa có sinh khối thấp nhƣng đạt hiệu xử lý cao TNIb Tuy nhiên nồng độ Amoni cao QCVN 08:2008 cột B1 37 3.2.4.2 Công thức thí nghiệm II Kết thí nghiệm đƣợc biểu diễn dƣới Hình sau: Hàm lƣợng Amoni (mg/l Kết phân tích Amoni 30 25 20 TNIa 15 TNIIa 10 TNIIb QCVN: 08/2015 Lần Lần Lần Lần phân tích Hình 3.9 Kết phân tích N_NH4+ thí nghiệm Ia, IIa, IIb Sau ngày đầu tiên, TN Ia hàm lƣợng Amoni giảm 21,8 mg/l 5,4 mg/l, hiệu suất xử lý đạt 80%, TN IIa hàm lƣợng Amoni giảm 15,65 mg/l 4,8 mg/l, hiệu suất xử lý đạt 76%, TNIIb giảm 7,1 mg/l so với TNIa, cịn 6,5 mg/l hiệu suất xử lý đạt 52% Sau ngày tiếp theo, hàm lƣợng Amoni giữ nguyên 5,4 mg/l, hiệu xử lý đạt 80% TNIa, hàm lƣợng Amoni tăng 3,8 mg/l đạt mg/l, hiệu xử lý 60% TNIIa TNIIb tăng 11,8 mg/l đạt 18,3 mg/l Nhƣ vậy, sau 14 ngày công thức TNIa khơng pha lỗng đạt hiệu xử lý tốt TNIIa TNIIb có tỷ lệ pha lỗng nhiều Tuy nhiên nồng độ Amoni cao QCVN 08:2008 cột B1 38 3.2.5 Hàm lượng Nitrat nước 3.2.5.1 Cơng thức thí nghiệm I Kết nghiên cứu Nitrat đƣợc thể Hình sau: Kết phân tích Nitrat TNI Hàm lƣợng Nitrat (mg/l 12 10 TNIa TNIb QCVN: 08/2015 Lần Lần Lần Lần phân tích Hình 3.10 Kết phân tích Nitrat thí nghiệm I Trƣớc xử lý hàm lƣợng Nitrat 0,02 mg/l thấp QCVN:08/2015 (cột B1) 500 lần Tuy hàm lƣợng Nitrat mẫu nƣớc tăng sau 14 ngày nghiên cứu ngày đầu tiên, hàm lƣợng Ntrat tăng lên khơng đáng kể thí nghiệm Sau 14 ngày, hàm lƣợng Nitrat tăng 0,11 mg/l đạt 0,13 mg/l TNIa TNIb tăng 0,18 mg/l đạt 0,2 mg/l 39 3.2.5.1 Cơng thức thí nghiệm II Kết nghiên cứu Nitrat đƣợc thể Hình sau: Kết phân tích Nitrat Hàm lƣợng Nitrat (mg/l 12 10 TNIa TNIIa TNIIb QCVN: 08/2015 Lần Lần Lần Lần phân tích Hình 3.11 Kết phân tích Nitrat thí nghiệm Ia, IIa, IIb Sau 14 ngày, hàm lƣợng Nitrat tăng 0,11 mg/l đạt 0,13 mg/l TNIa TNIIa tăng 0,105 mg/l đạt 0,12 mg/l, TNIIb tăng 0,22 mg/l đạt 0,23 mg/l Nhƣ vậy, sau 14 ngày cơng thức TNIIb có hàm lƣợng Nitrat cao Nhận xét chung: Từ kết phân tích mẫu nước sau xử lý cơng thức TN cho thấy, cơng thức Ia có hiệu xử lý toàn diện Do vậy, thức tiễn xử lý, nước thải khơng cần phải pha lỗng đảm bảo sinh trưởng phát triển cây, lượng sinh khối phù hợp kg sinh khối cây/40L nước 3.3 Các giải pháp nhằm cải thiện chất lƣợng nƣớc, bảo vệ phát triển hệ sinh thái sông Nhuệ 3.3.1 Cơ sở khoa học đề xuất giải pháp Môi trƣờng, hệ sinh thái sông, nguồn lợi thuỷ sản giá trị cảnh quan mà dịng sơng mang lại cho nguồn tài nguyên vô quý giá cần thiết cho đời sống cộng đồng nhƣ phát triển kinh tế xã hội vùng lƣu vực sông Cải thiện chất lƣợng nƣớc sông Nhuệ lồi TVTS để lấy chất nhiễm dịng sơng việc làm có ý nghĩa thực