Đánh giá khả năng hấp thu photphat trong nước của cây lục bình ứng dụng lục bình xử lý nước thải

1 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA HÓA HỌC - - NGUYỄN THỊ ĐẾN Đánh giá khả hấp thu Photphat nước Lục Bình - ứng dụng Lục Bình xử lý nước thải KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN HÓA PHẨM Tên đề tài: Đánh giá khả hấp thu Photphat nước Lục Bình - ứng dụng Lục Bình xử lý nước thải SVTH: Nguyễn Thị Đến GVHD:Phạm Thị Hà MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Trái đất nhà chung mn lồi, sinh sống phát triển cân theo quy luật chung vũ trụ Ngày nay, với phát triển nhân loại, người sử dụng tối đa triệt để tự nhiên ban tặng, điều làm cân vốn có tự nhiên, gây nên hậu nghiêm trọng; hạn hán, lũ lụt, băng tan, đói nghèo gia tăng, mưa axit, dịch bệnh, suy giảm tầng ozon, nóng lên tồn cầu đe dọa trực tiếp đến sống mn lồi ¾ diện tích bề mặt trái đất nước, 70% nước thể người, nước cội nguồn sống, mệnh danh “máu sinh học trái đất” Đối với giới vô sinh nước thành phần tham gia rộng rãi vào phản ứng hóa học, nước dung môi môi trường để kìm hãm hay thúc đẩy q trình hóa học Đối với giới hữu sinh nước thành phần, nguyên liệu thiếu sống Con người cần nước cho sinh hoạt, ăn uống, cho sản xuất; người nhịn đói tuần, khơng thể nhịn khát vịng ngày; hoạt động sản xuất công nghiệp, nông nghiệp, nhu cầu sử dụng nước lớn Để khai thác dầu mỏ cần phải có 10m3 nước, muốn chế tạo sợi tổng hợp cần có 5600m3 nước, trung tâm nhiệt điện đại với công suất triệu kW cần đến 1.2 – 1.6 tỉ m3 nước năm Cứ nghĩ tài nguyên nước vô tận nên việc sử dụng tái tạo nước chưa người quan tâm mức, nguồn nước dành cho hoạt động sống người ngày khan hiếm, thay vào nguồn nước bị nhiễm bẩn theo nhiều kiểu mà việc xử lý nước gặp nhiều khó khăn thời gian lẫn kinh phí Yêu cầu đặt phải tìm phương pháp xử lý nước thải phù hợp, đáp ứng chất lượng nước đầu ra, không tốn nhiều kinh phí, thời gian, khơng nguy hại đến thành phần môi trường khác Việc sử dụng thực vật thủy sinh vào công nghệ xử lý nước thải nhà khoa học nghiên cứu từ lâu áp dụng nhiều nơi khác Đặc biệt ý tới khả xử lý nước thải Lục Bình Nhiều nghiên cứu thực Lục Bình chủ yếu với mục đích làm giảm phú dưỡng nguồn nước, hấp thu kim loại nặng số điều kiện định, loại thực vật có khả thích nghi với mơi trường cao, mà chúng tơi chọn đề tài: “ Đánh giá khả hấp thu Photphat nước Lục Bình - ứng dụng Lục Bình xử lý nước thải” nhằm tìm hiểu thêm khả xử lý nước thải Lục Bình, ứng dụng xử lý nước thải có mức độ nhiễm nặng Góp phần nhỏ việc cân chu trình nước Mục đích Tìm hiểu phú dưỡng nguồn nước Tìm hiểu khả xử lý chịu đựng Lục Bình mức độ ô nhiễm khác nước thải Đối tượng phạm vi nghiên cứu Đối tượng: Cây Lục Bình, nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp Phạm vi nghiên cứu: Các trình nghiên cứu tiến hành trường Đại học Sư Phạm – Đại học Đà Nẵng Phương pháp nghiên cứu Phương pháp vận hành, phương pháp lấy mẫu, phương pháp phân tích, phương pháp tính tốn Nội dung nghiên cứu Tìm hiểu phú dưỡng nguồn