Nghiên cứu khả năng xử lý nước thải sinh hoạt bằng cây rau mương đứng (ludwigia octovalvis (jacq ) l) trong điều kiện thí nghiệm

Biến thiên hàm lượng COD trong nước thải sinh hoạt theo thời gian qua các giai đoạn sinh trưởng của cây rau Mương đứng...26 Biểu đồ 3.1'.. Biến thiên hiệu suất xử lý COD trong nước thải

MỤC LỤC

MỤC LỤC 1

MỞ ĐẦU 3

CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 3

1 Giới thiệu về nước thải sinh hoạt 3

2 Các phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt 8

2.1 Phương pháp xử lý hóa học 8

2.2 Phương pháp xử lý sinh học 9

2.3 Phương pháp hóa lý 9

2.4 Công nghệ sử dụng thực vật thủy sinh 9

2.4.1 Khái niệm 9

2.4.2 Các mô hình xử lý ô nhiễm nước bằng thủy sinh vật 12

2.4.2.1 Mô hình sử dụng hệ thống thực vật thủy sinh nổi: là công nghệ được áp dụng nhiều nhất 12

2.4.2.2 Mô hình sử dụng phương pháp vùng rễ: là công nghệ xử lý bằng cách cho nước ô nhiễm chảy qua vùng rễ của thực vật thủy sinh 12

2.4.2.3 Mô hình sử dụng mặt thoáng tự do: là công nghệ xử lý bằng việc kết hợp giữa các thực vật thủy sinh sống trôi nổi với thực vật thủy sinh sống nổi 12 3 Nghiên cứu phương pháp nuôi trồng rau mương đứng 12

CHƯƠNG II: THỜI GIAN, ĐỊA ĐIỂM, ĐỐI TƯỢNG, PHƯƠNG PHÁP 14

1 Thời gian, địa điểm nghiên cứu 14

2 Đối tượng nghiên cứu 14

3 Phương pháp nghiên cứu 15

3.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm 15

3.2 Phương pháp phân tích 16

3.3 Phương pháp xử lý số liệu 16

4 Tiến hành thí nghiệm 17

4.1 Quy trình thí nghiệm 17

4.1.1 Chuẩn bị nước thải sinh hoạt 17

4.1.2 Chuẩn bị rau Mương đứng 17

4.2 Thí nghiệm khả năng xử lý nước thải sinh hoạt của Rau mương đứng 18

4.2.1 Dụng cụ thí nghiệm 18

4.2.2 Thu mẫu và phân tích mẫu nước 22

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 25

3.1 Khả năng xử lý COD của rau Mương đứng 25

3.2 Khả năng xử lý PO4 3- của rau Mương đứng 28

3.3 Khả năng xử lý NO3 - của rau Mương đứng 31

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 36

1 Kết luận 36

2 Kiến nghị 37

TÀI LIỆU THAM KHẢO 38

PHỤ LỤC 39

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Lượng các chất một người trong một ngày xả vào hệ thống thoát nước 6

Bảng 1 2 Thành phần nước thải sinh hoạt trong khu dân cư 6

Bảng 1.3 Tiêu chuẩn cấp nước cho sinh hoạt đô thị 7

Bảng 1.4 Tiêu chuẩn nước thải từ các khu giải trí 7

Bảng 1.5 Tiêu chuẩn nước thải khu vực dân cư 8

Bảng 1.6: Một số thực vật thủy sinh tiêu biểu 10

Bảng 1.7: Nhiệm vụ các bộ phận của thực vật thủy sinh trong xử lý ô nhiễm 11

Bảng 2.1: Công thức thí nghiệm 18

Bảng 3.1 Khả năng xử lý COD của rau Mương đứng sau 15 ngày 25

Bảng 3.2 Khả năng xử lý PO4 3- của rau Mương đứng sau 15 ngày 28

Bảng 3.3 Khả năng xử lý NO3 - của rau Mương đứng sau 15 ngày 31

Biểu đồ 3.1 Biến thiên hàm lượng COD trong nước thải sinh hoạt theo thời gian qua các giai đoạn sinh trưởng của cây rau Mương đứng 26

Biểu đồ 3.1' Biến thiên hiệu suất xử lý COD trong nước thải sinh hoạt theo thời gian qua các giai đoạn sinh trưởng của cây rau Mương đứng 26

