Nghiên cứu sản xuất chế phẩm vi sinh vật chịu mặn và ứng dụng xử lý bùn_unprotected

Đây là đề tài nghiên cứu mới, là một phần nghiên cứu trong đề tài cấp Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam “Nghiên cứu giải pháp ứng dụng hệ vi sinh vật phân hủy nền đáy để xử lý

LỜI CAM ĐOAN

Tên tôi là: Ninh Thị Lành Mã số học viên: 1581440301009

Lớp: 23KHMT11

Chuyên ngành: Khoa học Môi trường Mã số: 608502

Khóa học: 23

Tôi xin cam đoan quyển luận văn được chính tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn của

PGS TS Tăng Thị Chính và GS.TS Lê Đình Thành với đề tài nghiên cứu: “Nghiên cứu sản xuất chế phẩm vi sinh vật chịu mặn và ứng dụng xử lý bùn đáy ở Âu thuyền Thọ Quang, Đà Nẵng trong quy mô phòng thí nghiệm ”

Đây là đề tài nghiên cứu mới, là một phần nghiên cứu trong đề tài cấp Viện Hàn lâm

Khoa học và Công nghệ Việt Nam “Nghiên cứu giải pháp ứng dụng hệ vi sinh vật phân hủy nền đáy để xử lý mùi phát sinh do bùn và nước mặt tại khu vực Âu thuyền Thọ Quang thành phố Đà Nẵng”, không trùng lặp với các đề tài luận văn nào trước

đây, do đó, không phải là bản sao chép của bất kỳ một luận văn nào Nội dung của luận văn được thể hiện theo đúng quy định Các số liệu, nguồn thông tin trong luận văn là do tôi điều tra, trích dẫn và đánh giá Việc tham khảo các nguồn tài liệu (nếu có)

đã được thực hiện trích dẫn và ghi nguồn tài liệu tham khảo đúng quy định

Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về nội dung tôi đã trình bày trong luận văn này

NGƯỜI VIẾT CAM ĐOAN

Ninh Thị Lành

Em xin chân thành cảm ơn tới các đồng nghiệp hiện đang công tác tại Phòng Vi sinh vật môi trường, Viện Công nghệ môi trường, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã hướng dẫn, chỉ bảo và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho em trong suốt thời gian thực hiện đề tài của mình

Trong quá trình thực hiện và hoàn thành luận văn tốt nghiệp do thời gian và kiến thức còn hạn chế nên không thể tránh khỏi những thiếu sót Em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến, chỉ bảo tận tình của quý thầy cô để luận văn hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày tháng năm 2016

