Mẫu nƣớc ban đầu trƣớc khi xử lý cò mùi hôi khó chịu, nƣớc màu xám đen, có nổi váng. Sau thời gian xử lý 10 ngày bằng Lục Bình mùi hôi hết hẳn, nƣớc trong hơn thấy rõ.
Hình 3.2.Mẫu nước công nghiệp ban đầu và sau thời gian ử lý 10 ngày
Mẫu nƣớc sinh hoạt trƣớc và sau khi thả Lục Bình
3.3. Kết quả đánh giá khả năng xử lý sự ô nhiễm nguồn nƣớc của Lục Bình
Kết quả phân tích các chỉ tiêu sau khi xử lý đƣợc liệt kê trong bảng 3.3 và bảng 3.4.
Bảng 3.3.Kết quả phân tích các ch ti u trong NTSH sau khi thả Lục Bình
STT Chỉ tiêu
Nƣớc thải sinh hoạt QCVN08:2008/BTNMT Trƣớc khi thả Sau khi thả M1 M2 M3 B1 1 pH 7.83 7.19 7.05 7.06 5.5 - 9 2 SS(mg/l) 215 30 32 31.5 3 COD(mg/l) 91.8 10.5 9 12 30 4 NH4+( mg/l) 1.7 × × × 0.5 5 NO3- (mg/l) 79.2 3.4 3.6 2.85 10 6 Cl-(mg/l) 30.18 26.63 26.63 24.82 600 7 PO43- (mg/l) 5.67 × × × 0.3
Bảng 3.4.Kết quả phân tích các ch ti u trong NTCN sau khi thả Lục Bình
STT Chỉ tiêu
Nƣớc thải công nghiệp QCVN 24:2009/BTNMT)
Trƣớc khi thả Sau khi thả A B N1 N2 N3 1 pH 9.10 7.32 7.40 7.34 6 – 9 5.5 - 9 2 SS (mg/l) 540 45 43 47 - - 3 COD (mg/l) 670 50 52 50.5 50 100 4 NH4+ ( mg/l) 1.47 × × × 5 10 5 NO3- (mg/l) 8.5 0.6 0.78 0.62 - - 6 Cl- (mg/l) 440.2 104.73 102.95 108.13 500 600 7 PO43- (mg/l) 24.5 × × × 4 6 8 Mùi Khó chịu Không mùi Không mùi Không mùi Không khó chịu Không khó chịu ×: không phát hiện Mẫu nƣớc trƣớc khi thả Lục Bình và sau khi thả Lục Bình
Qua kết quả ở bảng 3.3 và bảng 3.4 cho thấy sau 10 ngày xử lý, tất cả các chỉ tiêu đều nằm trong quy chuẩn cho phép (QCVN 08:2008/BTNMT và QCVN 24:2009/BTNMT). Thí nghiệm với 3 lần lặp lại cho kết quả đều tƣơng tự nhau.
Đối với nước thải sinh hoạt:
+ pH: pH giảm từ 7.83 xuống 7.1, môi trƣờng nƣớc trung tính. Điều này có thể lý giải là do Lục Bình đã hấp thu phần lớn các ion nhƣ: NO3
-
, PO43-, NH4+… + SS: Hàm lƣợng SS giảm từ 215mg/l xuống 31.17mg/l. Hiệu quả loại bỏ 85.5%. Khả năng loại bỏ SS khá cao là do bộ rễ của Lục Bình đóng vai trò quan trọng trong việc giữ lại và lọc sạch các hạt nhỏ vô cơ, các chất lơ lửng, các chất dạng keo, các dạng nhũ tƣơng trong nƣớc thải.
+ COD: Lƣợng COD giảm từ 91.8mg/l xuống 10.5mg/l. Hiệu quả loại bỏ 88.56%. Điều này đƣợc giải thích là do bộ rễ Lục Bình là nơi thuận lợi cho các vi sinh vật phát triển. Chất hữu cơ đƣợc giữ lại ở bộ rễ và đƣợc vi sinh vật oxy hóa bởi các vi sinh vật sống bám trên bộ rễ.
+ NH4+: Hàm lƣợng amoni đã giảm xuống dƣới ngƣỡng phát hiện của phƣơng pháp, hàm lƣợng amoni giảm mạnh có thể là do ngoài khả năng hấp thu của cây trong nƣớc thải, còn có quá trình nitrat hóa (NH4
+
NO2- NO3-).
+ NO3-: Hàm lƣợng nitrat cũng giảm xuống đáng kể từ 79.2 mg/l xuống còn 3.28mg/l. Hiệu quả loại bỏ 95.86%.