Biểu đồ 3.2 Biến thiên hàm lượng PO4 3- trong nước thải sinh hoạt theo thời gian qua các giai đoạn sinh trưởng của cây rau Mương đứng 29

Biểu đồ 3.2' Biến thiên hiệu suất xử lý PO4 3- trong nước thải sinh hoạt theo thời gian qua các giai đoạn sinh trưởng của cây rau Mương đứng 29

Biểu đồ 3.3 Biến thiên hàm lượng NO3 - trong nước thải sinh hoạt theo thời gian qua các giai đoạn sinh trưởng của cây rau Mương đứng .32

Biểu đồ 3.3' Biến thiên hiệu suất xử lý NO3 - trong nước thải sinh hoạt theo thời gian qua các giai đoạn sinh trưởng của cây rau Mương đứng 32

DANH MỤC HÌNH

Hình 2.1: Hoa rau Mương đứng 15

Hình 2.2: Cây rau Mương đứng 15

Hình 2.3 Rau Mương đứng tại Tây Tựu – Hà Nội 20

Hình 2.4 Lấy rau Mương đứng 20

Hình 2.5 Nước đối chứng 20

Hình 2.6 Cống nước thải sinh hoạt làng Phú Diễn – Từ Liêm – Hà Nội 20

Hình 2.7 Cây rau Mương đứng non 21

Hình 2.8 Cây rau Mương đứng trưởng thành 21

Hình 2.9 Cây rau Mương đứng già 22

Hình 2.10 Đo hàm lượng chất ô nhiễm 23

Hình 2.11 Pha hóa chất còn lại trong mẫu nước 23

Hình 2.12 Thiết bị đựng hóa chất 24

Hình 2.13 Thiết bị phá mẫu 24

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến toàn thể thầy côtrong trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội nói chung và thầy cô trongkhoa Môi trường nói riêng đã quan tâm, dạy dỗ và truyền đạt những kiến thức quýbáu cho em trong suốt thời gian em học tập và rèn luyện tại trường

Với lòng biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cảm ơn TS Hoàng Ngọc Khắc

đã quan tâm giúp đỡ và nhiệt tình hướng dẫn em trong suốt quá trình làm đồ án, tạođiều kiện cho em hoàn thiện tốt đồ án này

Em cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành tới bạn bè, gia đình đã tận tình giúp

đỡ và động viên em trong suốt quá trình làm đồ án

Em xin chân thành cảm ơn!

Sinh viên

Vũ Thị Ước

Nước là nguồn tài nguyên rất cần thiết cho sự sống Ngày nay do nhu cầu sửdụng nước ngày càng tăng, một lượng nước lớn xả thải vào nguồn nước mặt Hơnthế,một phần nước thải công nghiệp không được xử lý và được đổ chung vào nướcthải sinh hoạt.Trong môi trường sống nói chung, vấn đề bảo vệ và cung cấp nướcsạch là vô cùng quan trọng.

Chính vì thế, việc tìm ra những giảp pháp thích hợp nhằm kiểm soát, hạn chế

và xử lý nguồn nước thải này là một trong những vấn đề cần thiết hiện nay Và mộttrong những biện pháp xử lý có hiệu quả là biện pháp sinh học, trong đó có biệnpháp xử lý bằng thực vật thủy sinh Đây là một giảp pháp được coi là thân thiện vớimôi trường, có hiệu quả kinh tế cao, giá thành xử lý thấp, tiến hành đơn giản, dễ ápdụng

Thực vật thủy sinh đóng vai trò quan trọng trong xử lý nước thải Khi chúng

có ở trong nước thải sẽ làm thay đổi tính chất hóa học của nước thải, làm các chấtdinh dưỡng trong nước bị chuyển đổi

Nhờ có thể hô hấp một cách bình thường, các chất gây ô nhiễm trong nướcthải chính là nguồn thức ăn cho chúng, nên thực vật thủy sinh vẫn có thể sống lâudài mà không bị thối rữa.

Chính vì những lí do đó mà chúng tôi đã chọn đề tài: “Nghiên cứu khả

năng xử lý nước thải sinh hoạt bằng cây rau Mương đứng (Ludwigia octovalvis

(Jacq.) L) trong điều kiện thí nghiệm”.

Mục tiêu nghiên cứu:

Xác định giai đoạn sinh trưởng của rau Mương đứng có khả năng xử lý nướcthải sinh hoạt tốt nhất

Xác định các chỉ tiêu nước thải được xử lý tốt nhất bằng rau Mương đứng

Nội dung nghiên cứu:

Xác định khả năng xử lý nước thải sinh hoạt ở giai đoạn non của rau Mương

đứng (Ludwigia octovalvis (Jacq.) L).

