2. Mục tiêu nghiên cứu
3.1.1. Khả năng chống chịu (COD, NH4+, pH) của cây Sậy
3.1.1.1. Khả năng chống chịu pH
Sau 4 tuần thí nghiệm, sự tăng giảm sinh khối thu được của Sậy tại các nồng độ pH khác nhau được trình bày tại bảng 3.1 và hình 3.1.
Bảng 3.1. Sự biến động sinh khối của Sậy với nồng độ pH
TT Nồng độ
pH
Sinh khối trước TN (gam)
Sinh khối sau TN (gam) 1 pH = 5 227,73 ± 7,85a 287,40 ± 10,02b 2 pH = 6 221,30 ± 7,85a 312,90 ± 8,70c 3 pH = 7 220,43 ± 1,96a 291,80 ± 10,41b 4 pH = 8 226,80 ± 9,39a 278,20 ± 0,56b 5 pH = 9 217,23 ± 7,54a 228,17 ± 10,09a
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
Đối với cây Sậy, sinh khối tăng ở tất cả các thí nghiệm. Có thể thấy, Sậy là loài cây có sức chống chịu tốt và được sử dụng trong nhiều hệ thống xử lý nước thải với độ pH có tính axit cao. Liu và cs (2018) đã sử dụng Sậy xử lý nước thải có pH từ 7,03- 7,15 [50]. Trong báo cáo khác, Sậy được sử dụng để xử lý nước thải có pH thấp tới 2,85 [33]. Tại Việt Nam, Bùi Thị Kim Anh và cs (2016) nghiên cứu sử dụng Sậy trong hệ thống xử lý nước thải mỏ có độ pH =4, sậy cho thấy khả năng xử lý tốt và thích nghi với điều kiện pH có tính axit cao [2]. Kết quả nghiên cứu này cũng chứng tỏ Sậy có khả năng phát triển tốt trong môi trường nước thải có dải pH rộng từ 5-9. Sinh khối tăng từ 11-92g sinh khối so với ban đầu. Trong đó, sinh khối tăng nhiều nhất ở pH=6 từ 220,43g lên 291,8g (tăng 41,4%) và thấp nhất ở pH=9 từ 271,23 đến 228,17 (tăng 5%). Như vậy, Sậy có thể thích nghi tốt trong nước thải có pH thấp. Ở môi trường có pH cao hơn, cây phát triển kém hơn. Đối với nước thải chăn nuôi lợn có pH là 5,3 thì hoàn toàn có thể sử dụng Sậy để xử lý nguồn nước thải này.
3.1.1.2. Khả năng chống chịu COD
Kết quả khảo sát khả năng sinh trưởng của Sậy trong khoảng COD từ 250 - 1000 mg/l trong 4 tuần được trình bày tại bảng 3.2 và hình 3.2.
Bảng 3.2. Sự biến động sinh khối của Sậy với nồng độ COD
TT Nồng độ
COD Sinh khối trước TN (gam) Sinh khối sau TN (gam)
1 250mg/l 202,63 ± 5,48a 251,50 ± 3,80b
2 500mg/l 204,50 ± 8,40a 298,40 ± 6,73d
3 750mg/l 206,20 ± 9,61a 267,30 ± 7,75c
4 1000mg/l 205,27 ± 7,00a 225,80 ±6,33a
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 3.2. Sự biến động sinh khối của Sậy với nồng độ COD
Kết quả thí nghiệm cho thấy, sinh khối ở tất cả các thí nghiệm đều tăng. Trong đó, sinh khối của cây Sậy tăng nhiều nhất ở nồng độ COD là 500mg/l, sinh khối đạt 298,4g, so với ban đầu tăng 93,9g. Khi tăng nồng độ COD từ 500-1000mg/l, khả năng sinh trưởng giảm dần. Ở nồng độ 750mg/l sinh khối của Sậy tăng từ 206,2g lên 267,3g, còn ở nồng độ 1000 mg/l, sinh khối chỉ tăng 20,5g. Calheiros et al., 2009, nghiên cứu sử dụng Sậy để xử lý nước thải công nghiệp có nồng độ COD trong nước thải từ 808 đến 2449mg/l [36].
3.1.1.3. Khả năng chống chịu NH4+
Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nồng độ NH4+ đến sự sinh trưởng của cây Sậy được trình bày tại bảng 3.3 và hình 3.3.
Bảng 3.3. Sự biến động sinh khối của Sậy với nồng độ NH4+
TT Nồng độ NH4+ Sinh khối trước TN
(gam)
Sinh khối sau TN (gam) 1 50mg NH4/l 211,40 ± 3,44a 267,30 ± 8,09b 2 100mg NH4/l 201,20 ± 4,79a 288,20 ± 8,98c 3 150mg NH4/l 203,60 ± 3,73a 301,70 ± 11,80c 4 200mg NH4/l 212,20 ± 3,70a 253,20 ± 6,58b 5 250mg NH4/l 206,73 ± 1,90a 223,10 ± 7,10a
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 3.3. Sự biến động sinh khối của Sậy với nồng độ NH4+
Kết quả thí nghiệm cho thấy, sinh khối của Sậy tăng trong tất cả thí nghiệm. Sau 4 tuần, sinh khối thu được cao nhất ở nồng độ 150mg/l, sinh khối đạt 203,6 lên 301,7g, tăng 98,1g. Ở nồng độ 250 mg/l, cây phát triển chậm, sinh khối chỉ tăng 16,4g từ 206,73g đến 223,1g. Như vậy, Sậy có thể phát triển tốt ở nồng độ NH4+ từ 50-250mg/l, phù hợp để xử lý nước thải chăn nuôi lợn sau biogas.
Như vậy, cây Sậy có khả năng chống chịu trong môi trường pH từ 5-9, nồng độ COD lên đến 1000mg/l và nồng độ NH4+ lên đến 250mg/l. Cây có thể sinh trưởng tốt trong môi trường nước thải chăn nuôi lợn sau biogas.