lượng nước:
Sau khi thấy được diễn biến về khả năng sinh trưởng, phát triển của các loài thực vật và diễn biến chất lượng nước trong các bể thí nghiệm ta thấy chỳng cú mối tương quan nhất định với nhau. Điển hình là mối tương quan giữa chiều dài rễ và nồng độ NH4+ , chiều dài rễ và nồng độ NO3-. Sau đây chúng tôi tiến hành phân tích thống kê để làm rõ mối tương quan này đối với bể nuụi bốo tõy, sự tương quan đó được được thể hiện dưới hình 4.12 như sau:
Hình 4.12a. Mối tương quan giữa chiều dài rễ và nồng độ NH4+ trong
bể bèo tây
Hình 4.12b. Mối tương quan giữa chiều dài rễ và nồng độ NO3- trong bể
bèo bèo tây
Trong nghiên cứu này, mối tương quan giữa chiều dài rễ và nồng độ NH4+, chiều dài rễ và nồng độ NO3- trong bể bốo tõy lần lượt được thể hiện qua phương trình:
y = -9,16x + 119,03 (1) y = 15,124x - 155,66 (2)
Hệ số -9,16 trong phương trình 1 nhỏ hơn 0 nên chiều dài rễ bốo tõy và nồng độ NH4+ có mối tương quan nghịch với nhau. Ngược lại trong phương trình 2 hệ số 15,124 lớn hơn 0 nên chiều dài rễ bốo tõy và nồng độ NO3- có mối tương quan thuận. Hệ số tương quan R2 trong phương trình 1 và 2 lần lượt là 0,9901; 0,9908 cho thấy chiều dài rễ và nồng độ NH4+, nồng độ NO3- trong bể bốo tõy có mối tương quan chặt chẽ với nhau. Ta cũng có thể nhận thấy sự tương quan chặt chẽ này tại bể thả bèo tấm. Phương trình thể hiện sự tương quan giữa chiều dài lá bèo tấm với nồng độ NH4+, nồng độ NO3- lần lần lượt là: y = -42,104x + 69,715 ; y = 31,714x – 35,106. Với hệ số tương quan lần lượt là R2 = 0,9262 và R2 = 0,8367. Từ đó ta có thể nhận định chiều dài rễ và nồng độ NH4+, nồng độ NO3- tại bể bốo tõy,
bèo tấm đều có mối tương quan nhất định. Điều này phù hợp với nghiên cứu trước đó của Siti Zulaikha Othman & Abdul Halim Sulaimam đã được trình bày trong mục 5.1. Các loài thực vật thủy sinh có đặc điểm đặc biệt là có khả năng vận chuyển oxy xuyên qua lá cây, thân cây và rễ cây; oxy sau khi được vận chuyển nếu không được tiêu thụ hết trong quá trình hô hấp sẽ được đưa vào môi trường nước. Như vậy chiều dài rễ răng lên làm quá trình hòa tan oxi vào trong bể thí nghiệm tăng dẫn tới quá trình nitrat hóa cũng tăng lên. Nitrat có trong nước thải được oxy hóa từ amoni, phản ứng oxy hóa amoni xảy ra trong vùng rễ bèo dưới tác dụng của các vi khuẩn nitrat hóa như Nitrosomonas, Nitrosobacter …Quá trình này diễn ra thông qua hai phản ứng nitrat hóa từ amoni và nitrat hóa từ nitrit. Điều này có thể giải thích cho hiện tượng giảm lượng amoni và tăng lượng nitrat trong nước.
Như vậy chúng ta có thể thấy được giữa chỉ tiêu chiều dài rễ và nồng độ NH4+ , nồng độ NO3- có mối tương quan chặt chẽ với nhau thông qua các kết quả theo dõi, phân tích. Tuy nhiên để hiểu rõ về mối tương quan này cần tiến hành nghiên cứu một cách cụ thể, chi tiết hơn.
PHẦN 5: KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ 5.1. Kết luận
Từ những kết quả đo đạc và phân tích trên, chúng tôi đưa ra một số kết luận sau: - Nước thải từ bể phốt Toilet tự hoại có nhiều tính chất xấu như: hàm lượng DO thấp, COD, Amon, Photphat cao; sẽ gây những ảnh hưởng tiêu cực khi xả thải ra môi trường tự nhiên nếu không được xử lý.
- Sinh khối của bốo tõy và bèo tấm đều tăng lên đáng kể trong quá trình nghiên cứu. Ngược lại đối với ngổ chỉ phát triển trong khoảng 4 tuần từ khi thả, sang đến tuần thứ 5 cây bắt đầu chết dần.
- Cả 3 loài thực vật sử dụng trong nghiên cứu đều có khả năng xử lý nước thải từ bể tự hoại, tuy nhiên mức độ xử lý của mỗi loài là khác nhau. Đối với bốo tõy giá trị DO tăng 2,5 lần; NO3- tăng 31 lần; COD giảm 2,75 lần và NH4+ giảm 88,45%; PO3-
4 giảm 90,27%. Bèo tấm giá trị DO tăng 1,9 lần; NO3- tăng 16 lần; COD giảm 4,6 lần và NH4+ giảm 88,36 %; PO3-
4 giảm 90,25%. Ngổ giá trị DO tăng 1,89 lần; NO3- tăng 12 lần; COD giảm 3,75 lần và NH4+ giảm 76,87%; PO3-
4 giảm 83,15%.