Xác định khả năng xử lý nước thải sinh hoạt ở giai đoạn trưởng thành của

rau Mương đứng (Ludwigia octovalvis (Jacq.) L).

Xác định khả năng xử lý nước thải sinh hoạt ở giai đoạn già của rau Mương

đứng (Ludwigia octovalvis (Jacq.) L).

Ý nghĩa thực tiễn:

Đánh giá tiềm năng sử dụng rau Mương đứng để xử lý nước thải trong từnggiai đoạn sinh trưởng (non, trưởng thành và già) Áp dụng các kiến thức đã học vàothực tế, làm quen với nghiên cứu khoa học ứng dụng trong thực tiễn Kết quảnghiên cứu có thể làm tài liệu tham khảo

CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1 Giới thiệu về nước thải sinh hoạt

Thành phần gây ô nhiễm chính của nước thải sinh hoạt là các hợp chất

cacbon, các hợp chất N, P Thành phần N trong thức ăn của người và động vật chỉ

được cơ thể hấp thu một phần, phần còn lại được thải ra dưới dạng phân và các chấtbài tiết khác (nước tiểu, mồ hôi) Các hợp chất N trong nước thải là amoniac,protein, peptit, axit amin, amin Mỗi người hàng ngày tiêu thụ 5 - 16 g nitơ dướidạng protein và thải ra khoảng 30% trong số đó Hàm lượng nitơ thải qua nước tiểulớn hơn trong phân khoảng 8 lần [9]

Các hợp chất chứa N, nhất là protein và urin trong nước tiểu bị thuỷ phân rấtnhanh tạo thành amôni Trong các bể phốt xảy ra quá trình phân huỷ yếm khí cácchất thải, quá trình phân huỷ này làm giảm đáng kể lượng chất hữu cơ dạng cacbonnhưng giảm hợp chất nitơ không đáng kể, trừ một phần nhỏ tham gia vào cấu trúc tếbào vi sinh vật, vì lẽ đó nồng độ N-amôni trong nước thải từ các bể phốt cao hơn sovới các nguồn thải chưa qua phân huỷ yếm khí

Trong nước thải sinh hoạt, nitrat và nitrit có hàm lượng rất thấp do lượng ôxihoà tan và mật độ vi sinh tự dưỡng (tập đoàn vi sinh có khả năng ôxi hoá amoni)thấp Phần amoni chiếm 60 - 80% lượng nitơ tổng trong nước thải sinh hoạt [6]

Nguồn phát thải phốt pho quan trọng nhất trong nước thải sinh hoạt là phân,thức ăn thừa, chất tẩy rửa tổng hợp Lượng phốt pho có nguồn gốc từ phân đượcước tính là 0,2 - 1,0 kg P/người/năm hoặc Nguồn nước thải từ sinh hoạt bao gồm:nước vệ sinh, tắm, giặt, nước thức ăn, rau, thịt, cá , nước từ bể phốt, từ khách sạn,nhà hàng, các dịch vụ công cộng như thương mại, bến tàu xe, bệnh viện, trườnghọc, khu du lịch, vui chơi, giải trí Chúng thường được thu gom vào các kênh dẫnthải Nước thải từ nhà vệ sinh thường qua hệ xử lí tại chỗ là các bể phốt là một kĩthuật xử lí yếm khí thụ động, chủ yếu có tác dụng lắng trong, lượng COD hoà tan cóthể giảm được dưới 50%

Trung bình là 0,6 kg Lượng phốt pho từ nguồn chất tẩy rửa tổng hợp đượcước tính là 0,3 kg/người/năm Sau khi hạn chế hoặc cấm sử dụng phốt pho trongthành phần chất tẩy rửa, lượng phốt pho trên giảm xuống, còn khoảng 0,1 kg/người/năm.