+ PO43-: Hàm lƣợng photphat giảm tới dƣới mức phát hiện của phƣơng pháp.
Đối với nước thải công nghiệp:
+ pH : pH giảm từ 9.1 xuống còn 7.35.
+ SS : Hàm lƣợng SS giảm từ 540mg/l xuống 45mg/l. Hiệu quả loại bỏ 91.66%.
+ COD: Lƣợng COD giảm từ 670mg/l xuống 50.83mg/l. Hiệu quả loại bỏ 92.41%.
+ NH4+: Hàm lƣợng amoni đã giảm xuống dƣới ngƣỡng phát hiện của phƣơng pháp.
+ NO3-: Hàm lƣợng nitrat giảm từ 8.5mg/l xuống còn 0.67mg/l. Hiệu quả loại bỏ 92.12%.
+ Cl-: Hàm lƣợng clorua giảm từ 440.2mg/l xuống còn 105.27mg/l. Hiệu quả loại bỏ 76.08%.
+ PO43-: Hàm lƣợng photphat giảm từ 24.5mg/l xuống dƣới ngƣỡng phát hiện.
3.4. Kết quả nghiên cứu sự sinh trƣởng của Lục Bình khi nuôi trồng trong nƣớc thải thải
Để nghiên cứu sự sinh trƣởng của Lục Bình, chúng tôi đã tiến hành cân mẫu Lục Bình trƣớc và sau khi nuôi trồng trong nƣớc thải. Các số liệu theo dõi sự gia tăng sinh khối đƣợc thống kê ở bảng 3.5 và bảng 3.6.
Bảng 3.5. Sự gia tăng sinh khối của Lục Bình trong NTSH sau 10 ngày ử lý
Trọng lƣợng tƣơi (g) sinh hoạt Trƣớc khi thả Sau khi thả
M1 M2 M3
2000 2450 2480 2360
Bảng 3.6. Sự gia tăng sinh khối của Lục Bình trong NTCN sau 10 ngày ử lý
Qua bảng 3.5 và bảng 3.6 ta thấy sinh khối của Lục Bình tăng nhanh trong môi trƣờng nƣớc thải, và ở môi trƣờng nƣớc thải công nghiêp sinh khối Lục Bình tăng nhiều hơn so với nƣớc thải sinh hoạt, điều này đƣợc giải thích là do lƣợng chất dinh dƣỡng trong nƣớc thải sinh hoạt dần hết, Lục Bình cũng giảm dần quá trình sinh trƣởng.
Trọng lƣợng tƣơi (g) công nghiệp Trƣớc khi thả Sau khi thả
N1 N2 N3
Hình 3.3.Mẫu Lục Bình trước và sau khi ử lý nước thải
Hình 3.4. Mẫu rễ Lục Bình trước và sau khi ử lý nước thải
Đồng thời lƣợng rễ mới sinh ra ở hai môi trƣờng cũng tăng lên đáng kể. Nhƣng rễ phát triển thành chùm, và điều nay đƣợc lý giải là do trong môi trƣờng có đủ chất dinh dƣỡng cho cây sinh trƣởng và phát triển nên rễ cây không cần phải vƣơn dài ra để tìm chất dinh dƣỡng.
3.5. Kết quả định lƣợng photpho trong Lục Bình
Sự giảm nồng độ photphat trong môi trƣờng có thể do nhiều nguyên nhân nhƣ việc lắng cặn, các vi sinh vật khác trong môi trƣờng nƣớc tiêu thụ. Để biết sự giảm nồng độ Photphat trong môi trƣờng nƣớc thải có phải là do cây hấp thu hay không, chúng tôi đã tiến hành định lƣợng Photpho trong Lục Bình trƣớc và sau khi xử lý.
