TT Chỉ tiêu Đơn vị Kết quả thí nghiệm HSXL (%) M0 ĐC N1 N2 N3 TB ĐC Trồng sậy 1 SS mg/l 125,32 116,15 90,01 96,03 95,12 93,72 7,3 25,2 2 BOD5 mg/l 42,18 37,40 30,12 34,65 28,58 31,12 11,3 26,2 3 COD mg/l 64,14 59,01 45,79 43,16 40,28 43,08 8,0 32,8 4 pH - 7,39 7,21 7,61 7,58 7,65 7,61 - - 5 Pts mg/l 5,98 5,68 2,13 2,24 2,17 2,18 5,0 63,5 6 Nts mg/l 7,28 6,96 5,04 5,51 5,39 5,31 4,4 27,0 7 NH4+ mg/l 3,24 3,02 1,08 1,59 1,32 1,33 6,8 59 8 NO3- mg/l 16,81 15,58 3,93 4,31 4,05 4,10 7,3 75,6 Ghi chú:
+ M0: Mẫu nước ban đầu + ĐC:Mẫu đối chứng
+ N1: Xử lý nước bằng cây sậy - nhắc 1
+ N2: Xử lý nước bằng cây sậy - nhắc 2 + N3: Xử lý nước bằng cây sậy - nhắc 3 + TB: Trung bình 3 lần nhắc
Hình 3.17. Hiệu suất xử lý các chỉ tiêu ô nhiễm - thí nghiệm xử lý nƣớc lẫn phân cị vạc bằng cây sậy
Kết quả thí nghiệm (bảng 3.10) cho thấy với thời gian xử lý 7 ngày, hiệu suất xử lý đạt khá cao, đối với chỉ tiêu SS đạt hiệu suất 25,2% do trong quá trình xử lý xảy ra quá trình lắng làm giảm một phần SS, bên cạnh đó với số lƣợng lớn các VSV sống xung quanh rễ cây sậy cũng góp phần khơng nhỏ vào quá trình phân hủy chuyển hóa các hợp chất hữu cơ (hàm lƣợng BOD5 giảm 26,2% và COD giảm 32,8% so với mẫu ban đầu và cao hơn nhiều so với trƣờng hợp không trồng sậy). Không nhƣ các cây khác tiếp nhận oxy khơng khí qua khe hở của đất và rễ, cây sậy có cơ cấu vận chuyển oxy ở bên trong từ trên ngọn cho tới tận rễ do vậy sậy có thể chịu đƣợc điều kiện khắc nghiệt, tốc độ vận chuyển ơxy từ khơng khí xuống hệ rễ và vùng rễ rất nhanh 5 - 12 g/m2
.ngày tạo mơi trƣờng hiếu khí cho vùng rễ, đƣợc vi
sinh vật sử dụng cho quá trình phân huỷ hố học. Ƣớc tính số lƣợng vi khuẩn trong đất quanh rễ cây sậy có thể nhiều nhƣ số vi khuẩn trong bể hiếu khí kỹ thuật đồng thời phong phú về chủng loại từ 10 - 100 lần, bên cạnh đó bộ rễ cây sậy sẽ cung cấp oxy cho các vi sinh vật sống xung quanh rễ cây sậy hoạt động oxy hóa phân hủy các
đƣợc xử lý bằng sậy đặc biệt là chỉ tiêu NO3-
giảm 75,6%, cũng do các vi sinh vật sống xung quanh rễ sậy tạo điều cho quá trình nitrat
hóa NH4+ thành NO2- và NO2- thành NO3-, mặt khác ở hệ thống xử lý này quá trình nitrat và phản nitrat xảy ra đồng thời do trong hệ thống có cả đới hiếu khí và kị khí nên NO3-
chuyển thành N2. Ngoài ra, chỉ tiêu Pts cũng giảm nhiều hơn sau khi đƣợc xử lý bằng sậy là do một lƣợng lớn photpho đƣợc hấp thụ thông qua bộ rễ của loài thực vật này.