Thức ăn thừa: sữa, thịt, cá hoặc dụng cụ nấu ăn, đựng các loại trên khi vàonước cũng thải ra một lượng phốt pho đáng kể

Nồng độ hợp chất N, P trong nước thải sinh hoạt biến động theo lưu lượngnguồn nước thải: mức độ sử dụng nước của cư dân, mức độ tập trung các dịch vụcông cộng, thời tiết, khí hậu trong vùng, tập quán ăn uống sinh hoạt (thức ăn nguội,

tự nấu nướng), thay đổi mạnh theo chu kỳ thời gian ngày tháng cũng như mức sống

và tiện nghi của cộng đồng Lượng chất thải vì vậy thường được tính theo đầungười (khối lượng khô) hoặc nồng độ sau khi đã được pha loãng với mức nước sửdụng trên đầu người (ở các nước công nghiệp khoảng 200 l/(người/ngày) hoặc trongcác cống rãnh thải (450 l/(người/ngày)) Nồng độ pha loãng là nồng độ tại điểm xảhoặc trong cống thải

Nhìn chung, đây là loại nước thải phù hợp nhất với các công nghệ vi sinhhiện có, khi xử lí hầu như không phải dùng hoá chất để chỉnh pH, không phải thêm

N, P Hoá chất nếu dùng chủ yếu để sát trùng, xử lí bùn hoặc trong các trường hợpđiều chỉnh hệ thống, vệ sinh, bảo trì thiết bị

Như đã nêu, nước thải sinh hoạt bao gồm nước thải vệ sinh, tắm rửa, giặt,nhà bếp có các đặc trưng cơ bản sau:

Về hàm lượng khoáng hoà tan thường cao hơn nước cấp một chút, nhất là về

độ kiềm và NaCl

Độ pH nhìn chung là trung tính hoặc kiềm nhẹ

Chất hữu cơ hoà tan, thông qua các chỉ số COD, BOD ở mức độ vừa phải chứa nhiều N, P

Chứa nhiều cặn lơ lửng, chủ yếu là hữu cơ, nhiều vi khuẩn.

Có thể chứa một số hoá chất độc hại với vi sinh (các loại hoá chất dân dụngnhư thuốc sát trùng, khử mùi, mĩ phẩm, xà phòng , các loại thuốc, kể cả khángsinh) ở mức độ vi lượng

Về lưu lượng:

Lưu lượng nước thải sinh hoạt và diễn biến theo thời gian có thể đánh giánhanh thông qua các số liệu thống kê về nước cấp sử dụng Nhìn chung, lượng nướcthải bằng 80 đến 90% nước cấp, tuỳ chất lượng hệ thu gom Về diễn biến lưu lượngtheo giờ hàng ngày thường phụ thuộc vào tập quán khu dân cư

Về biến động lưu lượng trong ngày, thường thì ta có các pic (maximum) vàocác thời điểm xung quanh các bữa ăn, lúc sáng sớm, buổi trưa và lúc trước bữa ăntối là ba thời điểm quan trọng nhất Thời điểm ít nước thải nhất ứng với giấc ngủ,thường từ 12 h đêm đến 6 giờ sáng Như vậy, các công trình điều hoà ít nhất phảichứa đủ nước để trong thời gian này vẫn có nước để đưa vào hệ xử lý

Nước thải sinh hoạt thường không được xem một cách phức tạp như lànguồn nước thải công nghiệp vì nó không có nhiều thành phần độc hại như phenol,

và các chất hữu cơ độc hại Tuy nhiên với lượng nước sử dụng của con người là cựclớn, nếu không được xử lý thì nước thải sinh hoạt sẽ gây ảnh hưởng nghiêm trọngđến môi trường

Các nguyên tố chủ yếu tham gia trong thành phần nước thải là cacbon,hydro, oxy, nitơ vì vậy khi tính toán, thiết kế các công trình xử lý nước thải người tathường chú ý đến các thành phần: chất rắn lơ lửng, các chất hữu cơ, các chất dinhdưỡng, các vi sinh vật gây bệnh

Bảng 1.1 Lượng các chất một người trong một ngày xả vào hệ thống thoát nước

Các chất lơ lửng

BOD5 của nước thải chưa lắng

BOD5 của nước thải đã lắng

30 -3583,310

2 – 2,5

Nguồn:[3].