tiễn nhiều điểm ƣu việt tính thân thiện với môi trƣờng không cần bổ sung thêm hố chất vào dịng sơng, chất nhiễm đƣợc lấy vĩnh viễn khỏi môi trƣờng cách 40 thu hoạch thực vật mang xử lý sinh khối, hiệu xử lý ô nhiễm cao, Tuy nhiên, để loài TVTS phát huy đƣợc hiệu tối đa nó, cần có phối hợp nhiều giải pháp khác nhau, cần thiết phải ngăn chặn việc xả thải dịng nhiễm vào sông điều kiện tiên Việc nâng cao ý thức ngƣời dân bảo vệ môi trƣờng nƣớc hệ sinh thái thuỷ sinh lƣu vực sông Nhuệ việc làm vơ cần thiết Do việc huy động nhân lực nguồn lực tài vùng lƣu vực cho công tác bảo vệ tài nguyên môi trƣờng nƣớc, bảo vệ HST thuỷ sinh lƣu vực sông Nhuệ cần đƣợc đặc biệt ý quan tâm Ngoài ra, để hoạt động bảo vệ môi trƣờng nƣớc hệ sinh thái thuỷ sinh lƣu vực sơng Nhuệ đạt đƣợc hiệu phải gắn kết hoạt động với kế hoạch phát triển kinh tế xã hội vùng lƣu vực phải đƣợc lồng ghép vào chủ trƣơng, sách phát triển vùng lƣu vực sông, cụ thể thành phố Hà Nội 3.3.2 Các giải pháp luật pháp sách Tăng cƣờng lực nhân lực cho lực lƣợng tra chuyên ngành môi trƣờng cấp từ Trung ƣơng đến địa phƣơng Tăng cƣờng bố trí kinh phí đào tạo để nâng cao kiến thức BVMT cho đội ngũ cán làm công tác BVMT sở Đầu tƣ trang thiết bị đại cho địa phƣơng đủ sức đáp ứng yêu cầu giám sát môi trƣờng, phục vụ công tác quản lý tra, kiểm tra BVMT địa phƣơng Tăng cƣờng tiến hành kiểm tra, kiểm soát để phát sở sản xuất trốn xử lý chất thải, xả thải dòng thải, chất thải nhiễm gây suy thối chất lƣợng nƣớc sơng Đối tƣợng tra bao gồm KCN, dự án đầu tƣ sở nằm khu (cụm) cơng nghiệp có nguy gây nhiễm môi trƣờng Thông tin kết tra, kiểm tra tình hình nhiễm địa bàn nhƣ tình hình tuân thủ pháp luật sở sản xuất, kinh doanh LVS cần đƣợc công bố công khai phƣơng tiện thông tin đại chúng Áp dụng công cụ kinh tế: - Thực nguyên tắc gây thiệt hại môi trƣờng phải khắc phục, bồi thƣờng Thực việc tính phí, ký quỹ môi trƣờng, buộc bồi thƣờng thiệt hại mơi trƣờng; - Áp dụng sách chế hỗ trợ vốn, khuyến khích thuế, trợ giá đối 41 với hoạt động BVMT; - Khuyến khích chế chuyển nhƣợng, trao đổi quyền phát thải trách nhiệm xử lý chất thải phù hợp với chế thị trƣờng; khai hoạt động thu phí bảo vệ môi trƣờng nƣớc thải sinh hoạt, chất thải rắn khí thải - Thành lập quỹ mơi trƣờng tỉnh Quỹ môi trƣờng hoạt động nguyên tắc lợi ích cộng đồng, tự bù đắp chi phí hoạt động, bù đắp phát triển vốn sở đầu tƣ hỗ trợ tài có hiệu 3.3.3 Các giải pháp tuyên truyền huấn luyện Vấn đề bảo vệ môi trƣờng sông Nhuệ nghiệp toàn dân cộng đồng, đặc biệt ngƣời sống làm việc vùng lƣu vực sông Tuyên truyền nâng cao ý thức cộng đồng dân cƣ dọc hành lang hai