nước Tìm hiểu biện pháp xử lý, hạn chế phú dưỡng nguồn nước Tìm hiểu Lục Bình khả làm nước Lục Bình Nghiên cứu khả xử lý nước thải Lục Bình Chương TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tổng quan nước thải chứa photphat 1.1.1 Giới thiệu PO43- [4], [9] + Công thức: O O - O P O - - + Tính chất: Photphat hợp chất vô khai thác từ tự nhiên; thành phần cấu tạo bao gồm nguyên tử photpho bao quanh nhiều nguyên tử oxy Cũng giống nước khơng khí, photphat có ảnh hưởng lớn tới hệ sinh thái, đồng thời cịn thành phần vơ thiết yếu sống Trái đất Photphat chứng tỏ vai trị cách mạng “xanh”, góp phần khơng nhỏ vào gia tăng sản lượng lương thực giới Photphat nguồn cung cấp photpho cho thực vật, thành phần nhiều chất hữu thể thực vật, giữ vai trò quan trọng hoạt động sống Photpho vơ dạng photphat PO43- đóng vai trị quan trọng phân tử sinh học ADN ARN; tạo thành phần phần cấu trúc cốt tủy phân tử Các tế bào sống sử dụng photphat để vận chuyển lượng tế bào thông qua ađênôsin triphotphat (ATP) Gần tiến trình tế bào có sử dụng lượng có dạng ATP Song có khơng lượng photphat thâm nhập vào nguồn nước diện với nồng độ cao chúng gây nhiễm, góp phần thúc đẩy tượng phú dưỡng ao hồ Ngồi lượng PO43- có nguồn gốc tự nhiên, hàng năm hoạt động nông nghiệp nguồn thải bổ sung vào môi trường nước lượng PO43- khổng lồ Hàm lượng photphat dư thừa nước làm cho loại tảo, loại thực vật lớn phát triển mạnh gây tắc thủy vực Hiện tượng tảo sinh trưởng mạnh dư thừa dinh dưỡng thực chất hàm lượng photphat nitrat cao Sau tảo sinh vật bị tự phân, thối rữa làm nước bị ô nhiễm thứ cấp, thiếu oxi trầm trọng làm cá, tôm chết hàng loạt Bên cạnh polyphotphat cịn có chất tẩy rửa Hàng năm nhà máy dệt nhuộm thải nguồn nước mặt khối lượng lớn chất tẩy rửa làm gia tăng hàm lượng photphat Ngoài ra, với phát triển mạnh mẽ kinh tế nói chung, cơng nghệ thực phẩm ngày có bước tiến đột phá làm cho số lượng sản phẩm phong phú đáp ứng nhu cầu tiêu dùng người, mang lại lợi nhuận cao Tuy nhiên điều làm nảy sinh vấn đề cho ngành thực phẩm làm để xử lý nguồn nước thải đặc biệt hàm lượng photphat có nhiều phụ gia thực phẩm Đây nguồn quan trọng làm tăng hàm lượng photphat nước 1.1.2 PO43- ô nhiễm nguồn nước [1], [2], [9] 1.1.2.1 Sự nhiễm nguồn nước Ơ nhiễm nguồn nước thay đổi theo chiều xấu tính chất vật lý, hóa học, sinh học nước, với xuất chất lạ thể lỏng, rắn làm cho nguồn nước trở nên độc hại với người sinh vật Làm giảm độ đa dạng sinh học nước Xét tốc độ lan truyền quy mơ ảnh hưởng nhiễm nước vấn đề đáng lo ngại ô nhiễm đất Nước bị ô nhiễm phú dưỡng xảy chủ yếu vùng nước vùng ven biển, vùng biển khép kín Do lượng muối khống hàm lượng chất hữu dư thừa làm cho quần thể sinh vật nước đồng hóa Kết làm cho hàm lượng oxi nước giảm đột ngột, khí độc tăng lên, tăng độ đục nước, gây suy thoái thủy vực Ô nhiễm nước có nguyên nhân từ loại chất thải nước thải thải sông mà chưa xử lý mức; loại phân bón hóa học, thuốc trừ sâu ngấm vào nguồn nước ngầm nước ao hồ, nước thải sinh hoạt thải từ vùng dân cư ven sông gây ô