Thành phần nước thải sinh hoạt phụ thuộc vào tiêu chuẩn cấp nước, đặc điểm hệthống thoát nước, điều kiện trang thiết bị vệ sinh

Bảng 1 2 Thành phần nước thải sinh hoạt trong khu dân cư

chất bẩn Trong nước thải đô thị còn có nhiều vi khuẩn gây bệnh phát triển, tổng sốcoliform từ 106 đến 109 MPN/100ml, fecal coliform từ 104 đến 107 MPN/100ml

Lưu lượng nước thải trong một khu vực đô thị, cụm dân cư, ngôi nhà hoặccông trình công cộng được xác định trên cơ sở tiêu chuẩn dùng nước Nước dùngcho sinh hoạt sau đó trở thành nước thải xả vào hệ thống thoát nước được xác địnhtheo tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam 2006

Bảng 1.3 Tiêu chuẩn cấp nước cho sinh hoạt đô thị

Loại

đô thị

Tiêu chuẩn cấp nước

Tỷ lệ cấp nước

(%)

Tiêu chuẩn (l/ng.ngày)

Tỷ lệ cấp nước

Tiêu chuẩn (l/ng.ngày)

120 – 165

80 – 12060

95 – 99

99 – 10090

150 – 200

140 – 150100

Nguồn:[2].

Các nước phát triển có tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt cho đô thị rất cao,khoảng 200-500l/người/ngày, phụ thuộc vào trang thiết bị vệ sinh và điều kiện khíhậu khu vực Lượng nước thải ra khoảng 65-80% lượng nước cấp

Bảng 1.4 Tiêu chuẩn nước thải từ các khu giải trí ST

T

Nguồn nước

thải

Đơn vị tính

Lưu lượng (l/đơn vị tính/ngày) Khoảng dao

Bảng 1.5 Tiêu chuẩn nước thải khu vực dân cư

ST

T Mức độ thiết bị vệ sinh trong công trình

Tiêu chuẩn thải (l/người/

ngày.đêm)

1 Có hệ thống cấp thoát nứơc, có dụng cụ vệ sinh,

2 Có hệ thống cấp thoát nước, có dụng cụ vệ sinh và

3 Có hệ thống cấp thoát nước, có dụng cụ vệ sinh,

xử lý cao, thường được sử dụng trong các hệ thống xử lý nước khép kín Tuy nhiên,phương pháp hóa học có nhược điểm là chi phí vận hành cao, không thích hợp chocác hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt với quy mô lớn Bản chất của phương pháphoá lý trong quá trình xử lý nước thải sinh hoạt là áp dụng các quá trình vật lý vàhoá học để đưa vào nước thải chất phản ứng nào đó để gây tác động với các tạp chấtbẩn, biến đổi hoá học, tạo thành các chất khác dưới dạng cặn hoặc chất hoà tannhưng không độc hại hoặc gây ô nhiễm môi trường

2.2 Phương pháp xử lý sinh học

Bản chất của phương pháp sinh học trong quá trình xử lý nước thải sinh hoạt

là sử dụng khả năng sống và hoạt động của các vi sinh vật có ích để phân huỷ cácchất hữu cơ và các thành phần ô nhiễm trong nước thải Các quá trình xử lý sinhhọc chủ yếu có năm nhóm chính: quá trình hiếu khí, quá trình trung gian anoxic,

quá trình kị khí, quá trình kết hợp hiếu khí – trung gian anoxic – kị khí các quá trình

hồ Đối với việc xử lý nước thải sinh hoạt có yêu cầu đầu ra không quá khắt khe đốivới chỉ tiêu N và P, quá trình xử lý hiếu khí bằng bùn hoạt tính là quá trình xử lýsinh học thường được ứng dụng nhất

2.3 Phương pháp hóa lý

Phương pháp này thường được áp dụng để xử lý nước thải là: keo tụ, tuyểnnổi, đông tụ, hấp phụ, trao đổi ion, thấm lọc ngược và siêu lọc… Giai đoạn xử lýhoá lý có thể là giai đoạn xử lý độc lập hoặc xử lý cùng với các phương pháp cơhọc, hoá học, sinh học trong công nghệ xử lý nước thải hoàn chỉnh

Trên đây là ba cách xử lý nước thải sinh hoạt phổ biến nhất hiện nay, tuynhiên, tùy từng thành phần và tính chất nước thải, mức độ cần thiets xử lý nướcthải, lưu lượng và chế độ xả thải, đặc điểm nguồn tiếp nhận, điều kiện mặt bằng,điều kiện vận hành và quản lý hệ thống xử lý nước thải, điều kiện cơ sở hạ tầng…