bờ sông khơng thải rác thải trực tiếp xuống dịng sơng thải rác vào cống chảy sông qua trang báo, qua ti vi, loa, đài địa phƣơng Tăng cƣờng quản lý đất đai, trật tự xây dựng, giám sát chặt chẽ ngăn chặn việc đổ rác thải xây dựng, bùn thải dọc bờ sông Phát triển hoạt động bảo vệ môi trƣờng cho cộng đồng Công khai sở gây ô nhiễm môi trƣờng lƣu vực phƣơng tiện thông tin đại chúng, tạo sức ép dƣ luận sở Tiếp tục triển khai hoạt động tuyên truyền, nâng cao nhận thức cộng đồng nhiều phƣơng diện, lấy nòng cốt tổ chức trị xã hội địa phƣơng Lồng ghép nội dung bảo vệ môi trƣờng vào Hƣơng ƣớc làng xã nông thôn Tăng cƣờng giáo dục môi trƣờng nói chung trƣờng học, lồng ghép kiến thức môi trƣờng cách khoa học với khối lƣợng hợp lý chƣơng trình giáo dục cấp học; khuyến khích sở giáo dục – đào tạo tổ chức hoạt động nhằm nâng cao ý thức tự giác bảo vệ môi trƣờng 3.3.4 Các giải pháp kỹ thuật Các giải pháp vật lý nhằm cải thiện chất lượng nước sông Nhuệ - Cần nạo vét, khơi thơng dịng chảy, hạn chế tình trạng ứ đọng rác thải, nƣớc thải dịng sơng - Tăng cƣờng q trình làm giàu oxy nƣớc để giảm bớt trình phân huỷ 42 kỵ khí tạo H2S chất khí tạo nên mùi đặc trƣng dịng sơng q trình sục khí, thổi khí 3.3.5 Hành động cụ thể: - Trồng xanh góp phần cải thiện chất lƣợng khơng khí, chy xanh tchất l - Xây dựng đội tình nguyện để hàng tuần tháng tổ chức thu gom, nhặc rác sông - Bản thân ngƣời cần có ý thức để bảo vệ mơi trƣờng nhƣ: không vứt xả rác bừa bãi, ngăn chặn hành vi gây ô nhiễm môi trƣờng, thu gom, đổ rác nơi quy định - Chính quyền địa phƣơng cần có biện pháp răn đe đối tƣợng gây nhiềm nhƣ: phạt hành - Không đổ nƣớc thải đƣờng, phố, nơi công cộng Mỗi gia đình phải thu gom nƣớc thải vào hệ thống bể tự hoại, hầm chứa cho nƣớc thải vào hệ thống nƣớc cơng cộng - Thực quan trắc định kì để giám sát đƣợc biến động nồng độ chất ô nhiễm, từ đƣa biện pháp giảm thiểu ô nhiễm 3.3.6 Giải pháp sinh học sử dụng lồi thực vật cho mục đích xử lý nhiễm mơi trường nước sơng Nhuệ: - Mơ hình đƣợc sử dụng mơ hình đất ngập nƣớc với dịng chảy bề mặt bao gồm vùng ven bờ thích hợp cho TV có rễ phát triển Một mục đích thiết kế hệ cho nƣớc sơng tiếp xúc với bề mặt sinh học hoạt động rễ TVTS có vi sinh vật bám dính - Loài TV sử dụng: rau ngổ trâu (Enydra fluctuans Lour.) - Thời gian trồng: rau Ngổ trâu: từ tháng đến tháng 10 - Cách bố trí: Dùng bè dọc theo chiều dài đoạn sông, bè có hình vng với chiều dài chiều rộng 1m đƣợc nối với nhau, bè đƣợc lắp đặt cách khoảng 150m - 200m theo hƣớng dòng chảy.Việc tạo bè mang lại hiệu tốt tạo đƣợc mặt nƣớc tĩnh môi trƣờng sống cố định cho loài TVTS sinh