nhiễm trầm trọng, ảnh hưởng đến sức khỏe người dân khu vực 1.1.2.2 Nguồn gốc PO43- có nước Các vi sinh vật biển nhận lượng đáng kể photpho từ nguồn thực phẩm thể chết dạng photpho khó hịa tan photphat vơ hòa tan Chỉ phần nhỏ photphat đất (5%) trồng hấp thụ có đihyđrogen photphat (H2PO4-) hịa tan tốt nước Các photphat vơ khó hịa tan tồn đất sau bị axit axit sunfuric hòa tan vào thành phần nguyên sinh động vật Các photpho tồn gốc rễ trồng, từ từ thủy phân dạng khoáng vi sinh q trình photphat hóa Lượng photphat hệ sinh thái nước sinh vật cạn không đủ cung cấp dinh dưỡng cho thực vật (lượng photphat vào khoảng 0,5 – 5% khối lượng) photpho thường biểu thị chất dinh dưỡng hạn định Sự thiếu hụt bổ sung hoạt động nhân tạo việc bón loại phân chứa photphat (superphophate, đisuperphotphate, NPK….) Lượng photpho dư phân bón thấm qua đất, qua sơng biển lắng Trong nước mưa nồng độ có từ 10 – 100 mg/m3 (do bụi, muối biển bốc hơi, q trình có nhiệt độ cao q trình chuyển hóa photpho khí quyển) Nguồn phát sinh photpho bao gồm: – Trong tự nhiên – Sản xuất bom, đạn – Sản xuất hóa chất, phân bón, thuốc bảo vệ thực vật – Chất thải, chất tiết động vật – Trong bùn thải hệ thống xử lý nước thải… 1.1.2.3 Sự tồn photphat nước ảnh hưởng đến phú dưỡng nguồn nước Con người nguồn gây nên giàu dinh dưỡng cho hệ nước nước biển ven bờ Nitơ photpho theo nước thải sinh hoạt, sản xuất hoạt động nông nghiệp xả xuống thủy vực không qua xử lý nguyên nhân gây ô nhiễm cho nguồn nước Với mức độ xả lớn hay đầu nguồn xả làm cho nguồn nước bị phú dưỡng Hiện trạng ô nhiễm tự nhiên chủ yếu xác định độ màu mỡ lưu vực chứa nước Trong hệ sinh thái nước yếu tố giới hạn thường P vì: + Các dịng chảy tràn mặt chứa lượng lớn nitrat + N dạng nitrat dễ bị hịa tan dễ bị rửa trôi hệ sinh thái nước + Một số loài tảo lục vi khuẩn có khả cố định nitơ dạng N2 từ khí Gần tượng phú dưỡng ni trồng coi vấn đề nan giải vùng nước nội địa Tuy nhiên tần suất “nở hoa” tảo tăng lên vùng nước duyên hải cho thấy vấn đề khơng cịn trường hợp điển hình Sự phong phú dinh dưỡng người gây yếu tố góp phần quan trọng khả xảy tượng “nở hoa” nước Ở Hà Lan năm 1987, tổng chi phí cho việc xử lý tượng phú dưỡng tới 30 triệu USD Còn Nauy, chất độc tảo tạo gây thiệt hại 10 triệu USD cho ngành công nghiệp nuôi cá hồi năm 1988 1.1.3 Sự phú dưỡng nguồn nước [1], [9], [17] 1.1.3.1 Khái niệm Sự phú dưỡng (eutrophication) hiểu làm giàu mức chất dinh dưỡng vô với chất dinh dưỡng có nguồn gốc từ thực vật, thơng thường muối nitơ photpho gây nên phát triển bùng nổ loài rong, tảo nước 1.1.3.2 Các nguồn gây phú dưỡng  Nguồn điểm Là nguồn xác định mơi trường khơng gian nhỏ, chất thải chứa hàm lượng lớn chất dinh dưỡng đổ trực tiếp vào hệ sinh thái nước qua hệ thống cống, rãnh, ống dẫn chất thải từ nhà máy, khu công nghiệp, khu dân cư Đáng ý tượng sử dụng bột giặt, chất tẩy rửa có chứa P, nước thải đưa vào ao, hồ Bột giặt chứa P sản xuất từ năm 1940 Giữa năm 1950 – 1970 lượng bột giặt tiêu thụ tăng gấp lần Mĩ gấp lần Anh P từ bột giặt chiếm 47 – 65% tổng