Qua thí nghiệm chúng ta có thể thấy đƣợc khả năng xử lý nƣớc thải của cây sậy, chúng có thể đƣợc trồng ở vùng đất mép Đảo Cị là nơi tiếp giáp giữa Đảo Cò và vùng nƣớc hồ An Dƣơng, vùng nƣớc này là nơi có nồng độ chất ơ nhiễm do phân cị vạc cao nhất, ngoài ra sậy cịn có thể đƣợc trồng ở kênh nối giữa hồ Triều Dƣơng và hồ An Dƣơng với mong muốn có thể cải thiện đƣợc một phần nƣớc thải sinh hoạt của các hộ dân sống dọc hai bên kênh trƣớc khi vào hồ An Dƣơng.
b, Thí nghiệm sử dụng cây sậy sậy xử lý đất có lẫn phân cị vạc
Bảng 3.11. Kết quả thí nghiệm sử dụng cây lau sậy xử lý đất lẫn phân cò vạc
TT Chỉ tiêu Đơn vị Kết quả thí nghiệm HSXL (%) M0 ĐC N1 N2 N3 TB ĐC Trồng sậy 1 pHKCl - 7,11 7,13 7,18 7,21 7, 23 7,21 - - 3 Nts % 0,26 0,25 0,22 0,24 0,22 0,22 3,1 12,8 3 P2O5 % 0,28 0,27 0,23 0,21 0,2 0,21 2,2 23,1 4 K2O % 1,47 1,42 1,39 1,35 1,41 1,38 3,4 5,9 Ghi chú:
+ M0: Mẫu đất ban đầu + ĐC:Mẫu đối chứng
+ N1: Xử lý đất bằng cây sậy - nhắc 1 + N2: Xử lý đất bằng cây sậy - nhắc 2 + N3: Xử lý đất bằng cây sậy - nhắc 3 + TB: Trung bình 3 lần nhắc
Hình 3.18. Hiệu suất xử lý các chỉ tiêu ơ nhiễm - thí nghiệm xử lý đất lẫn phân cò vạc bằng cây sậy
Kết quả thí nghiệm (bảng 3.11) cho thấy hiệu quả xử lý đối với các chỉ tiêu Nts giảm 12,8%, chỉ tiêu P2O5 giảm 23,1%, chỉ tiêu K2O giảm 5,9%, so với mẫu đối
chứng hiệu quả xử lý bằng cách trồng cây sậy có tốt hơn. Các chỉ tiêu Nts, P2O5, K2O là các chỉ tiêu dinh dƣỡng vì vậy hiệu quả xử lý đối với các chỉ tiêu này là do
nhu cầu dinh dƣỡng của thực vật trong quá trình sinh trƣởng. Hàm lƣợng các chất dinh dƣỡng giảm nhẹ là do khi mới bắt đầu trồng sậy vào trong thùng xốp hệ rễ của cây sậy chƣa ổn định vì vậy nhu cầu dinh dƣỡng trong những ngày đầu sau khi trồng chƣa cao. Để nâng cao hiệu quả của việc trồng sậy xử lý ô nhiễm môi trƣờng khu vực hồ An Dƣơng, theo chúng tôi nơi tiếp giáp giữa hồ An Dƣơng và Đảo Cò nên trồng sậy với mật độ cao hơn các điểm khác, sậy trồng ở đây sẽ có tác dụng là
“hàng rào” giúp ngăn cản phân cò vạc theo nƣớc mƣa chảy tràn xuống hồ, ngoài ra
sậy cịn có tác dụng chống sạc lở bờ Đảo Cị, nếu so với các điểm khác trong hồ thì vùng nƣớc tiếp giáp giữa hồ và Đảo Cị có hàm lƣợng các chất ơ nhiễm cao hơn các vùng khác vì vậy sậy trồng ở vùng tiếp giáp giữa Đảo Cò và hồ An Dƣơng này cịn có tác dụng hút thu các chất dinh dƣỡng ở vùng nƣớc ven đảo, làm giảm nguy cơ ô nhiễm môi trƣờng nƣớc hồ.
Ngoài ra, cây sậy cịn có thể đƣợc trồng ở khu vực phía Nam hồ An Dƣơng nơi tiếp giáp với cánh đồng trồng lúa của các thôn trong xã, sậy giúp hấp thu các
sự rửa trôi lớp đất canh tác theo dòng nƣớc chảy tràn từ khu vực này.