3.5.1. Sơ đồ quá trình vô cơ hóa mẫu Lục Bình Cân chính xác Cân chính xác 5gmẫu Lục Bình Dung dịch trong và sáng hơn Dung dịch trở nên trong hơn Dung dịch + Thêm 1ml H2SO4
+ Đun đến khi có khí màu trắng thoát ra + Thêm vài giọt HNO3.Tiếp tục đun, lặp lại quá trình thêm HNO3 và đun
+ Chuyển vào bình định mức Dung dịch không màu Dung dịch chứa photphat Định lƣợng Photphat bằng pp UV- VIS
+ Để nguội, thêm vài giọt H2O2, tiếp tục đun Cân chính xác 5gmẫu Lục Bình Dung dịch trong và sáng hơn Dung dịch trở nên trong hơn Dung dịch
+ Xay nhuyễn, cho vào bình kendan + Thêm 20ml HCl đặc, ngâm qua đêm
+ Thêm 1ml H2SO4
+ Đun đến khi có khí màu trắng thoát ra + Thêm vài giọt HNO3.Tiếp tục đun, lặp lại quá trình thêm HNO3 và đun + Đặt bình kendan lên bếp điện + Đun sôi mạnh dần cho đến khi hết khí màu nâu thoát ra
3.5.2. Kết quả phân tích photpho trong Lục Bình
Kết quả phân tích photpho trong Lục Bình đƣợc thể hiện ở bảng 3.7 và bảng 3.8.
Bảng 3.7. Kết quả định lượng Photpho trong Lục Bình ở NTSH
P(mg/g) Lục Bình ở NTSH Mẫu LB trƣớc khi xử lý M1 M2 M3 Rễ 0.1903 0.1756 0.1995 0.1118 Thân × × × × Lá × × × × ×: không phát hiện
Bảng 3.8. Kết quả định lượng Photpho trong Lục Bình ở NTCN
P(mg/g) Lục Bình ở NTCN Mẫu LB trƣớc khi xử lý N1 N2 N3 Rễ 0.3173 0.3352 0.3600 0.1118 Thân × × × × Lá × × × × ×: không phát hiện Nhận xét:
Lƣợng P hấp thu tập trung chủ yếu ở rễ.
Trong suốt thời gian thí nghiệm không nhận thấy có sự vận chuyển P hấp thu từ vùng hấp thu lên các vùng phía trên với mục đích giảm áp lực cho vùng hấp thu. Điều này có thể đƣợc giải thích:
+ P hấp thu không có khả năng vận chuyển trong cây.
+ P hấp thu không ảnh hƣởng tới sinh lý của vùng hấp thu nên không cần thiết phải giảm tải. Có thể P đã đƣợc chuyển thành một dạng không có khả năng vận chuyển hoặc đƣợc chuyển vào một vùng dự trữ chuyên biệt ở trong rễ (vì P là một nguyên tố đa lƣợng cần thiết cho quá trình sinh trƣởng và phát triển của cây).
Lƣợng hấp thu P trong rễ ở nƣớc thải sinh hoạt thấp hơn so với nƣớc thải công nghiệp khi kết thúc quá trình xử lý.
Sinh lý của rễ sau quá trình xử lý không bị tác động ức chế ở cả nƣớc thải sinh hoạt và nƣớc thải công nghiệp.
Lƣợng P trong rễ ở cây đƣợc xử lý trong nƣớc thải công nghiệp không tác động tiêu cực lên sự tạo thành rễ.
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35
sinh hoạt công nghiệp
Biểu đồ thể hiện sự hấp thu P trong nước của Lục Bình
P trong rễ lục bình trước khi xử lý P trong rễ lục bình sau khi xử lý
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Kết luận
Từ các kết quả nghiên cứu, rút ra một số kết luận sau:
Chất lƣợng nƣớc ban đầu đều vƣợt tiêu chuẩn cho phép nhiều lần, sau khi xử lý bằng Lục Bình chất lƣợng nƣớc đã đáp ứng đƣợc yêu cầu xả thải vào môi trƣờng.
Trong quá trình thí nghiệm nhận thấy đƣợc khả năng xử lý tốt của Lục Bình đối với nƣớc thải công nghiệp.
Chƣa nhận thấy có sự tác động tiêu cực lên quá trình tạo thành rễ của cây. Sinh khối rễ càng lớn thì khả năng xử lý nƣớc thải càng đạt hiệu quả cao.
Kiến nghị
Nghiên cứu thêm về Lục Bình để có thể xác định đƣợc ngƣỡng chết của cây.
Tìm biện pháp để ổn định sinh lý của rễ, tạo điều kiện tốt nhất cho sự phát triển của rễ.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Lê Huy Bá, Tài Nguy n Môi Trường Và Phát Triển Bền Vững. Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật, 2002.
[2] Lê Huy Bá – Lâm Minh Triết, Sinh thái môi trường ứng dụng. Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật, 2000.
[3] Hoàng Minh Châu – Từ Văn Mặc – Từ Vọng Nghi, Cơ sở hóa học phân tích, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật, 2007.
[4] Đặng Kim Chi, Hóa học môi trường, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật Hà Nội, 2006.