số P nước cống từ trạm xử lý Anh vào năm 1971 so với 10 – 20% vào năm 1957 Nước thải sinh hoạt chứa nhiều chất hữu dễ bị phân hủy sinh học, bao gồm hợp chất như: protein (40 – 50%), hydatcacbon (40 – 50%), chất béo (5 – 10%), nồng độ chất hữu nước thải sinh hoạt dao động khoảng 150 – 450 mg/l Thành phần tính chất nước thải sinh hoạt dao động phạm vi lớn, tùy thuộc vào mức sống thói quen người dân Nước thải sinh hoạt có thành phần với giá trị bảng 1.1 Bảng 1.1 Một số chỉ tiêu nước thải sinh hoạt Chỉ tiêu Tải lượng (g/người/ngày) Tổng nitơ -12 Amoni 2.4 – 4.8 Tổng photpho 0.8 – Nước thải công nghiệp: mức độ tùy theo ngành cơng nghiệp Ví dụ ngành cơng nghiệp rượu bia Anh ngày thải sông 11.000m3 có nồng độ 156mg N/l 20mg P/l Ngành chế biến thực phẩm ngành công nghiệp len yêu cầu cơng đoạn rửa nhiều thường có nước thải chứa nhiều N, P  Nguồn phân tán Là nguồn dẫn chất dinh dưỡng (N, P) vào hệ sinh thái nước không theo đường định (cống, rãnh…), chúng thường đa dạng không gian mang tính tạm thời (phụ thuộc vào mùa, điều kiện thời tiết…) Một dạng nguồn phân tán dòng chảy tràn mặt Chúng hình thành mưa, băng tan hay tưới tiêu, nước không ngấm xuống đất mà tạo thành dòng chảy tạm thời Những dòng chảy từ cánh đồng, đường phố, khu tập kết rác thải… theo vơ số chất cặn bã, chất dinh dưỡng xuống hệ sinh thái ao, hồ 10 Trong nông nghiệp, để tăng suất, người ta sử dụng lượng lớn phân bón mà chủ yếu phân đạm (chứa N), phân lân (chứa P) Tuy nhiên, có 30 – 40% lượng phân bón đưa vào có khả hấp thụ, cịn lại bị tích tụ đất Hiện tượng xói mịn xảy theo lượng phân bón dư thừa đổ nguồn nước Ngày nay, lượng phân bón sử dụng tăng lên nhanh chóng Owen (1970) cho nguồn thực vật từ nông nghiệp chiếm 71% khối lượng nitơ chảy xuống sông Great Ouse miền trung nước Anh Cịn Đắc Lắc nơng dân bón lượng phân chứa nitơ 600kg/ha cho cà phê đất đỏ không cho suất cao với việc bón 200kg/ha lượng dư thừa đổ vào sơng hồ làm phú dưỡng nguồn nước Chất thải từ động vật nguồn lớn gây tượng phú dưỡng Lượng P gia súc thải gấp lần lượng người thải Tác động xói mịn, rửa trơi tăng cường hoạt động người như: xây dựng cơng trình, canh tác, đốt rừng; làm giảm diện tích đất che phủ thực vật, làm đất bị trơ Trong trình đó, lượng lớn nitrat bị rửa trơi xuống ao, hồ Theo thí nghiệm tiến hành Hubard Brook vùng núi trắng New Hamphire vòng năm từ năm 1960 đến năm 1963; người ta tiến hành chặt trụi thung lũng, đo hàm lượng nitrat ra, so sánh với thung lũng giữ nguyên Kết cho thấy, lượng nitrat tăng 50 lần so với thung lũng không bị chặt trụi Ngoài ra, tượng thời tiết bất thường tác động người tượng mưa axit nguồn bổ sung nitrat vào hệ sinh thái nước Việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch làm sản sinh chất khí NO2, NO, SO2… hay việc bốc khí NH3 từ phế thải sinh vật vào khơng khí, xảy loạt phản ứng để tạo thành axit, theo mưa rơi xuống ao, hồ 33 Bảng 3.2 Kết phân tích nước thải cơng nghiệp so với quy chuẩn STT Chỉ tiêu Nước thải công QCVN 24:2009/BTNMT) nghiệp A B 6–9 5.5 - 670 50 100 