2. Mục tiêu nghiên cứu
3.1.3. Khả năng chống chịu (COD, NH4+, pH) của cây Thủy trúc
3.1.3.1. Khả năng chống chịu pH
Sau 4 tuần thí nghiệm, sự tăng giảm sinh khối thu được của cây Thủy trúc tại các nồng độ pH khác nhau được trình bày tại bảng 3.7 và hình 3.7.
Bảng 3.7. Sự biến động sinh khối của Thủy trúc với nồng độ pH
TT Nồng độ
pH
Sinh khối trước TN (gam)
Sinh khối sau TN (gam) 1 pH = 5 180,40 ± 4,35a 224,70 ± 3,55b 2 pH = 6 181,80 ± 3,77a 235,60 ± 6,58bc 3 pH = 7 184,30 ± 4,82a 243,60 ± 11,39c 4 pH = 8 179,60 ± 5,58a 237,40 ± 15,12bc 5 pH = 9 185,30 ± 4,43a 200,10± 4,36a
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 3.7. Sự biến động sinh khối của Thủy trúc với nồng độ pH
Thủy trúc cho thấy có khả năng thích nghi tốt trong dải pH rộng. Sinh khối thu được đều tăng ở các thí nghiệm có pH từ 5 đến 9. Kết quả bảng 3.7 cho thấy, sinh khối thủy trúc tăng cao nhất đạt 243,6 g (pH=7), ở pH=5 và pH=8 sinh khối thu được không có sự sai khác rõ rệt. Ở pH=9 sinh khối có tăng nhưng thấp hơn hẳn các thí nghiệm khác, tại pH này sinh khối ban đầu là 185,3 tăng nhẹ lên 200,1g tỉ lệ tăng sinh khối là 8%. Cây Thủy trúc được sử dụng phổ biến trong các hệ thống có giá trị pH trong khoảng từ 7-8 [38], [60]. Đối với giá trị pH =5 cây cũng cho kết quả tăng sinh khối khá cao (tăng 26,2% so với ban đầu). Như vậy, có thể sử dụng loài thực vật này để xử lý nước thải có giá trị pH từ 5-8.
3.1.3.2. Khả năng chống chịu COD
Kết quả khảo sát khả năng sinh trưởng của cây Thủy trúc trong khoảng COD từ 250 - 1000 mg/l trong 4 tuần được trình bày tại bảng 3.8 và hình 3.8.
Bảng 3.8. Sự biến động sinh khối của Thủy trúc với nồng độ COD
TT Nồng độ
COD
Sinh khối trước TN (gam)
Sinh khối sau TN (gam)
1 250mg/l 183,40 ± 1,68a 224,70 ± 3,51c
2 500mg/l 180,70 ± 2,62a 230,40 ± 4,89c
3 750mg/l 184,30 ± 2,51a 215,60 ± 6,27b
4 1000mg/l 179,60 ±1,56a 200,70 ± 3,38a
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 3.8. Sự biến động sinh khối của Thủy trúc với nồng độ COD
Kết quả thí nghiệm cho thấy, sinh khối tăng ở tất cả các thí nghiệm. Trong đó ở nồng độ COD từ 250 mg/l - 500 mg/l sinh khối của Thủy Trúc đạt cao nhất và không có sự khác biệt giữa hai công thức thí nghiệm. Nhưng khi nồng độ COD càng lớn (từ 750 đến 1000 mg/l) thì sinh khối thu được của cây càng giảm. Ở nồng độ 1000mg/l sinh khối chỉ đạt được là 200,7g. Tuy nhiên không phát hiện cây chết ở các thí nghiệm.
Kết quả này tương đồng với nghiên cứu của Bui Thi Kim Anh và cs (2020) sử dụng Thủy trúc trồng trong hệ thống xử lý nước thải có giá trị COD là 1310 ± 23 mg/l [35]. Nhìn chung, cây Thủy trúc có khả năng chống chịu COD cao, đây là cơ sở để sử dụng Thủy Trúc trong hệ thống xử lý nước thải có giá trị COD tương đương thí nghiệm.
3.1.3.3. Khả năng chống chịu NH4+
Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nồng độ NH4+ đến sự sinh trưởng của cây Thủy trúc được trình bày tại bảng 3.9 và hình 3.9.
Bảng 3.9. Sự biến động sinh khối của Thủy trúc với nồng độ NH4+
TT Nồng độ NH4 Sinh khối trước TN
(gam)
Sinh khối sau TN (gam) 1 50mg NH4/l 182,30 ± 9,85a 213,70 ± 12,40a 2 100mg NH4/l 178,50 ± 3,50a 243,70 ± 17,96b 3 150mg NH4/l 182,30 ± 8,71a 251,70 ± 18,37b 4 200mg NH4/l 179,60 ± 6,36a 200,70 ± 10,30a 5 250mg NH4/l 180,70 ± 10,98a 200,10 ± 16,77a
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
Kết quả thí nghiệm cho thấy Thủy trúc có khả năng sinh trưởng trong điều kiện môi trường có nồng độ NH4+ từ 50-250mg/l. Tuy nhiên cây phát triển tốt nhất ở nồng độ NH4+ từ 100-150 mg/l sinh khối tăng từ 65,2- 69,4g so với ban đầu, cây sinh trưởng và phát triển kém hơn khi ở các mức 50 mg/l, 200 mg/l và 250 mg/l cụ thể ở 50mg/l sinh khối tăng từ 182,3g lên 213,7g, 200mg /l sinh khối tăng nhẹ từ 179,6 lên 200,7 và ở nồng độ 250mg /l sinh khối tăng từ 180,7 lên 200,1. Trong các nghiên cứu trước đây, cây Thủy trúc được sử dụng phổ biến trong các hệ thống có nồng độ NH4+ nhỏ hơn 100mg/l [35], [39].
Từ kết quả thí nghiệm, cây Thủy trúc 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+ đến 250mg/l. So với các thông số ô nhiễm trong nước thải chăn nuôi lợn sau biogas, Thủy trúc hoàn toàn có thể phát triển tốt trong môi trường nước thải này.