Kết quả nghiên cứu và thảo luận
3.2.1.1. ảnh hởng của tảo Chlorella pyrenoidosa Chick, 1903 tới các chỉ tiêu DO; pH; COD; BOD5 của nớc thải Nhà máy bia Nghệ An.
các chỉ tiêu DO; pH; COD; BOD5 của nớc thải Nhà máy bia Nghệ An.
Oxi hoà tan là chỉ tiêu rất quan trọng để đánh giá giá chất lợng nớc. Nớc càng bị nhiễm bẩn thì lợng oxi hoà tan càng thấp. Trong các thuỷ vực nếu lợng oxi thấp thì hạn chế sự tồn tại và phát triển của các thủy sinh vật.
Trong nớc thải chứa nhiều hợp chất hữu cơ hoà tan cha phân huỷ cùng với chất vô cơ oxy hoá sẽ làm tăng quá trình oxy hoá, dẫn đến giảm hàm lợng oxy hoà tan trong thuỷ vực. Mặt khác trong quá trình phân huỷ chất hữu cơ lại sinh ra nhiều khí CO2, giảm độ pH. Kết quả là làm chế độ khí hoà tan trong thủy vực, pH biến đổi theo chiều hớng không có lợi cho thuỷ sinh vật.
Mặt khác, COD là một trong những chỉ tiêu sử dụng để xác định độ nhiễm bẩn của nớc. Chỉ số COD càng lớn thể hiện độ ôxy hoá càng cao và nớc càng bẩn. Theo "Tiêu chuẩn môi trờng Việt Nam" (1995), nớc có thể làm nguồn cung cấp sinh hoạt với chỉ tiêu cho phép tối đa là 50mgO2/l, nớc thải công nghiệp thải vào nớc bề mặt có thể dùng làm nguồn cung cấp nớc sinh hoạt là 10mgO2/l. Về nguyên tắc, khi nớc thải có COD > 100mgO2/l cần đợc xử lý trớc khi thải ra ngoài.
Không những thế, chỉ số BOD5 phản ánh lợng chất hữu cơ dễ bị phân huỷ sinh học ở trong nớc, thông số này đợc dùng để đánh giá mức độ ô nhiễm nớc và giám sát khả năng tự làm sạch của thuỷ vực. Chỉ số BOD5 càng lớn thể hiện nớc càng bẩn. Để xác định độ ô nhiễm nớc, ngời ta đa vào một hệ thống các chỉ tiêu thuỷ lý, thuỷ hoá. Hai nhà môi trờng học Đài Loan Lee & Wang (1978) đề nghị phân loại mức độ ô nhiễm nớc dựa trên 4 chỉ tiêu chính là: DO, chất rắn lơ lửng, đạm amonium và BOD5... Theo hai ông, khí BOD5 > 15mgO2/l thuộc loại ô nhiễm nặng.
Do đó ứng dụng có tầm quan trọng là sử dụng vi tảo để cải thiện chế độ khí, độ pH, chỉ tiêu COD và BOD5 của môi trờng nớc theo hớng có lợi cho thuỷ vực.
3.2.1.11. Sự biến động chỉ số DO; pH; COD; BOD5 trong môi trờng nớc thải Nhà máy bia Nghệ An không nuôi tảo Chlorella pyrenoidosa Chick, 1903
(bảng 4).
Bảng 4: Sự biến động chỉ số DO; pH; COD; BOD5 trong môi trờng nớc thải Nhà máy bia Nghệ An không nuôi tảo.
t(ngày) Trớc TN Sau thí nghiệm
0 5 10 15 20 DO 25%NT 4,60 4,51 4,49 4,37 4,21 50%NT 3,01 2,97 2,86 2,83 2,34 75%NT 2,20 2,10 1,97 1,87 1,79 100%NT 1,82 1,79 1,72 1,69 1,52 25%NT 7,80 7,80 7,80 7,80 7,80 50%NT 7,80 7,80 7,80 7,80 7,80 75%NT 7,60 7,60 7,60 7,60 7,60 100%NT 7,40 7,40 7,40 7,40 7,40 COD 25%NT 50,10 50,60 51,03 52,10 53,01 50%NT 72,00 72,12 73,07 74,01 75,03 75%NT 114,00 115,10 116,01 116,08 116,11 100%NT 198,00 198,20 198,27 199,03 199,09 BOD5 25%NT 10,10 10,14 10,17 11,03 11,09 50%NT 20,50 20,59 21,00 21,07 21,12 75%NT 31,30 31,90 32,02 33,03 33,11 100%NT 56,90 56,97 57,03 57,18 57,97 Chỉ tiêu Lô TN
Qua bảng 4 cho thấy:
Nớc thải Nhà máy bia Nghệ An có độ nhiễm bẩn nặng. Hàm lợng oxi hoà tan trong nớc thải thấp: 1,82mgO2/l; pH mang tính kiềm (pH = 7,4). Độ oxy hoá hoá học là 198 mgO2/l và độ oxy hoá sinh học là 56,90mgO2/l, điều này vợt quá chỉ tiêu cho phép.