NH4+( mg/l) 1.47 10 NO3- (mg/l) 8.50 Cl-(mg/l) 440.24 500 600 PO43-(mg/l) 24.50 Mùi Khó chịu Khơng khó chịu Khơng khó chịu pH 9.10 SS(mg/l) 540 COD(mg/l) Trong cột A quy định chất lượng nước dùng cho mục đích cấp sinh hoạt, cột B quy định chất lượng nước khơng dùng cho mục đích cấp sinh hoạt theo giá trị C quy chuẩn Qua kết phân tích bảng 3.2, ta thấy hầu hết tiêu phân tích vượt quy chuẩn cho phép (QCVN 24:2009/BTNMT) chẳng hạn tiêu COD vượt vượt 13.4 lần so với cột B, 6.7 lần so với cột A; tiêu Photphat (tính theo photpho) vượt 2.04 lần so với cột A, 1.36 lần so với cột B 3.2 Kết đánh giá khả xử lý nước thải Lục Bình qua cảm quan Để đánh giá khả kiểm sốt nhiễm nước Lục Bình, chúng tơi tiến hành nghiên cứu thực nghiệm:  Ni thả Lục Bình mơi trường nước thải sinh hoạt nước thải đầu vào khu cơng nghiệp với mật độ: kg/m2 Thí nghiệm với lần lặp lại: + Nước thải sinh hoạt với bể M1, M2, M3 + Nước thải công nghiệp với bể N1, N2, N3 Sau 10 ngày xử lý tiến hành đánh giá khả xử lý nước thải Lục Bình qua cảm quan 34 3.2.1 Đối với nước thải sinh hoạt Mẫu nước ban đầu trước thả Lục Bình vẩn đục, mùi hơi, có màu xanh lơ, sau thả Lục Bình vào thời gian 10 ngày nước nhiều, mùi hết hẳn Hình 3.1 Mẫu nước sinh hoạt ban đầu sau thời gian xử lý 10 ngày 3.2.2 Đối với nước thải công nghiệp Mẫu nước ban đầu trước xử lý cị mùi khó chịu, nước màu xám đen, có váng Sau thời gian xử lý 10 ngày Lục Bình mùi hết hẳn, nước thấy rõ Hình 3.2 Mẫu nước công nghiệp ban đầu sau thời gian xử lý 10 ngày 35 3.3 Kết đánh giá khả xử lý nhiễm nguồn nước Lục Bình Kết phân tích tiêu sau xử lý liệt kê bảng 3.3 bảng 3.4 Bảng 3.3 Kết phân tích chỉ tiêu NTSH sau thả Lục Bình Nước thải sinh hoạt STT Chỉ tiêu Trước QCVN08:2008/BTNMT thả Sau thả M1 M2 M3 B1 pH 7.83 7.19 7.05 7.06 SS(mg/l) 215 30 32 31.5 COD(mg/l) 91.8 10.5 12 30 NH4+( mg/l) 1.7 × × × 0.5 NO3- (mg/l) 79.2 3.4 3.6 2.85 10 Cl-(mg/l) 30.18 26.63 26.63 24.82 600 × × × 0.3 PO43- (mg/l) 5.67 5.5 - Bảng 3.4 Kết phân tích chỉ tiêu NTCN sau thả Lục Bình Nước thải cơng nghiệp STT Chỉ tiêu QCVN 24:2009/BTNMT) Sau thả Trước thả N1 N2 N3 A B pH 9.10 7.32 7.40 7.34 6–9 5.5 - SS (mg/l) 540 45 43 47 - - COD (mg/l) 670 50 52 50.5 50 100 NH4+ ( mg/l) 1.47 × × × 10 NO3- (mg/l) 8.5 0.6 0.78 0.62 - - Cl- (mg/l) 440.2 104.73 102.95 108.13 500 600 PO43- (mg/l) 24.5 × × × Mùi Khó chịu Khơng mùi Khơng mùi Khơng mùi Khơng khó chịu Khơng khó chịu ×: khơng phát 36 Qua kết bảng 3.3 bảng 3.4 cho thấy sau 10 ngày xử lý, tất tiêu nằm quy chuẩn cho phép (QCVN 08:2008/BTNMT QCVN 24:2009/BTNMT) Thí nghiệm với lần lặp lại cho kết tương tự Đối với nước thải sinh hoạt: + pH: pH giảm từ 7.83 xuống 7.1, mơi trường nước trung tính Điều lý giải Lục Bình hấp thu phần lớn ion như: NO3-, PO43-, NH4+… + SS: Hàm lượng SS giảm từ 215mg/l xuống 31.17mg/l Hiệu loại bỏ 85.5% Khả loại bỏ SS cao rễ Lục Bình đóng vai trị quan trọng việc giữ lại lọc hạt nhỏ vô cơ, chất lơ lửng, chất dạng keo, dạng nhũ tương nước thải + COD: Lượng COD giảm từ 91.8mg/l xuống 10.5mg/l Hiệu loại bỏ 88.56% Điều