[5] Nguyễn Xuân Hoàng, Nghi n cứu ử lý ammonium nồng đ thấp trong nước thải sinh hoạt bằng phương pháp Anammo , Trƣờng ĐH Công nghiệp thành phố Hồ Chí Minh.
[6] Từ Vọng Nghi – Huỳnh Văn Trung – Trần Tứ Hiếu, Phân tích nước, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật Hà Nội, 1986.
[7] Phạm Luận, Sổ tay pha chế dung dịch, Trƣờng Đại Học Sƣ Phạm Hà Nội.
[8] Phạm Luận, Những vấn đề cơ sơ của các kỹ thuật xử lý mẫu phân tích, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật Hà Nội.
[9] Lê Thị Hiền Thảo, Nito và Photphat trong môi trường, Trƣờng Đại Học Xây Dựng.
[10] Nguyễn Thị Thu Thuỷ, Xử Lý Nước Cấp Sinh Hoạt Và Công Nghiệp, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật, 2006.
[11] Lê Văn Khoa – Nguyễn Xuân Cụ – Lê Đức – Trần Khắc Hiệp – Cái Văn Tranh, Phương pháp phân tích đất nước –phân bón – cây trồng, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật.
[12] Lê Hoàng Việt, Nguy n lý các quy trình ử lý nước thải, Trung tâm kĩ thuật môi trƣờng và năng lƣợng mới, 2000.
[13] Mervat E. and Logan A.W. Removal of phosphorus from secondary effluent by a matrix filter. Desalination, (1996).
[14] Casabianca M.-L. and T. Laugier. Eichhornia crassipes production on petroliferous wastewaters: effects of salinity, Bioresource Technology , 1995. [15] Gopal B. Water hyacinth, Elsevier Science Publishers, Amsterdam, 1987. [16] Các quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lƣợng nƣớc.
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ... 1
Chƣơng 1. TỔNG QUAN ... 5
1.1.Tổng quan về nƣớc thải chứa photphat ... 5
1.1.1. Giới thiệu về PO4 3- ... 5 1.1.2. PO4 3- và sự ô nhiễm nguồn nƣớc ... 6 1.1.3. Sự phú dƣỡng nguồn nƣớc ... 8 1.1.4. Một số phƣơng pháp xử lý sự phú dƣỡng nguồn nƣớc ... 17 1.2. Tổng quan về cây Lục Bình ... 20
1.2.1. Giới thiệu chung ... 20
1.2.2. Lục Bình với khả năng làm giảm sự phú dƣỡng của nguồn nƣớc ... 21
1.3. Tình hình nghiên cứu và sử dụng thực vật thủy sinh hiện nay ... 22
1.3.1. Vai trò của thực vật thủy sinh trong xử lý nƣớc thải ... 22
1.3.2. Tình hình nghiên cứu và sử dụng thực vật thủy sinh hiện nay trên thế giới ... 22
1.3.3. Tình hình nghiên cứu và sử dụng thực vật thủy sinh hiện nay ở Việt Nam ... 23
Chƣơng 2. VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ... 25
2.1. Vật liệu, hóa chất và dụng cụ ... 25
2.1.1. Vật liệu ... 25
2.1.2. Hóa chất và dụng cụ ... 25
2.1.3. Pha hóa chất... 26
2.1.4. Nguồn nƣớc dùng cho thí nghiệm ... 28
2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu ... 28
2.2.1.Thời gian và địa điểm nghiên cứu ... 28
2.2.2. Bố trí thí nghiệm ... 28
2.2.3. Phân tích xác định các chỉ tiêu đầu vào của nƣớc thải ... 29
2.2.4. Xác định tốc độ sinh trƣởng ... 30
2.2.5. Quá trình định lƣợng photpho trong Lục Bình ... 30
Chƣơng 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ... 32
3.2. Kết quả đánh giá khả năng xử lý nƣớc thải của Lục Bình qua cảm quan ... 33
3.2.1. Đối với nƣớc thải sinh hoạt ... 34
3.2.2. Đối với nƣớc thải công nghiệp ... 34
3.3. Kết quả đánh giá khả năng xử lý ô nhiễm nguồn nƣớc của Lục Bình...33
3.4. Kết quả nghiên cứu sự sinh trƣởng của Lục Bình khi nuôi trồng trong nƣớc thải….…35 3.5. Kết quả định lƣợng photpho trong Lục Bình………....…..36
3.5.1. Sơ đồ quá trình vô cơ hóa mẫu Lục Bình………....…….39
3.5.2. Kết quả phân tích photpho trong Lục Bình ... 40
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ... 42