2. Mục tiêu nghiên cứu
3.1.5. Khả năng chống chịu (COD, NH4+, pH) của cỏ Nến
3.1.5.1. Khả năng chống chịu pH
Sau 4 tuần thí nghiệm, sự tăng giảm sinh khối thu được của cây cỏ Nến tại các pH khác nhau được trình bày tại bảng 3.13 và hình 3.13.
Bảng 3.13. Sự biến động sinh khối của cỏ Nến với nồng độ pH
TT Nồng độ
pH
Sinh khối trước TN (gam)
Sinh khối sau TN (gam) 1 pH = 5 245,40 ± 8,75a 300,10 ± 1,14a 2 pH = 6 251,10 ± 2,42a 327,60 ± 2,62c 3 pH = 7 253,40 ± 0,62a 314,20 ± 3,80b 4 pH = 8 250,70 ± 2,06a 310,40 ± 2,07b 5 pH = 9 254,60 ± 3,45a 294,30 ± 6,14a
Ghi chú: Các số có cùng chỉ số a, b, c (theo cột) có sự sai khác không đáng kể ở mức ý nghĩa α = 0,05
Hình 3.13. Sự biến động sinh khối của cỏ Nến với nồng độ pH
Kết quả thí nghiệm với cây cỏ Nến cho thấy loài cây này có khả năng phát triển tốt trong khoảng pH từ 5 đến 9. Sinh khối đều tăng ở các giá trị pH khác nhau. Tuy nhiên, có vẻ Cỏ Nến thích nghi tốt nhất trong nồng độ pH=6 từ 251,1 đến 327,6 (tăng 30,5%). Sinh khối tăng nhiều nhất khi pH=6 từ 251,1 đến 327,6 (tăng 30,5%) và thấp nhất khi pH=9 từ 254,6 đến 294,3 (chỉ tăng 15,6%). Ở pH=7 và pH=8 của của cỏ là tương đương nhau. Jian Zhang và cs (2008) sử dụng Cỏ Nến để xử lý nước thải, báo cáo chỉ ra rằng với khoảng pH từ 2 đến 6 không tác động nhiều đến hiệu quả xử lý của cây [45]. Jun-jun Chang và cs (2012) thử nghiệm Cỏ Nến xử lý nước thải đô thị có pH từ 7,2-7,23 [46]. Một nghiên cứu khác trồng Cỏ Nến trong điều kiện môi trường kiềm với pH lên đến 9,44 [68]. Như vậy, với giá trị pH của nước thải sau biogas là 5,3 thì Cỏ Nến hoàn toàn có thể sinh trưởng và phát triển tốt trong môi trường này.
3.1.5.2. Khả năng chống chịu COD
Kết quả khảo sát khả năng sinh trưởng của cỏ Nến trong khoảng COD từ 250 - 1000 mg/l trong 4 tuần được trình bày tại bảng 3.14 và hình 3.14
Bảng 3.14. Sự biến động sinh khối của cỏ Nến với nồng độ COD
TT Nồng độ
COD
Sinh khối trước TN (gam)
Sinh khối sau TN (gam)
1 250mg/l 251,70 ± 2,67a 314,20 ± 3,49bc
2 500mg/l 243,50 ± 2,60a 327,60 ±1,76c
3 750mg/l 245,60 ± 0,70a 287,60 ± 4,80ab
4 1000mg/l 250,70 ± 1,82a 266,70 ± 27,73a
Ghi chú: Các số có cùng chỉ số a, b, c (theo cột) có sự sai khác không đáng kể ở mức ý nghĩa α = 0,05
Hình 3.14. Sự biến động sinh khối của cỏ Nến với nồng độ COD
Kết quả thí nghiệm cho thấy, sinh khối của cỏ tăng ở tất cả các thí nghiệm. Sinh khối tăng nhiều nhất được ghi nhận ở thí nghiệm có nồng độ COD là 500mg/l từ 243,5 tăng đến 327,6 và (tăng 84,1g) và thấp nhất ở thí nghiệm có nồng độ COD là 1000mg/l từ 250,7 lên 266,7 (tăng 16g). Cỏ nến đã được trồng trong môi trường nước thải chăn nuôi lợn có giá trị COD > 600mg/l [7]. Cây thích nghi với môi trường có nồng độ COD từ 250mg/l đến 1000mg/l là cơ sở đế sử dụng trong hệ thống xử lý nước thải có giá trị COD tương đương.
3.1.5.3. Khả năng chống chịu NH4+
Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nồng độ NH4+ đến sự sinh trưởng của cây cỏ Nến được trình bày tại bảng 3.15 và hình 3.15.
Bảng 3.15. Sự biến động sinh khối của cỏ Nến với nồng độ NH4+
TT Nồng độ NH4
Sinh khối trước TN (gam)
Sinh khối sau TN (gam) 1 50mg NH4/l 251,60 ± 5,17a 300,10 ± 1,73c 2 100mg NH4/l 251,10 ± 1,21a 318,50 ± 5,31d 3 150mg NH4/l 253,40 ± 2,26a 307,60 ± 8,13c 4 200mg NH4/l 255,40 ± 4,42a 264,40 ± 5,43b 5 250mg NH4/l 252,70 ± 2,31a 244,60 ± 2,79a
Ghi chú: Các số có cùng chỉ số a, b, c (theo cột) có sự sai khác không đáng kể ở mức ý nghĩa α = 0,05
Hình 3.15. Sự biến động sinh khối của cỏ Nến với nồng độ NH4+
Kết quả thí nghiệm cho thấy, sinh khối cỏ Nến tăng trong điều kiện môi trường có nồng độ NH4+ từ 50mg/l - 200mg/l. Tuy nhiên cây phát triển tốt nhất ở nồng độ nồng độ 100mg/l, sinh khối ban đầu là 251,1g đến 318,5g (sinh khối tăng 48,5 - 67,4 g). Ở
nồng độ NH4+ là 200mg/l sinh khối tăng từ 255,4g đến 264,4g, tăng rất ít chỉ 9g. Khi tăng nồng độ NH4+ lên 250mg/l, sinh khối giảm so với ban đầu 5,1g từ 252,7g giảm xuống 244,6g. Như vậy, cỏ Nến có phát triển tốt trong điều kiện môi trường có nồng độ NH4+ từ 50-150mg/l, ở nồng độ NH4+ cao có thể gây ức chế sự phát triển của cây. Cùng quan điểm, Thái Vân Anh và Lê Thị Cẩm Chi báo cáo sử dụng trồng cỏ Nến trong môi trường nước thải có nồng độ NH4+ khá thấp chỉ 55 - 65 mg/l. [5]
Từ kết quả thí nghiệm, cây cỏ Nến chống chịu pH trong dải từ 5-9, thích nghi trong môi trường có nồng độ COD cao tới 1000mg/l và nồng độ NH4+ thuận lợi nhất là từ 50-200mg/l. So với các thông số ô nhiễm trong nước thải chăn nuôi lợn sau biogas, cỏ Nến hoàn toàn có thể phát triển tốt trong môi trường nước thải này.