để ta chọn công nghệ xử lý nước thải phù hợp nhất

2.4 Công nghệ sử dụng thực vật thủy sinh

2.4.1 Khái niệm

Thực vật thủy sinh là loài thực vật sinh trưởng trong môi trường nước, nó cóthể gây nên một số bất lợi cho con người do việc phát triển nhanh và phân bố rộngcủa chúng Tuy nhiên lợi dụng chúng để xử lý nước thải, làm phân compost, thức ăncho người, gia súc có thể làm giảm thiểu các bất lợi gây ra bởi chúng mà còn thuthêm được lợi nhuận

Các loài thực vật thủy sinh chính:

Thực vật thủy sinh sống chìm: loài thực vật này phát triển dưới mặt nước vàchỉ phát triển được ở các nguồn nước có đủ ánh sáng Chúng gây nên các tác hạinhư tăng độ đục của nguồn nước, ngăn cản sự khuếch tán của ánh sáng vào nước

Do đó các loài này không hiệu quả trong việc làm sạch các chất thải

Thực vật thủy sinh sống trôi nổi: rễ của loài thực vật này không bám vào đất

mà lơ lửng trên mặt nước, thân và lá của nó phát triển trên mặt nước Nó trôi nổitrên mặt nước theo gió và dòng nước Rễ của chúng tạo điều kiện cho vi khuẩn bámvào để phân hủy các chất thải

Thực vật thủy sinh sống nổi: loài thực vật này có rễ bám vào đất nhưng thân

và lá phát triển trên mặt nước Loại này thường sống ở những nơi có chế độ thủytriều ổn định

Bảng 1.6: Một số thực vật thủy sinh tiêu biểu

1 Thực vật thủy sinh

sống chìm

Rong gai - thủy thảo Hydrilla verticillata

2 Thực vật thủy sinh

sống trôi nổi

Cơ chế xử lý ô nhiễm chính của thực vật thủy sinh:

Cơ chế hấp thu dinh dưỡng: Các muối khoáng hòa tan có sẵn trong nướchoặc sinh ra trong quá trình phân hủy các chất hữu cơ là nguồn dinh dưỡng của thựcvật thủy sinh được cây hấp thu qua bộ rễ nên nước trở nên sạch hơn

Cơ chế vùng rễ: Hệ rễ của thực vật thủy sinh có vai trò là giá thể để vi sinhvật bám vào, oxy dược lấy từ không khí hoặc quang hợp vận chuyển qua thânxuống rễ và giải phóng ra MT nước xung quanh hệ rễ Nhờ đó, các VSV hiếu khítrong vùng rễ phân hủy chất hữu cơ và các quá trình nitrat hóa diễn ra Do vậy nướcđược làm sạch

Bảng 1.7: Nhiệm vụ các bộ phận của thực vật thủy sinh trong xử lý ô nhiễm

Làm giảm ảnh hưởng của giá lên bê mặt xử lýLàm giảm sự trao đổi giữa nước và khí quyểnChuyển oxy từ lá xuống rễ

Nguồn: [5].

Hướng tích lũy các chất ô nhiễm trong bộ phận của thủy sinh vật:

Rau ngổ xử lý KLN và được tích lũy ở trong rễ nhiều hơn trong thân và lá.Lục bình xử lý KLN và được tích ũy trong thân và lá nhiều hơn trong rễ

2.4.2 Các mô hình xử lý ô nhiễm nước bằng thủy sinh vật

2.4.2.1 Mô hình sử dụng hệ thống thực vật thủy sinh nổi: là công nghệ được áp dụng nhiều nhất

Các loài thực vật được sử dụng là: bèo Tây, bèo Tấm, bèo Cái, rau Muống,cải Xoong

Đặc điểm của công nghệ này là thực vật thủ sinh đóng vai trò là giá thể choVSV sống, quần thể sinh vật đóng vai trò là động lực cho quá trình xử lý

2.4.2.2 Mô hình sử dụng phương pháp vùng rễ: là công nghệ xử lý bằng cách cho nước ô nhiễm chảy qua vùng rễ của thực vật thủy sinh.

Các loài thực vật được sử dụng là: Sậy, cỏ Nến, cỏ Lác, Thủy trúc, Mai tước,Phát lộc

Đặc điểm của công nghệ này là bộ rễ đâm tròn trong lớp cát sỏi với độ sâu0,5 – 1 m, nước thải chảy qua hệ thống lỗ hổng trong nền cát sỏi Các chất ô nhiễmtrong nước thải được xử lý nhờ hệ thống rễ và VSV bám quanh rễ

2.4.2.3 Mô hình sử dụng mặt thoáng tự do: là công nghệ xử lý bằng việc kết hợp giữa các thực vật thủy sinh sống trôi nổi với thực vật thủy sinh sống nổi.