trƣởng phát triển Trên bè này, rau Ngổ đƣợc neo lại hệ thống lƣới phía đáy dây chằng Bè lên xuống theo mực lên xuống dòng nƣớc Nƣớc sông chứa chất ô nhiễm chảy luồn dƣới đám rễ 43 Các bè có thực vật làm cho cảnh quan sơng thêm phần sống động, xố phần mùi màu đen nƣớc Bè đƣợc lắp đặt vị trí dễ quan sát, chịu tác động dòng chảy thấp dễ dàng di chuyển đƣợc mặt nƣớc để phục vụ việc nạo vét sông cần thiết - Mật độ thích hợp thu hoạch sinh khối: ngổ trâu: Mật độ tối ƣu 1,5 ÷2.5 kg/m2 theo trọng lƣợng tƣơi - Việc thu hoạch thực vật theo định kỳ: ngổ trâu: sau 10 ngày- 22 ngày cần phải cắt phần thân cách gốc 10cm, sau tháng phải thu hoạch toàn thân, rễ, - Sinh khối sau xử lý: nên khuyến khích sử dụng làm sinh khối hầm ủ biogas làm ngun liệu cho khí hố tạo lƣợng khí lƣợng điện phục vụ cho vùng thiếu điện sở sản xuất 44 CHƢƠNG IV KẾT LUẬN- TỒN TẠI- KHUYẾN NGHỊ 4.1 KẾT LUẬN Kết phân tích mẫu nƣớc sông Nhuệ qua xử lý sơ rau Ngổ vòng 14 ngày đạt đƣợc kết nhƣ sau: - Nƣớc sông Nhuệ bị ô nhiễm: hàm lƣợng COD vƣợt quy chuẩn lần đạt 144 mg/l, hàm lƣợng BOD5 cao đạt 78,7 mg/l cao gấp lần giá trị cho phép quy chuẩn Hàm lƣợng N_NH4+ có giá trị 27,2 gấp 30 lần quy chuẩn Trong khí hàm lƣợng N_NO3- thấp, N_NO3- 0.02 mg/l, thấp quy chuẩn 500 lần - Sau 14 ngày giá trị tiêu sau xử lý có thay đổi nhiên không nằm phạm vi cho phép QCVN:08/2015 (cột B1) + Hàm lƣợng COD thí nghiệm Ia Ib giảm 72 mg/l, hiệu xuất xử lý đạt 50%, thí nghiệm IIa giảm 36,27 mg/l, hiệu suất xử lý đạt 33%, TNIIb không thay đổi, hiệu suất 0% + Hàm lƣợng BOD5 TNIa giảm 35,3 mg/l, hiệu suất xử lý đạt 42%, TNIb giảm 27 mg/l, hiệu suất xử lý đạt 34%, TNIIa giảm 13,82 mg/l, hiệu suất xử lý đạt 23%, TNIIb tăng 7,85 mg/l + Hàm lƣợng Tổng Photpho TNIa giảm 2.8 mg/l, TNIb giảm 2,7 mg/l, TNIIa giảm 1,08 mg/l, TNIIb tăng 1,15 mg/l + Hàm lƣợng Amoni TNIa giảm 21,8 mg/l, hiệu suất xử lý đạt 80%, TNIb giảm 17,5 mg/l, hiệu suất xử lý đạt 64%, TNIIa giảm 12,45 mg/l, hiệu suất xử lý đạt 60%, TNIIb tăng 4,7 mg/l + Hàm lƣợng Nitrat TNIa tăng 0.11 mg/l, TNIb tăng 0.115 mg/l, TNIIa tăng 0,105 mg/l, TNIIb tăng 0,22 mg/l Các cơng thức thí nghiệm cho thấy khả xử lí hiệu tốc độ xử lí nhanh vòng ngày đầu Vào khoảng thời gian này, nguồn nƣớc chứa nhiều chất dinh dƣỡng, chất hữu tạo nguồn dinh dƣỡng dồi cung cấp cho thực vật vi sinh vật hấp thụ để sinh trƣởng phát triển Hoạt động hấp thụ, phân giải TVTS VSV diễn mạnh mẽ làm cho nồng độ chất ô nhiễm giảm nhanh chóng.Tuy nhiên, mức độ xử lí TN thông số khác nhau, có ƣu điểm điểm cịn tồn nhƣ sau: 45 - Đối với cơng thức thí nghiệm I (trồng lƣợng sinh khối nhƣ nhau) hàm lƣợng