3.4.3. Biện pháp kè bờ bao quanh đảo kết hợp sử dụng lọc (sỏi, xỉ than, cát vàng) và sử dụng hóa chất, chế phẩm sinh học để hạn chế ô nhiễm chất thải vàng) và sử dụng hóa chất, chế phẩm sinh học để hạn chế ô nhiễm chất thải của đàn cò, vạc trên đảo.
Do Đảo Cò tập trung một lƣợng lớn cò vạc và các loài chim nƣớc chính vì vậy lƣợng phân chúng thải ra là rất lớn, sự phân hủy một lƣợng lớn chất hữu cơ có trong phân cị, vạc đã tạo ra một lƣợng đáng kể các chất dinh dƣỡng nitơ, photpho trong đất không những gây cản trở cho sự phát triển của các loại cây trồng trên đảo mà còn là nguy cơ gây nên hiện tƣợng phú dƣỡng nƣớc hồ. Để hạn chế nguồn ô nhiễm quan trọng này theo chúng tơi trƣớc hết cần huy động ngân sách trích từ hoạt động du lịch, từ chính quyền địa phƣơng các cấp ở tỉnh Hải Dƣơng, các tổ chức bảo tồn động vật hoang dã để tiến hành kè bờ với mục đích ngăn chặn sự xói lở bờ ngoài ra còn tạo cảnh quan cho hoạt động du lịch đây là hoạt động cần thiết vì hiện nay trên hồ An Dƣơng chỉ cịn lại hai đảo với tổng diện tích hai đảo là 7.324,2m2
trải qua nhiều biến cố diện tích của hai đảo này ngày càng bị thu hẹp do sự xói lở bờ vì vậy để bảo tồn đƣợc ngun vẹn diện tích đảo thì việc xây bờ kè bao quanh là vô cùng quan trọng. Để hạn chế đƣợc một phần chất thải của đàn cò vạc, đề tài đƣa ra biện pháp xây dựng bờ kè nhƣ sau:
Do tập tính của đàn cị vạc là tập trung về Đảo Cò ngủ đêm khoảng từ 3h chiều nên mọi hoạt động xây dựng thiết phải dừng trƣớc thời gian này để tránh ảnh hƣởng đến tập tính sinh sống của đàn cị vạc. Để tránh chất thải của đàn cò vạc thải theo nƣớc mƣa thải trực tiếp vào hồ thì kè cần đƣợc xây cách bờ Đảo Cị khoảng 0,5m, việc bố trí bờ cách đảo nhƣ vậy tạo ra một vành đai, giữa kè và bờ Đảo Cò đƣợc đổ sỏi, xỉ than, cát tạo ra một lớp lọc nhằm mục đích khi có mƣa lớp lọc này có thể giữ lại phần lớn lƣợng phân cò vạc , lƣợng phân này sẽ đƣợc xử lý tiếp theo bằng các hóa chất và chế phẩm sinh học.
a, Thí nghiệm sử dụng vật liêu lọc sỏi, xỉ than, cát có bở sung hóa chất SANBOS để xử lý nước mưa chảy tràn lẫn phân cị vạc.
Từ các kết quả thí nghiệm (bảng 3.12) cho thấy, khi chỉ sử dụng hệ thống lọc sỏi, xỉ than và cát vàng thì hàm lƣợng các chất ơ nhiễm giảm từ 9,1 đến 20,1%, nhƣ vậy khi qua hệ thống lọc sỏi, xỉ than, cát vàng có khả năng giữ lại một lƣợng nhất định các chất ơ nhiễm có trong phân cị vạc. Khi bổ sung hóa chất SANBOS vào ngăn 2 thì hàm lƣợng các chất ơ nhiễm có trong nƣớc pha phân cị vạc giảm mạnh, trong đó chỉ tiêu giảm mạnh nhất là SS giảm đƣợc 70,6% sau 3 ngày xử lý và 72,2% sau 5 ngày xử lý, tiếp đến là chỉ tiêu NO3-
giảm đƣợc 69,7% sau 3 ngày và đến ngày thứ 5 thì giảm đƣợc 76,9%, các chỉ tiêu khác nhƣ BOD5, COD, NH4+
, Pts, Nts đều giảm đƣợc trên 50% sau 3 ngày xử lý.