Các loại thực vật được sử dụng là: cây Lác, cây Sậy, cỏ Nến, Sen, Súng,…Đặc điểm của công nghệ này là hệ thực vật thủy sinh có rễ, thân, lá nổi trênmặt nước Độ sâu khoảng 10 - 45 cm

Nguồn: [4].

3 Nghiên cứu phương pháp nuôi trồng rau mương đứng

Có 2 phương pháp chính để đánh giá khả năng xử lý của Rau Mương đứng làphương pháp theo mẻ một lần và phương pháp nuôi theo mẻ liên tục (pilot)

Phương pháp nuôi theo mẻ một lần: để xác định khả năng hấp thụ tại mộtnồng độ nhất định và từ đó có thể so sánh được khả năng xử lý trong từng giai đoạnnon, trưởng thnàh, già của Rau Mương đứng.

Phương pháp nuôi theo mẻ liên tục: để xác định giới hạn chịu đựng của RauMương đứng khi nồng độ các chất ô nhiễm vượt quá ngưỡng chịu đựng của nó Từ

đó có thể xác định được nồng độ mà nó có thể sống và hấp thụ được tốt nhất

Trong quá trình nghiên cứu, để phù hợp với mục tiêu đề tài khi tiến hành đãchọn phương pháp trồng Rau Mương đứng theo mẻ một lần Rau Mương đứng đượctrồng ở một nồng độ nhất định

CHƯƠNG II: THỜI GIAN, ĐỊA ĐIỂM, ĐỐI TƯỢNG, PHƯƠNG PHÁP

1 Thời gian, địa điểm nghiên cứu

Các thí nghiệm được tiến hành từ 10/04/2014 đến 31/05/2014 tại phòng phântích 302 phòng Sinh thái và Môi trường của trường Đại học Sư phạm Hà Nội

2 Đối tượng nghiên cứu

Rau Mương đứng - Ludwigia octovalvis (Jacq) Raven ssp, octovalvis, thuộc

họ Rau dừa nước – Onagraceae

Mô tả: Cây thảo đứng có khi cao đến 3m, có hay không có lông nằm, thưa

Lá có phiến thon hẹp, dài đến 10cm, cuống 5-10mm Hoa ở nách lá, cánh hoa vàng,

to và dài hơn lá đài; nhị 8, bầu dưới dài 15mm, có lông Quả nang, dài 1,5-3cm, trêncuống ngắn; hạt nhiều, nhỏ, không có phao

Đặc điểm sinh thái học: Rau Mương đứng sống ở nơi ẩm ướt và nước cạn,mọc đơn lẻ hoặc thành cụm Nó phát triển tốt trong điều kiện nhiệt độ cao (khoảng

370C), không ưa bóng râm

Đặc điểm sinh trưởng: Rau Mương đứng sinh sản quanh năm, sau 14 ngàyhạt sẽ nảy mầm Khi cây cao 0,4m nó sẽ bắt đầu ra hoa và đậu quả Rau Mươngđứng tăng khoảng 1m/ năm, trong điều kiện thuận lợi nó có thể sống trong vòng 3năm

Nơi sống và thu hái: Loài phân bố ở Trung Quốc, Việt Nam và nhiều nướcnhiệt đới khác Ở nước ta, cây mọc ở ruộng, nơi ẩm khắp nơi

Hình 2.1: Hoa rau Mương đứng Hình 2.2: Cây rau Mương đứng

Cần chú ý phân biệt Rau Mương thon với 2 phụ loài (subspecies) Rau

Mương tương cận (thuộc loài L octovalvis):

Rau Mương lông: L octovalvis spp sessilifolia (Michx.) Raven (west indian loosestrife): Thân có lông đứng, lá nhiều lông ở 2 mặt

Rau Mương đứng: L octovalvis spp octovalvis (Michx.) Raven (common willow herb): Thân có lông nằm, thưa, hoặc không có lông

3 Phương pháp nghiên cứu

Bước 3: Tiến hành trồng Rau mương đứng trong các giai đoạn non, trưởng

thành, già trong môi trường nước ban đầu

Bước 4: Theo dõi sự sinh trưởng và phát triển của Rau mương đứng.

Bước 5: Tiến hành lấy mẫu và phân tích mẫu nước sau 5, 10, 15 ngày nuôi

trồng

Bước 6: Xử lý số liệu.