Trong nớc thải không nuôi tảo, sự thay đổi hàm lợng oxi hoà tan (DO), độ pH, độ oxy hoá hoá học (COD) và độ oxy hóa sinh học (BOD5) rõ ràng là không có lợi cho chất lợng nớc.
Sau 20 ngày theo dõi thí nghiệm, chúng tôi thấy hàm lợng oxi hoà tan đều giảm ở tất cả các lô thí nghiệm; trong khi đó độ pH thì hầu nh ổn định ở các lô thí nghiệm. Trớc khi thí nghiệm, ở tỷ lệ pha loãng 25%NT có hàm l- ợng oxi hoà tan cao nhất: 4,6mgO2/l. Nhng sau 20 ngày giảm còn 4,21mgO2/l.
Mặt khác, ở các lô thí nghiệm với tỷ lệ pha loãng 25%NT, 50%NT, 75%NT, 100%NT có độ ôxy hoá hoá học (COD) và độ ôxy hoá sinh học (BOD5) đều tăng. Sau 20 ngày, lợng COD cao nhất là 199,09 mgO2/l ở lô thí nghiệm 100%NT, đây cũng là môi trờng nớc thải có chỉ số BOD5 đạt cao nhất là 57,97mgO2/l.
Nh vậy, dới tác dụng của vi khuẩn, nớc thải càng ngày càng bị nhiễm bẩn nặng, sự thay đổi các chỉ số DO; pH; COD; BOD5 trong môi trờng nớc thải không nuôi tảo đã thể hiện điều đó.
3.2.1.1.2. Sự biến động chỉ số DO; pH; COD; BOD5 trong môi trờng nớc thải nhà máy bia Nghệ An có nuôi tảo Chlorella pyrenoidosa Chick, 1903.
Trong môi trờng nớc thải có nuôi tảo, cùng với sự phát triển của tảo hàm lợng oxi hoà tan (DO), độ pH, độ oxy hoá học học (COD), độ oxy hoá sinh học (BOD5) thay đổi theo hớng có lợi cho môi trờng nớc. Kết quả này đ- ợc thể hiện ở bảng 5.
Bảng 5: Sự biến động chỉ số DO; pH; COD; BOD5 trong môi trờng nớc thải Nhà máy bia Nghệ An có nuôi tảo
t(ngày) Trớc TN Sau thí nghiệm
0 5 10 15 20 25%NT 4,60 5,20 6,30 6,10 6,02 50%NT 3,01 5,21 6,40 5,91 5,02 75%NT 2,20 3,82 6,70 6,46 6,10 100%NT 1,82 2,60 5,20 4,10 2,30 25%NT 7,80 8,70 8,80 8,30 8,00 50%NT 7,80 8,40 9,10 9,00 8,70 75%NT 7,60 8,10 9,40 9,30 9,00 100%NT 7,40 8,30 9,20 9,10 8,90 25%NT 50,10 23,01 21,04 21,17 21,20 50%NT 72,00 30,10 23,40 32,13 47,00 75%NT 114,00 47,20 21,00 30,00 85,00 100%NT 198,00 76,87 58,20 145,00 146,00 BOD5 25%NT 10,10 7,01 5,10 6,00 10,92 50%NT 20,50 11,80 7,90 8,40 21,00 75%NT 31,30 15,10 7,20 8,10 30,50 100%NT 56,90 22,70 17,40 19,20 56,11
Qua bảng 5 cho thấy:
Hàm lợng oxi hoà tan trong môi trờng nớc thải có nuôi tảo tăng lên trong thời gian 10 ngày và 15 ngày(đối với lô thí nghiệm 25%NT). Hàm lợng này phụ thuộc vào cờng độ quang hợp của tảo và liên qua tới mật độ tế bào tảo. Sau 5 ngày thí nghiệm thì hàm lợng oxi hoà tan lớn nhất là 5,21 mgO2/l trong lô thí nghiệm 50%NT. Đến ngày thứ 10, oxi hoà tan ở các môi trờng có nớc thải tăng lên một cách rõ rệt, làm tăng dỡng khí cho môi trờng nớc; lợng oxi hoà tan ở lô thí nghiệm 75%NT là lớn nhất (6,7 mgO2/l). Đây cũng là thời gian mà ở tỷ lệ pha loãng 75%NT có mật độ tế bào đạt cao nhất. Ngày thứ 15, hàm lợng oxi hoà tan ở tất cả các lô thí nghiệm 75%NT, 50%NT, 25%NT, 100%NT đều giảm. Ngày thứ 20, lợng oxi hoà tan ở tất cả các lô thí nghiệm giảm một cách rõ rệt. Điều này phù hợp với sự giảm mật độ tế bào tảo.