Với đặc tính có khả năng keo tụ giữ lại các chất ơ nhiễm hóa chất SANBOS có tác dụng làm tăng hiệu quả của lớp vật liệu lọc đƣợc bố trí bên trong bờ kè bao quanh đảo, hóa chất này đƣợc sử dụng chủ yếu trong mùa mƣa tháng 6,7,8, khi có mƣa phân cị vạc sẽ theo nƣớc mƣa chảy qua lớp vật liệu lọc và hóa chất này và sẽ đƣợc giữ lại tại đây, tuy nhiên kết quả phân tích cho thấy khoảng cách sự chênh lệch HSXL sau 3 ngày và sau 5 ngày khơng nhiều vì bản chất của SANBOS là dựa vào khả năng kết tủa, keo tụ để loại bỏ ơ nhiễm do đó khi SANBOS đã hết khả năng keo tụ thì hiệu quả xử lý cũng sẽ bị giảm, vì vậy nếu sau mỗi lần mƣa thì ban quản lý cần thu gom phân cị vạc đã bị giữ lại bởi lớp lọc cát, xỉ than, sỏi, và sau mỗi lần thu gom nhƣ vậy cần bổ xung SANBOS có nhƣ vậy mới tăng đƣợc khả năng loại bỏ chất ô nhiễm.
Bảng 3.12. Kết quả xử lý nƣớc chứa phân cò vạc bằng biện pháp kè bờ kết hợp lọc sỏi, xỉ than, cát vàng và sử dụng hóa chất SANBOS
TT Chỉ tiêu Đơn vị
Khơng có SANBOS Có SANBOS
Nƣớc vào
Sau 3 ngày Sau 5 ngày
Nƣớc vào
Sau 3 ngày Sau 5 ngày KQ HSXL (%) KQ HSXL (%) KQ HSXL (%) KQ HSXL (%) 1 SS mg/l 196 170 13,3 165 15,8 180 53 70,6 50 72,2 2 BOD5 mg/l 47,1 42,5 9,8 40,7 13,6 42,5 20,1 52,7 16,4 61,4 3 COD mg/l 67 58 13,4 57 14,9 54,4 23 57,7 20,3 62,7 4 pH - 6,65 6,74 - 6,62 - 7,35 7,01 - 7,13 - 5 Pts mg/l 7,34 6,02 18 5,87 20 6,12 2,45 60 2,02 67 6 Nts mg/l 14,5 12,92 10,9 12,76 12 15,91 5,95 62,6 5,21 67,3 7 NH4+ mg/l 5,02 4,22 15,9 4,01 20,1 4,15 1,92 53,7 1,34 67,7 8 NO3- mg/l 21,15 19,22 9,1 18,89 10,7 20,9 6,33 69,7 4,83 76,9
Hình 3.19. Hiệu suất xử lý các chỉ tiêu ô nhiễm qua 2 đợt - thí nghiệm dùng SANBOS
b, Thí nghiệm sử dụng vật liêu lọc sỏi, xỉ than, cát có bở sung chế phẩm EM để xử lý nước mưa chảy tràn lẫn phân cò vạc.