- Bốo tây có khả năng làm sạch nước tốt hơn 2 loài thực vật còn lại, do khả năng tăng sinh khối nhanh, rễ và lá phát triển mạnh. Ngổ là loài thực vật có khả năng xử lý kém nhất, tỏ ra không thích hợp với các điều kiện trong nghiên cứu.
- Nước thải từ bể phốt toilet có chất lượng được cải thiện rõ rệt sau 2 tháng xử lý qua hệ thống thí nghiệm. Giá trị DO tăng, hàm lượng COD, Amon, Photphat giảm mạnh.
- Trong phạm vi của nghiêm cứu này, giá trị NH4+, NO3- có mối tương quan nhất định với chiều dài rễ. Cụ thể, hàm lượng Amoni có mối tương quan nghịch còn hàm lượng Nitrat tương quan thuận với chiều dài rễ.
5.2. Kiến nghị
- Cần tiếp tục thực hiện nghiên cứu với các loài thực vật thủy sinh khác, nhằm tìm ra loài thực vật xử lý thích hợp với loại nước thải này.
- Nên tiến hành các thí nghiệm về mật độ nuôi trồng của từng loại thực vật và thời gian lưu của nước trong bể để đưa ra được mô hình tối thích cho việc xử lý nước thải toilet.
- Nên kết hợp việc xử lý nước thải bẳng thực vật với các hệ thống xử lý phù hợp khác, để nâng cao khả năng xử lý nước thải vùng nông thôn Việt Nam.
PHẦN 6: TÀI LIỆU THAM KHẢO
*Tài liệu tiếng Việt
[1] PGS.T.S. Lương Đức Thẩm. Công nghệ xử lý nước thải bằng biện pháp sinh học. Nhà xuất bản giáo dục, 2003.
[2] PGS.T.S. Trần Đức Hạ. Xử lý nước thải đô thị. Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật, 2006.
[3] TS. Phan Trung Quý, TS.Trần Văn Chiến. Hóa học môi trường. Nhà xuất bản nông nghiệp, 2009.
[4] Trương Thị Nga và Võ Thị Kim Hằng. Hiệu quả xử lý nước thải chăn nuôi bằng cây rau ngổ và cây lục bỡnh” đăng trên Tạp chí Khoa học đất số 34/2010. [5] PGS.TS. Nguyễn Việt Anh. Xử lý nước thải sinh hoạt bằng bãi lọc ngầm trồng cây dòng chảy thẳng đứng trong điều kiện Việt Nam. Trường đại học Xây dựng, 2005.
[6] Đặng Xuyến Như, Phạm Hương Sơn. Xử lý nước thải chăn nuôi lợn bằng tháp UASB và máng thực vật thủy sinh. Tạp chí sinh học số 27, 3-2005.
[7] PGS.TS. Nguyễn Xuõn Nguyờn, PGS.TS. Trần Đức Hạ. Chất lượng nước sông hồ và bảo vệ môi trường nước. Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật, 2004.
[8] PGS. TS. Hoàng Văn Nhuệ. Công nghệ môi trường , tập 1 Xử lý nước. Nhà xuất bản xây dựng, 2004.
[9] Nguyễn Tuấn Phong và Dương Thúy Hoa. Nghiên cứu khả năng xử lý nước thải chăn nuôi heo bằng cỏ Vertiver và Lục bình. Kỷ yếu các ĐT - DA KHCN giai đoạn 2001 - 2006, Sở khoa học và công nghệ Tiền Giang.
[11] T/C Xây dựng, số 2/2008. Thiết kế, xây dựng và sử dụng bể tự hoại
[12] Viện nụng húa thổ nhưỡng. Sổ tay phân tích đất,nước, phân bón, cây trồng. Nhà xuất bản nông nghiệp, 1998.
*Tài liệu tiếng nước ngoài
[13] Thesophile FONKOU*, Philip AGENDIA**, Ives KENGNE**, Amougou AKOA** and Jean NYA**. Potentials of water lettuce (Pistia stratiotes) in domestic sewage treatment with macrophytic agoon systems in Cameroon. **University of Yaounde I, Faculty of Science, Dept of Plant Biology, Cameroon, 2002.
[14] Reddy, K. R, and T. A. DeBusk. State-of-the-art utilization of aquatic plants in water pollution control. University of Florida, 1987.
[15] Siti Zulaikha Othman & Abdul Halim Sulaimam. Heavy metals removal of Eichhorina Crassipres and Pistia stratiotes as wastewater treatment agents, 2007. [16] QIN LU. Evaluation of aquatic plants for phytoremediation of eutrophic storm water. University of Florida, 2009.
[17] Dr.Karel rataj and Thomas j. Horeman. Aquarium plants their indenitification, cultivation and ecology.
[18] Huub J. Gijzen. Low Cost Wastewater Treatment and Potentials for Re-use, 2001.