Bước 7: Viết báo cáo.

Thí nghiệm với rau mương đứng tiến hành trong 3 thùng xốp và một thùngđối chứng (không trồng Rau mương đứng) có thể tích 10 lít nước Trong đó đã có13cm đất và bùn Chọn những cây to khỏe trong 3 nhóm mẫu rau Mương đứng non,trưởng thành, già tiến hành trồng mỗi nhóm ở một thùng xốp, mỗi thùng trồng 8 câytheo sơ đồ mật độ thí nghiệm

Còn một thùng xốp không trồng rau Mương đứng để làm mẫu đối chứng.Sau những khoảng thời gian nuôi trồng rau Mương đứng khác nhau tiến hành bổxung lượng nước đã bị bốc hơi và lượng nước lấy đi phân tích bằng nước sạch.Đánh giá sự biến đổi nước thông qua sự sinh trưởng của Rau mương đứng và quakết quả phân tích các chỉ số NO3-, COD, PO43- Vì thời gian không cho phép nênRau mương đứng được nuôi trồng trong 15 ngày

3.2 Phương pháp phân tích

Các chỉ tiêu NO3-, COD, PO43- được phân tích tại phòng phân tích 306 phòngSinh thái và Môi trường của trường Đại học Sư phạm Hà Nội Cụ thể như sau:

NO3-: Nitrate Method 8039, Cadmium Reduction Method HR

PO43-: Phosphorus Reactive Method 8048, Reactive (Orthophosphate)

COD: Oxygen Demand, Chemical Method 8000; Reactor Digestion MethodLR

3.3 Phương pháp xử lý số liệu

Số liệu sau khi phân tích và đồ thị được xử lý bằng phần mềm Excel

4 Tiến hành thí nghiệm

4.1 Quy trình thí nghiệm

4.1.1 Chuẩn bị nước thải sinh hoạt

Nguồn nước được thu trực tiếp tại hệ thống thu gom nước thải sinh hoạt củalàng Phú Diễn, xã Phú Diễn, huyện Từ Liêm, Hà Nội để tiến hành thí nghiệm saukhi đã được phân tích tại phòng phân tích 306 phòng Sinh thái và Môi trường củatrường Đại học Sư phạm Hà Nội để xác định nồng độ các chỉ tiêu nghiên cứu củanguồn nước đầu vào

4.1.2 Chuẩn bị rau Mương đứng

Mẫu được lấy tại mương ở Tây Tựu - Hà Nội với ngày tuổi non, trưởngthành và già

Các bước tiến hành lấy mẫu rau Mương đứng: Đầu tiên lựa chọn những câyrau Mương đứng to khỏe, tiếp đó tiến hành lấy mẫu rau Mương đứng có cả rễ, sau

đó mang rửa sạch bùn đất ở rễ cây và được chia thành 3 loại non, trưởng thành vàgià:

Rau Mương đứng non: có chiều dài thân cây khoảng 0,4m, lá có màu xanhnon lá mạ

Rau Mương đứng trưởng thành: có chiều dài thân cây khoảng 1,3m, lá cómàu xanh đậm

Rau Mương đứng già: có chiều dài thân cây khoảng 1,5m, lá có màu xanhánh tía

Mẫu rau Mương đứng lấy đều có chất lượng tốt do lấy từ những cây to khỏenhất để có khả năg sinh trưởng và phát triển được tốt nhất trong quá trình nghiêncứu Mẫu rau Mương đứng được đưa vào thí nghiệm ở 3 giai đoạn là tương đươngnhau

Chọn những cây khỏe nhất để tiến hành thí nghiệm sau khi đã được trồngtrong nước sạch 4 ngày.

4.2 Thí nghiệm khả năng xử lý nước thải sinh hoạt của Rau mương đứng 4.2.1 Dụng cụ thí nghiệm

Rau Mương đứng được trồng trong 3 thùng xốp và 1 thùng đối chứng(không trồng rau Mương đứng) Thùng xốp có kích thước: chiều dài 50 cm, chiềurộng 30 cm, chiều cao 30 cm; với thể tích thí nghiệm là 10 lít, trong đó đã có sẵn 13

cm đất và bùn Đề tài thực hiện thí nghiệm 1 đợt ở cả 3 giai đoạn

2: Nước thải sinh hoạt

Cây Rau mươg đứng (Ludwigia octovalvis ( Jacq.)L