giải thích rễ Lục Bình nơi thuận lợi cho vi sinh vật phát triển Chất hữu giữ lại rễ vi sinh vật oxy hóa vi sinh vật sống bám rễ + NH4+: Hàm lượng amoni giảm xuống ngưỡng phát phương pháp, hàm lượng amoni giảm mạnh khả hấp thu nước thải, cịn có q trình nitrat hóa (NH4+ Vk NO2- Vk NO3-) + NO3-: Hàm lượng nitrat giảm xuống đáng kể từ 79.2 mg/l xuống 3.28mg/l Hiệu loại bỏ 95.86% + PO43-: Hàm lượng photphat giảm tới mức phát phương pháp Đối với nước thải công nghiệp: + pH : pH giảm từ 9.1 xuống 7.35 + SS : Hàm lượng SS giảm từ 540mg/l xuống 45mg/l Hiệu loại bỏ 91.66% + COD: Lượng COD giảm từ 670mg/l xuống 50.83mg/l Hiệu loại bỏ 92.41% + NH4+: Hàm lượng amoni giảm xuống ngưỡng phát phương pháp + NO3-: Hàm lượng nitrat giảm từ 8.5mg/l xuống 0.67mg/l Hiệu loại bỏ 92.12% 37 + Cl-: Hàm lượng clorua giảm từ 440.2mg/l xuống 105.27mg/l Hiệu loại bỏ 76.08% + PO43-: Hàm lượng photphat giảm từ 24.5mg/l xuống ngưỡng phát 3.4 Kết nghiên cứu sinh trưởng Lục Bình ni trồng nước thải Để nghiên cứu sinh trưởng Lục Bình, chúng tơi tiến hành cân mẫu Lục Bình trước sau ni trồng nước thải Các số liệu theo dõi gia tăng sinh khối thống kê bảng 3.5 bảng 3.6 Bảng 3.5 Sự gia tăng sinh khối Lục Bình NTSH sau 10 ngày xử lý Trọng lượng tươi (g) sinh hoạt Sau thả Trước thả 2000 M1 M2 M3 2450 2480 2360 Bảng 3.6 Sự gia tăng sinh khối Lục Bình NTCN sau 10 ngày xử lý Trọng lượng tươi (g) công nghiệp Sau thả Trước thả 2000 N1 N2 N3 2600 2570 2550 Qua bảng 3.5 bảng 3.6 ta thấy sinh khối Lục Bình tăng nhanh mơi trường nước thải, môi trường nước thải công nghiêp sinh khối Lục Bình tăng nhiều so với nước thải sinh hoạt, điều giải thích lượng chất dinh dưỡng nước thải sinh hoạt dần hết, Lục Bình giảm dần trình sinh trưởng 38 Hình 3.3 Mẫu Lục Bình trước sau xử lý nước thải Hình 3.4 Mẫu rễ Lục Bình trước sau xử lý nước thải Đồng thời lượng rễ sinh hai môi trường tăng lên đáng kể Nhưng rễ phát triển thành chùm, điều lý giải mơi trường có đủ chất dinh dưỡng cho sinh trưởng phát triển nên rễ không cần phải vươn dài để tìm chất dinh dưỡng 3.5 Kết định lượng photpho Lục Bình Sự giảm nồng độ photphat mơi trường nhiều ngun nhân việc lắng cặn, vi sinh vật khác môi trường nước tiêu thụ Để biết giảm nồng độ Photphat mơi trường nước thải có phải hấp thu hay không, tiến hành định lượng Photpho Lục Bình trước sau xử lý 39 3.5.1 Sơ đồ trình vơ hóa mẫu Lục Bình Cân xác 5g mẫu Lục Bình + Xay nhuyễn, cho vào bình kendan + Thêm 20ml HCl đặc, ngâm qua đêm Dung dịch + Đặt bình kendan lên bếp điện Dung dịch trở nên Dung dịch trong sáng + Đun sôi mạnh dần hết khí màu nâu + Thêm 1ml H2SO4 + Đun đến có khí màu trắng + Thêm vài giọt HNO3.Tiếp tục đun, lặp lại trình thêm HNO3 đun + Để nguội, thêm vài giọt H2O2, tiếp tục đun Dung dịch không màu + Chuyển vào bình định mức Dung dịch chứa photphat Định lượng Photphat pp UV- VIS 40 3.5.2 Kết phân tích photpho Lục Bình Kết phân tích photpho Lục Bình thể bảng 3.7 bảng 3.8 Bảng 3.7 Kết định lượng Photpho Lục Bình NTSH P(mg/g) Rễ Thân Lá Lục Bình NTSH M1 M2 M3 0.1903 0.1756 