[19] Ousseynou diop. Management of Invasive Aquatic Weeds with Emphasis on Biological Control in Senegal, 2006.
[21] Stephen norton . Removal Mechanisms in Constructed Wastewater Wetlands. [22] Jorge Loredo. Contructed wetlands for wastewater treatment in small communities and rural areas, 2000
[23] K.R.Reddy, W.H.Smith. Aquatic plants for water treatment and resourec recovery. University of Florida, 1987.
[24] Lenore S. Clascerl, Arnold E.Greenberg, Andreww D.Eaton. Standard Methods for the Examination of water and wastewater, 1999.
[25] Y. Zimmels, F. Kirzhner, A. Malkovskaja. Application of Eichhornia crassipes and Pistia stratiotesfortreatment of urban sewage in Israel. Journal of Environmental Management 81 (2006) 420 – 428.
[26] T.R. Headley, C.C. Tanner, 2006. Application of Floating Wetlands for Enhanced Stormwater Treatment. NIWA Client Report : HAM 2006 - 123
* Tài liệu khác [27] http://www.unep.or.jp/ietc/publications/freshwater/sb_summary/2.asp [28] http://www.khoahoc.com.vn/doisong/ung-dung/665_Xu-ly-nuoc-thai-bang- thuy-sinh-thuc-vat.aspx [29]http://vea.gov.vn [30]http://www.ibt.ac.vn/index.php? option=com_content&task=blogcategory&id=314&Itemid=758
Phụ lục 1: Các thông số chất lượng nước trong quá trình nghiên cứu
Bể thí nghiệm pH DO EC COD NH4
+ NO3- PO43-
- mg/l
Trước khi thí nghiệm (T0)
Bể không xử lý 8.5 1.06 2.6 180 30.4 2.1 36.8 Bèo Tây 7.5 1.92 2.1 165 23.8 1.1 14.6 Ngổ 7.5 1.98 1.7 150 24.3 0.95 15.2 Bèo Tấm 7.5 1.79 1.5 140 21.6 1.0 15.8 Sau 1 tuần (T1 ) Bể không xử lý 8.6 1.19 2.7 175 29.3 2.5 37.2 Bèo Tây 7.6 2.38 2.1 150 21.5 4.9 12.4 Ngổ 7.6 2.31 1.7 135 19.6 1.6 10.9 Bèo Tấm 7.5 2.14 1.5 130 16.1 3.3 11.9 Sau 2 tuần (T2) Bể không xử lý 8.6 1.13 2.6 180 32.6 2.9 38.6 Bèo Tây 7.7 3.67 2.3 130 18.9 9.7 11.6 Ngổ 7.6 3.54 1.8 110 17.2 2.5 10.5 Bèo Tấm 7.6 3.25 1.58 110 12.4 7.8 7.2 Sau 3 tuần (T3) Bể không xử lý 8.7 1.09 2.8 170 31.7 2.6 35.7 Bèo Tây 7.8 4.34 2.3 100 15.8 15.9 10.9 Ngổ 7.7 3.92 1.8 90 14.6 3.5 9.5 Bèo Tấm 7.6 3.46 1.6 90 10.75 11.5 5.9 Sau 4 tuần (T4) Bể không xử lý 8.6 1.12 2.7 210 26.4 3.1 34.4 Bèo Tây 7.8 4.39 2.3 90 13.9 17.3 9.3 Ngổ 7.7 4.06 1.8 80 10.5 4.6 8.3 Bèo Tấm 7.8 3.71 2.8 70 8.06 12.5 5.2 Sau 5 tuần (T5) Bể không xử lý 8.9 1.07 2.9 182 28.7 3.4 35.2 Bèo Tây 7.9 4.62 2.2 92 10.85 23.5 7.5 Ngổ 7.8 4.05 1.8 68 8.05 6.7 6.6
Bèo Tấm 7.8 3.89 1.6 64 7.3 13 4.3 Sau 6 tuần (T6) Bể không xử lý 8.8 1.03 3.0 196 26.3 2.9 39.5 Bèo Tây 8 4.71 2.2 72 8.9 27.5 4.6 Ngổ 7.7 3.98 1.82 52 7.6 9.9 6.5 Bèo Tấm 7.9 3.72 1.6 56 4.25 13.6 3.4 Sau 7 tuần (T7) Bể không xử lý 8.7 1.6 2.9 175 25.8 2.6 40.3 Bèo Tây 8 4.96 2.1 70 5.92 31.3 3.1 Ngổ 7.7 3.82 1.8 45 5.95 11.2 4.1 Bèo Tấm 7.9 3.61 1.5 40 3.27 14.5 2.5 Sau 8 tuần (T8) Bể không xử lý 8.8 1.05 2.9 200 29.8 2.45 42.1 Bèo Tây 8.1 5.08 2.2 60 2.75 34.7 1.42 Ngổ 7.6 3.76 1.8 40 5.62 11.9 2.56 Bèo Tấm 7.9 3.46 1.6 30 2.94 16.2 1.61
Phụ lục 2: Hình ảnh
Hình 1: Hệ thống các bể thí nghiệm
Hình 3: Quá trình lấy mẫu