Kết quả phân tích (bảng 3.13) cho thấy khi chỉ sử dụng hệ thống lọc sỏi, xỉ than và cát vàng thì hàm lƣợng các chất ô nhiễm giảm từ 9,4 đến 22,6%, cũng giống nhƣ thí nghiệm sử dụng hóa chất SANBOS, hệ thống lọc (ngăn 2) có khả năng giữ lại một lƣợng nhất định hàm lƣợng các chất gây ơ nhiễm. Khi có sự bổ sung chế phẩm sinh học EM vào ngăn 2 thì sau 3 ngày hàm lƣợng SS giảm 62,3% và đến ngày thứ 5 giảm 71,2%, chỉ tiêu BOD5 sau 3 ngày xử lý giảm đƣợc 53,7% và giảm 68,1% sau 5 ngày, chỉ tiêu COD sau 3 ngày giảm 41,3% và 57,1% sau 5 ngày, đạt hiệu quả cao nhất là chỉ tiêu NO3-
sau 3 ngày giảm đƣợc 69,2% đến ngày thứ 5 giảm đƣợc 74,7%, các chỉ tiêu còn lại nhƣ Nts, Pts, NH4+ đều giảm đƣợc ≥ 35% so với mẫu ban đầu, nếu so với kết quả xử lý có bổ sung SANBOS thì sự chênh lệch hiệu suất xử lý sau 3 ngày và 5 ngày của biện pháp bổ sung EM cao hơn nhiều, điều này là do trong chế phẩm EM có khoảng 80 loài vi sinh cả kỵ khí và hiếm khí thuộc 10 chi khác nhau, chúng dùng phân cò vạc là nguồn thƣớc ăn để nhân sinh khối vì vậy tuổi thọ xử lý của EM cao hơn so với SANBOS. Nhƣ vậy, trái với SANBOS là sau
mỗi lần mƣa cần phải thu gom lƣợng phân đọng lại trên lớp vật liệu lọc, khi sử dụng EM phân cò vạc trên lớp vật liệu lọc chỉ phải thu khi lƣợng phân quá dày không đảm bảo đƣợc sức chứa của hệ thống lọc. Hệ thống lọc cát sỏi có tác dụng ngăn cản một lƣợng lớn phân cò vạc theo nƣớc mƣa chảy tràn và có tác dụng hạn chế tốc độ dịng chảy qua đó làm tăng thời gian để xử lý bằng chế phẩm EM. Đối với các loại nƣớc thải đƣợc xử lý bằng công nghệ vi sinh, ngƣời ta thƣờng bổ sung EM ngay từ giai đoạn đầu của hệ thống xử lý thông thƣờng, nhằm thúc đẩy quá trình và tăng cƣờng hiệu lực xử lý của hệ thống [3,15]. EM có thể tăng cƣờng khả năng xử lý của hệ thống ở cả dạng kỵ khí và háo khí. Hiệu quả rất tốt khi sử dụng EM để xử lý nƣớc thải có hàm lƣợng hữu cơ cao. Phƣơng pháp đơn giản nhất để hạn chế mùi hôi và nhƣ là giải pháp cấy vi sinh vật vào nƣớc thải để giúp cho quá trình xử lý bằng vi sinh vật, là cho EM thứ cấp vào hệ thống thu gom nƣớc thải đầu tiên với tỷ lệ 1/1000 so với lƣợng nƣớc thải. Việc ứng dụng chế phẩm EM này cũng sẽ gián tiếp làm tăng quá trình tự làm sạch của nƣớc hồ An Dƣơng thơng qua việc bổ sung thêm các loại VSV có ích, các VSV có khả năng tự quang hợp. Mỗi loại vi sinh vật trong chế phẩm EM có một chức năng hoạt động riêng của chúng. Các vi sinh vật này là các vi sinh vật có lợi cùng sống trong một môi trƣờng, chúng sống cộng sinh với nhau, cùng hỗ trợ nhau do vậy hiệu quả hoạt động tổng hợp của chế phẩm EM đƣợc tăng lên rất nhiều.
Trong chế phẩm EM, loài vi sinh hoạt động chủ yếu đó là vi khuẩn quang hợp. Sản phẩm của quá trình trao đổi ở vi khuẩn quang hợp lại là nguồn dinh dƣỡng cho các vi sinh vật khác nhƣ vi khuẩn lactic và xạ khuẩn. Mặt khác vi khuẩn quang hợp cũng sử dụng các chất do vi sinh vật khác sản sinh ra. EM sử dụng các chất hoạt động do rễ cây tiết ra cho sự tăng trƣởng nhƣ các hydratcacbon, axit amin, axit nucleic , các vitamin và các hormon là các chất dễ hấp thụ cho cây , chính vì vậy cây xanh phát triển tốt trong mơi trƣờng có EM , với ý nghĩa nhƣ vậy, lƣợng EM thất thoát từ hệ thống lọc sẽ làm cho những đám bèo xung quanh đảo phát triển xanh tốt đây cũng là một yếu tố nâng cao khả năng làm sạch nƣớc hồ An Dƣơng
Bảng 3.13. Kết quả xử lý nƣớc mƣa chảy tràn lẫn phân cò vạc bằng biện pháp kè bờ kết hợp lọc sỏi, xỉ than,