Cùng với sự tăng lên của hàm lợng oxi hoà tan, độ pH của môi trờng nớc thải cũng tăng, làm tăng tính diệt khuẩn của môi trờng nớc. Đến ngày thứ 15, độ pH của môi trờng 75%NT tăng cao nhất (pH = 9,4). Ngày thứ 15 độ pH của các môi trờng nớc thải đều giảm.
Mặt khác, chỉ số COD đều giảm ở tất cả ô thí nghiệm, độ ôxy hoá hoá học thấp nhất sau 5 ngày là 23,01mgO2/l, ở tỷ lệ pha loãng 25%NT. Đến ngày thứ 10, chỉ số COD thấp nhất đạt ở tỷ lệ pha loãng 75%NT (21 mgO2/l). Ngày thứ 15 và ngày thứ 20 chỉ số COD đều tăng ở các lô thí nghiệm.
Độ ôxy hoá sinh học (BOD5) cũng giảm dần ở các lô thí nghiệm 25%NT, 50%NT, 75%NT, 100%NT. Chỉ số BOD5 giảm thấp là 7,20 mgO2/l khi 10 ngày đối với tỷ lệ pha loãng 75%NT.
Nh vậy, sự phát triển của tế bào tảo và cờng độ quang hợp có ảnh hởng rõ rệt đến DO; pH; COD và BOD5. ở thời điểm 10 ngày với tỷ lệ pha loãng tối thích 75%NT có lợng oxi hoà tan lớn nhất (6,7mgO2/l), độ pH cao nhất (pH = 9,4), độ oxy hoá hoá học (COD = 21mgO2/l) và độ oxy hoá sinh học (BOD5 = 7,2mgO2/l) là thấp; đây cũng là thời gian mà tại lô thí nghiệm 75%NT có mật độ tế bào đạt cao nhất (597,3.104TB/ml). So sánh sự thay đổi chỉ số DO; pH; COD; BOD5 trong môi trờng nớc thải không nuôi tảo thì thấy: tảo Chlorella pyrenoidosa nuôi trong nớc thải Nhà máy bia Nghệ An là có hiệu quả xử lý nguồn nớc ô nhiễm.
3.2.1.2. ảnh hởng của tảo Chlorella pyrenoidosa Chick, 1903 tới các chỉ tiêu PO43-; NH4+ ; NO3-; Fets. tiêu PO43-; NH4+ ; NO3-; Fets.
3.2.1.2.1. Sự biến động chỉ số PO43-; NH4+ ; NO3-; Fets trong môi tr- ờng nớc thải nhà máy bia Nghệ An không nuôi tảo Chlorella pyrenoidosa
Bảng 6: Sự biến động chỉ sốPO43-; NH4+ ; NO3-;Fets trong môi tr- ờng nớc thải Nhà máy bia Nghệ An không nuôi tảo
t(ngày) Trớc TN Sau thí nghiệm
0 5 10 15 20 25%NT 0,25 0,25 0,25 0,26 0,26 50%NT 0,48 0,48 0,49 0,49 0,49 75%NT 0,86 0,86 0,87 0,87 0,87 100%NT 1,04 1,04 1,04 1,05 1,05 + 4 NH 25%NT 0,90 0,90 0,91 0,91 0,92 50%NT 1,70 1,70 1,73 1,76 1,77 75%NT 2,40 2,40 2,41 2,47 2,48 100%NT 3,20 3,20 3,20 3,21 3,27 25%NT 0,40 0,40 0,43 0,45 0,45 50%NT 0,81 0,81 0,82 0,85 0,87 75%NT 1,21 1,21 1,21 1,22 1,29 100%NT 1,70 1,71 1,71 1,71 1,72 Fets 25%NT50%NT 0,501,01 0,601,01 0,611,02 0,611,02 0,621,03 75%NT 1,59 1,59 1,60 1,61 1,61 100%NT 2,10 2,11 2,12 2,12 2,13
Qua bảng 6 cho thấy: Hàm lợng 3− 4 PO ; + 4 NH ; − 3
NO ; Fets có xu hớng tăng. Rõ ràng sự thay đổi các chỉ số này trong thời gian theo dõi thí nghiệm 20 ngày ở tất cả các nồng độ 25%NT, 50%NT, 75%NT, 100%NT không có lợi cho chất lợng nớc. Chỉ tiêu LôTN
3.2.1.2.2. Sự biến động chỉ số PO43-; NH4+ ; NO3-; Fets trong môi tr- ờng nớc thải nhà máy bia Nghệ An có nuôi tảo Chlorella pyrenoidosa
Chick, 1903 (bảng 7).