BOD5; N_ NH4+, Tổng Photpho thí nghiệm trồng 1kg sinh khối rau Ngổ đƣợc xử lý tốt so với cơng thức thí nghiệm trồng 1.5 kg - Tuy nhiên với cơng thức thí nghiệm II (cùng sinh khối nhƣng khác tỉ lệ pha loãng) khơng pha lỗng thì khả xử lý khơng pha lỗng đảm bảo Do vậy, để thức tiễn xử lý, nƣớc thải không cần phải pha loãng đảm bảo sinh trƣởng phát triển cây, lƣợng sinh khối phù hợp kg sinh khối cây/40L nƣớc Trên sở nghiên cứu phân tích, đề tài đƣa đƣợc mơ hình xử lí nƣớc sơng nghiên cứu Rau Ngổ trồng bãi lọc sinh học, áp dụng cho nhiều sông bị ô nhiễm, đề đƣợc biện pháp nhằm giảm ô nhiễm sông Nhuệ 4.2 TỒN TẠI Mặc dù đạt đƣợc nhiều kết nhƣng đề tài số tồn nhƣ sau: - Các thông số đƣợc sử dụng chƣa đủ để đánh giá chất lƣợng nƣớc cách toàn diện - Số lƣợng mẫu tiêu phân tích cịn hạn chế, chƣa phản ánh hết thực trạng nƣớc sơng - Mơ hình thí nghiệm diễn thùng xốp với thể tích nhỏ, thực vật nên chƣa thể khả xử lí thực vật tự nhiên 4.3 KHUYẾN NGHỊ Hà Nội cần tiếp tục nghiên cứu thêm đối tƣợng TVTS triển khai rộng rãi thủy vực thƣờng xuyên bị ô nhiễm khu công nghiệp, làng nghề… Áp dụng phổ biến mơ hình sử dụng TVTS cải thiện chất lƣợng nƣớc sông cho thành phố lớn khác Để đánh giá cách xác khả xử lí nƣớc Rau Ngổ đề tài đƣa số khuyến nghị sau:  Mở rộng thời gian nghiên cứu đề tài  Cần phân tích thêm nhiều thông số để đánh giá thực chất chất lƣợng nguồn nƣớc  Có thể tiến hành xử lí thử ao hồ, đồng thời kết hợp thêm nhiều loài thực vật thuỷ sinh để tăng hiệu xử lí 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO Đặng Thị Ân, (2006), “Sự phân bố Cu, Zn, Hg Cd rau muống thu từ sông Nhuệ Tô Lịch Việt Nam”, Tạp chí phân tích hố, lý sinh học Bộ Tài nguyên Môi trƣờng (2009), Báo cáo tình hình xử lý nhiễm mơi trường, nhiễm dịng sơng vùng kinh tế trọng điểm Trƣơng Thị Nga Võ Thị Kim Hằng (2010), “Hiệu xử lý nước thải chăn nuôi rau ngổ (Enydra fluctuans Lour) lục bình (Eichhoria crassipes (Mart.) Solms)”, Tạp chí Khoa học Đất số 34/2010 Bùi Thanh Lâm (2013): l nước thải sinh hoạt ằng thực vật th y sinh m t nước Dƣơng thị Hồng Nhung (2010), Đánh giá trạng mơi trường nước trầm tích lưu vực sông Đáy, luận văn thạc sỹ khoa học, Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội Sở Tài nguyên Môi trƣờng Hà Nội (2010), Đề án quản lý bảo vệ môi trường, quản lý sử dụng đất đai lưu vực sông Nhuệ Vũ Quyết Thắng, (1998), “Hàm lượng kim loại n ng đất rau muống Thanh Trì”, Tạp chí Hoạt động khoa học Nguyễn Quốc Thông, (2003), Nghiên cứu khả hấp thụ kim loại n ng Cr Ni c a bèo (Pistia Stratiotes L.) từ nước thải, Tuyển tập: Những vấn đề nghiên cứu khoa học sống, Báo