0.1995 × × × × × × Mẫu LB trước xử lý 0.1118 × × ×: khơng phát Bảng 3.8 Kết định lượng Photpho Lục Bình NTCN P(mg/g) Rễ Thân Lá Lục Bình NTCN N1 N2 N3 0.3173 0.3352 0.3600 × × × × × × Mẫu LB trước xử lý 0.1118 × × ×: không phát Nhận xét:  Lượng P hấp thu tập trung chủ yếu rễ Trong suốt thời gian thí nghiệm khơng nhận thấy có vận chuyển P hấp thu từ vùng hấp thu lên vùng phía với mục đích giảm áp lực cho vùng hấp thu Điều giải thích: + P hấp thu khơng có khả vận chuyển + P hấp thu không ảnh hưởng tới sinh lý vùng hấp thu nên không cần thiết phải giảm tải Có thể P chuyển thành dạng khơng có khả vận chuyển chuyển vào vùng dự trữ chuyên biệt rễ (vì P nguyên tố đa lượng cần thiết cho trình sinh trưởng phát triển cây)  Lượng hấp thu P rễ nước thải sinh hoạt thấp so với nước thải công nghiệp kết thúc trình xử lý  Sinh lý rễ sau q trình xử lý khơng bị tác động ức chế nước thải sinh hoạt nước thải công nghiệp  Lượng P nước thải sinh hoạt tới giới hạn hấp thu 41  Lượng P rễ xử lý nước thải công nghiệp không tác động tiêu cực lên tạo thành rễ Biểu đồ thể hấp thu P nước Lục Bình 0.35 0.3 0.25 P rễ lục bình trước xử lý 0.2 0.15 P rễ lục bình sau xử lý 0.1 0.05 sinh hoạt cơng nghiệp Hình 3.5 Biểu đồ thể hấp thu photpho rễ Lục Bình 42 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Từ kết nghiên cứu, rút số kết luận sau:  Chất lượng nước ban đầu vượt tiêu chuẩn cho phép nhiều lần, sau xử lý Lục Bình chất lượng nước đáp ứng yêu cầu xả thải vào môi trường  Trong q trình thí nghiệm nhận thấy khả xử lý tốt Lục Bình nước thải cơng nghiệp  Chưa nhận thấy có tác động tiêu cực lên trình tạo thành rễ  Sinh khối rễ lớn khả xử lý nước thải đạt hiệu cao Kiến nghị  Nghiên cứu thêm Lục Bình để xác định ngưỡng chết  Tìm biện pháp để ổn định sinh lý rễ, tạo điều kiện tốt cho phát triển rễ  Tiến hành xử lý trực tiếp nước thải khu công nghiệp 43 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Lê Huy Bá, Tài Nguyên Môi Trường Và Phát Triển Bền Vững Nhà xuất khoa học kỹ thuật, 2002 [2] Lê Huy Bá – Lâm Minh Triết, Sinh thái môi trường ứng dụng Nhà xuất khoa học kỹ thuật, 2000 [3] Hoàng Minh Châu – Từ Văn Mặc – Từ Vọng Nghi, Cơ sở hóa học phân tích, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, 2007 [4] Đặng Kim Chi, Hóa học mơi trường, Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội, 2006 [5] Nguyễn Xn Hồng, Nghiên cứu xử lý ammonium nồng đợ thấp nước thải sinh hoạt phương pháp Anammox, Trường ĐH Cơng nghiệp thành phố Hồ Chí Minh [6] Từ Vọng Nghi – Huỳnh Văn Trung – Trần Tứ Hiếu, Phân tích nước, Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội, 1986 [7] Phạm Luận, Sổ tay pha chế dung dịch, Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội [8] Phạm Luận, Những vấn đề sơ kỹ thuật xử lý mẫu phân tích, Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội [9] Lê Thị Hiền Thảo, Nito Photphat môi trường, Trường Đại Học Xây Dựng [10] Nguyễn Thị Thu Thuỷ, Xử Lý Nước Cấp Sinh Hoạt Và Công Nghiệp, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, 2006 [11] Lê Văn Khoa – Nguyễn Xuân Cụ – Lê Đức – Trần Khắc Hiệp – Cái Văn Tranh, Phương pháp phân tích đất nước –phân bón – trồng, Nhà xuất khoa học kỹ thuật [12] Lê Hoàng Việt, Nguyên lý quy trình xử lý nước thải, Trung tâm kĩ thuật môi trường lượng mới, 2000 [13] Mervat E and Logan A.W Removal of phosphorus from secondary effluent by a matrix filter Desalination, (1996) 44 [14] Casabianca M.