Bảng 7: Sự biến động chỉ sốPO43-; NH4+ ; NO3-;Fets trong môi trờng nớc thải Nhà máy bia Nghệ An có nuôi tảo
t(ngày) Trớc TN Sau thí nghiệm
0 5 10 15 20 25%NT 0,25 0,23 0,21 0,17 0,15 0,10 50%NT 0,48 0,46 0,35 0,32 0,30 0,18 75%NT 0,86 0,80 0,47 0,42 0,41 0,45 100%NT 1,04 1,01 0,98 0,87 0,78 0,26 + 4 NH 25%NT 0,90 0,70 0,68 0,45 0,40 0,50 50%NT 1,70 1,62 1,27 1,25 1,19 0,51 75%NT 2,40 2,30 1,72 1,01 0,98 1,42 100%NT 3,20 3,07 2,97 2,50 2,20 1,00 25%NT 0,40 0,33 0,29 0,20 0,19 0,21 50%NT 0,81 0,71 0,47 0,39 0,37 0,44 75%NT 1,21 1,11 0,54 0,47 0,42 0,79 100%NT 1,70 1,50 1,39 1,22 1,19 0,51 Fets 25%NT50%NT 0,501,01 0,470,89 0,350,86 0,260,84 0,210,81 0,290,20 75%NT 1,59 1,49 1,21 1,19 1,15 0,44 100%NT 2,10 2,01 1,70 1,69 1,68 0,42
Từ kết quả trên cho thấy trong số 4 lô thí nghiệm: 25%NT, 50%NT, 75%NT, 100%NT thì lô thí nghiệm 75%NT có chiều hớng giảm các chỉ tiêu trên rõ rệt hơn và nhanh hơn các lô thí nghiệm còn lại. Đặc biệt là hàm lợng
+4 4
NH và − 3
NO . Sau 20 ngày ở lô thí nghiệm 75%NT, hàm lợng + 4
NH giảm từ 2,4mg/l xuống còn 0,98mg/l; hàm lợng −
3
NO giảm từ 1,21mg/l xuống còn 0,42mg/l; hàm lợng Fets giảm từ 1,59mg/l xuống còn 1,15 mg/l; hàm lợng
−3 3 4
PO giảm từ 0,86 mg/l xuống còn 0,41mg/l.
Mặt khác, ở lô 75%NT hệ số tiêu thụ các muối dinh dỡng và Fets cũng cao. Điều đó đợc thể hiện: ở lô thí nghiệm 75%NT có hệ số tiêu thụ 3−
4
PO là Chỉ tiêu LôTN
0,45; + 4
NH là 1,42; − 3
NO là 0,79; Fets là 0,44. Trong khi đó ở lô thí nghiệm 25%NT hệ số tiêu thụ 3− 4 PO là 0,1; + 4 NH là 0,5; − 3 NO là 0,21; Fets là 0,29. Nh vậy, kết quả thí nghiệm cho thấy tỷ lệ pha loãng nớc thải thích hợp để xử lý các muối dinh dỡng và Fets là 75%NT. So sánh với sự thay đổi các chỉ tiêu 3− 4 PO , + 4 NH , − 3
NO và Fets trong môi trờng nớc thải không nuôi tảo thì thấy: nớc thải có nuôi tảo Chlorella pyrenoidosa để xử lý nớc thải là có hiệu quả.