cáo KH Hội nghị toàn quốc lần thứ hai Trần Văn Tựa, (2004), Khả ứng dụng thực vật thuỷ sinh xử lý ô nhiễm thuỷ vực, Hội thảo “Ứng dụng biện pháp sinh học nâng cao chất lƣợng hồ Hà Nội, Hà Nội, 22/9/2004 10 Lê Hoàng Việt - Trích dẫn Chongrak Polprasert (1989), Xử lí nước thải thực vật thuỷ sinh Website 11 Bách khoa toàn thƣ mở https://vi.wikipedia.org/wiki 12 Báo tài nguyen http://baothainguyen.org.vn/trang-in-249063.html 13 Cây hoa cảnh http://cayhoacanh.com/cay-rau-ngo-trau/ 14 Dân số Hà Nội https://ocbland.com/dan-so-ha-noi-nam-2018 Website 15 Hà Nội http://hanoimoi.com.vn/Tin-tuc/Kinh-te/858215/nhieu-giai-phap-giam-o-nhiemsong-nhue -day PHỤ LỤC Table 1: Bảng giá trị B1 c a thông số ô nhiễm nước m t Giá trị giới hạn Thông số Đơn vị B B1 B2 pH _ 5,5-9 5,5-9 BOD5 (20OC) mg/l 15 25 COD mg/l 30 50 Oxy hòa tan (DO) mg/l ≥4 ≥2 Tổng chất rắn lơ lửng (TSS) mg/l 50 100 mg/l 0,9 0,9 Clorua (Cl- ) mg/l 350 _ Florua (F-) mg/l 1,5 Nitrit (NO- tính theo N) mg/l 0,05 0,05 Nitrat (NO- tính theo N) mg/l 10 15 Phosphat (PO4 3- tính theo P) mg/l 0,3 0,5 Xyanua (CN- ) mg/l 0,05 0,05 Asen (As) mg/l 0,05 0,1 Cadimi (Cd) mg/l 0,01 0,01 Chì (Pb) mg/l 0,05 0,05 Crom VI (Cr6+) mg/l 0,04 0,05 Tổng Crom mg/l 0,5 Đồng (Cu) mg/l 0,5 Kẽm (Zn) mg/l 1,5 Niken (Ni) mg/l 0,1 0,1 Mangan (Mn) mg/l 0,5 Thủy ngân (Hg) mg/l 0,001 0,002 Sắt (Fe) mg/l 1,5 Chất hoạt động bề mặt mg/l 0,4 0,5 Amoni (NH4+ tính theo N) Aldrin µg/l 0,1 0,1 Benzene hexachloride (BHC) µg/l 0,02 0,02 Dieldrin µg/l 0,1 0,1 µg/l 1,0 1,0 Heptachlor & Heptachlorepoxide µg/l 0,2 0,2 Tổng Phenol mg/l 0,01 0,02 Tổng dầu, mỡ (oils & grease) mg/l 1 mg/l _ _ Tổng hoạt độ phóng xạ α Bq/l 0,1 0,1 Tổng hoạt độ phóng xạ β Bq/l 1,0 1,0 Coliform MPN CFU /100 ml 7500 10000 E.Coli MPN CFU /100 ml 100 200 Tổng Dichloro diphenyl trichloroethane (DDTs) Tổng bon hữu (Total Organic Carbon, TOC) B1 - Dùng cho mục đích tƣới tiêu, thủy lợi mục đích sử dụng khác có u cầu chất lƣợng nƣớc tƣơng tự mục đích sử dụng nhƣ loại B2 ... Đề tài Khóa luận ? ?Nghiên cứu khả xử lý nước sông Nhuệ Cầu Diễn - Hà Nội Rau Ngổ (Enydra fluctuans Lour) " tập trung nghiên cứu, đánh giá tiềm hấp thụ chất ô nhiễm nƣớc sơng lồi Ngổ trâu nhằm giảm... dõi khả xử lý nƣớc sông Rau Ngổ thí nghiệm I 30 Bảng 3.3 Theo dõi khả xử lý nƣớc sông Rau Ngổ thí nghiệm II 31 v DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Bản đồ khu vực sơng Nhuệ Hình 1.2 Cây Rau Ngổ. .. sơng Nhuệ mơ hình thực vật thủy sinh kết hợp 2.4 Phƣơng pháp nghiên cứu: Các phƣơng pháp nghiên cứu ứng với nội dung nghiên cứu nhƣ sau 24 2.4.1 Nghiên cứu chất lượng nước sông Nhuệ đoạn Cầu Diễn