-L and T Laugier Eichhornia crassipes production on petroliferous wastewaters: effects of salinity, Bioresource Technology , 1995 [15] Gopal B Water hyacinth, Elsevier Science Publishers, Amsterdam, 1987 [16] Các quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chất lượng nước [17] http://tailieu.vn/xem-tai-lieu/phu-duong-o-cac-he-sinh-thai-nuoc ngot.375633.html 45 MỤC LỤC MỞ ĐẦU Chương TỔNG QUAN 1.1.Tổng quan nước thải chứa photphat 1.1.1 Giới thiệu PO43- 1.1.2 PO43- ô nhiễm nguồn nước 1.1.3 Sự phú dưỡng nguồn nước 1.1.4 Một số phương pháp xử lý phú dưỡng nguồn nước 17 1.2 Tổng quan Lục Bình 20 1.2.1 Giới thiệu chung 20 1.2.2 Lục Bình với khả làm giảm phú dưỡng nguồn nước 21 1.3 Tình hình nghiên cứu sử dụng thực vật thủy sinh 22 1.3.1 Vai trò thực vật thủy sinh xử lý nước thải 22 1.3.2 Tình hình nghiên cứu sử dụng thực vật thủy sinh giới 22 1.3.3 Tình hình nghiên cứu sử dụng thực vật thủy sinh Việt Nam 23 Chương VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25 2.1 Vật liệu, hóa chất dụng cụ 25 2.1.1 Vật liệu 25 2.1.2 Hóa chất dụng cụ 25 2.1.3 Pha hóa chất 26 2.1.4 Nguồn nước dùng cho thí nghiệm 28 2.2 Phương pháp nghiên cứu 28 2.2.1.Thời gian địa điểm nghiên cứu 28 2.2.2 Bố trí thí nghiệm 28 2.2.3 Phân tích xác định tiêu đầu vào nước thải 29 2.2.4 Xác định tốc độ sinh trưởng 30 2.2.5 Quá trình định lượng photpho Lục Bình 30 Chương KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 32 3.1 Kết đánh giá ban đầu tiêu nguồn nước 32 46 3.2 Kết đánh giá khả xử lý nước thải Lục Bình qua cảm quan 33 3.2.1 Đối với nước thải sinh hoạt 34 3.2.2 Đối với nước thải công nghiệp 34 3.3 Kết đánh giá khả xử lý ô nhiễm nguồn nước Lục Bình 33 3.4 Kết nghiên cứu sinh trưởng Lục Bình ni trồng nước thải….…35 3.5 Kết định lượng photpho Lục Bình……………………………… … 36 3.5.1 Sơ đồ q trình vơ hóa mẫu Lục Bình……………………………… …….39 3.5.2 Kết phân tích photpho Lục Bình 40 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 42 TÀI LIỆU THAM KHẢO 42 47 T ... nguồn nước Tìm hiểu biện pháp xử lý, hạn chế phú dưỡng nguồn nước Tìm hiểu Lục Bình khả làm nước Lục Bình Nghiên cứu khả xử lý nước thải Lục Bình 5 Chương TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tổng quan nước thải. .. nước, hấp thu kim loại nặng số điều kiện định, loại thực vật có khả thích nghi với mơi trường cao, mà chúng tơi chọn đề tài: “ Đánh giá khả hấp thu Photphat nước Lục Bình - ứng dụng Lục Bình xử lý. ..2 Tên đề tài: Đánh giá khả hấp thu Photphat nước Lục Bình - ứng dụng Lục Bình xử lý nước thải SVTH: Nguyễn Thị Đến GVHD:Phạm Thị Hà MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Trái đất nhà chung