Học viên

Ninh Thị Lành

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ v

DANH MỤC BẢNG vii

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT vii

MỞ ĐẦU 1

1 Tính cấp thiết của Đề tài 1

2 Mục tiêu đề tài nghiên cứu 2

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2

4 Phương pháp nghiên cứu 2

5 Kết quả dự kiến đạt được 3

6 Cấu trúc luận văn 3

CHƯƠNG I TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 4

1.1 Hiện trạng ô nhiễm nước Âu thuyền Thọ Quang, thành phố Đà Nẵng 4

1.1.1 Khu vực Âu thuyền Thọ Quang 4

1.1.2 Thực trạng ô nhiễm nước ở Âu thuyền Thọ Quang 6

1.1.3 Chất lượng nước và bùn đáy của Âu thuyền Thọ Quang 15

1.2 Tình hình nghiên cứu xử lý thủy vực trên thế giới và trong nước 20

1.2.1 Nghiên cứu trên thế giới 20

1.2.2 Nghiên cứu trong nước 21

1.3 Công nghệ vi sinh trong xử lý bùn đáy 24

1.3.1 Một số công nghệ điển hình 24

1.3.2 Cơ sở lựa chọn công nghệ xử lý cho Âu thuyền Thọ Quang 28

1.3.3 Giới thiệu về VSV chịu mặn 29

CHƯƠNG 2 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 31

2.1 Vật liệu, dụng cụ và hóa chất nghiên cứu 31

2.1.1 Vật liệu nghiên cứu 31

2.1.2 Dụng cụ và hóa chất nghiên cứu 31

2.2 Phương pháp nghiên cứu 32

2.2.1 Phương pháp phân tích chung 32

2.2.2 Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm 37

2.2.3 Mô hình xử lý bùn đáy ở Âu thuyền Thọ Quang, Đà Nẵng trong quy mô phòng thí nghiệm 40

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 43

3.1 Kết quả nghiên cứu sản xuất chế phẩm vi sinh vật chịu mặn 43

3.1.1 Đánh giá sự đối kháng của các chủng vi sinh vật tuyển chọn 43

3.1.2 Ảnh hưởng của điều kiện nuôi cấy đến khả năng sinh trưởng, phát triển của chủng vi sinh vật chịu mặn 43

3.1.3 Ảnh hưởng của các nguồn dinh dưỡng đến sự phát triển của các chủng vi

sinh vật chịu mặn 52

3.2 Đánh giá hiệu quả xử lý bùn đáy ở Âu thuyền Thọ Quang, Đà Nẵng 67

3.2.1 Chất lượng nước 69

3.2.2 Chất lượng trầm tích 71

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 76

1 KẾT LUẬN 76

2 KIẾN NGHỊ 77

DANH MỤC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ 78

TÀI LIỆU THAM KHẢO 79

PHỤ LỤC 82

DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ

Hình 1.1 Sơ đồ Âu thuyền Thọ Quang 7

Hình 1.2 Cửa xả số 1 7

Hình 1.3 Cửa xả số 2 7

Hình 1.4 Cửa xả số 3 7

Hình 1.5 Cửa xả số 4 7

Hình 1.6 Cửa xả số 5 7

Hình 1.7 Cửa xả số 6 7

Hình 1.8 Cửa xả số 7 7

Hình 1.9 Một số thông số về chất lượng nước tại Âu thuyền Thọ Quang 16

Hình 2.1 Hệ thống lên men 15 lít và 100 lít 3131

Hình 2.2 Mô hình thử nghiệm trong phòng thí nghiệm 442

Hình 2.3 Chế phẩm vi sinh chịu mặn 42

Hình 3.1 Tính đối kháng của bốn chủng TB10, TQ12, TS12 và DN1.3 433

Hình 3.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ lên sinh tổng hợp enzyme của các chủng VSV tuyển chọn 45

Hình 3.3 Ảnh hưởng của pH lên sinh tổng hợp enzyme của các chủng VSV chịu mặn tuyển chọn 48

Hình 3.4 Ảnh hưởng của nồng độ NaCl lên sinh tổng hợp enzyme ngoại bào của bốn chủng vi khuẩn tuyển chọn 51

Hình 3.5 Ảnh hưởng của nồng độ rỉ đường lên khả năng sinh tổng hợp enzyme ngoại bào của bốn chủng vi khuẩn tuyển chọn 55

Hình 3.6 Ảnh hưởng của nồng độ rỉ đường đến khả năng sinh enzyme amylaza của các chủng VSV chịu mặn 56

Hình 3.7 Ảnh hưởng của nồng độ BĐT lên khả năng sinh tổng hợp enzyme ngoại bào của bốn chủng vi khuẩn tuyển chọn 59

Hình 3.8 Ảnh hưởng của môi trường khoáng bổ sung đến hoạt tính 62

Hình 3.9 Quy trình sản xuất chế phẩm vsv chịu mặn 66

Hình 3.10 Kết quả thử ngày ngày đầu cho chế phẩm Error! Bookmark not defined. Hình 3.11 Kết quả thử nghiệm sau 7 ngày cho chế phẩm 68

Hình 3.12 Kết quả thử nghiệm sau 14 ngày cho chế phẩm 68

Hình 3.13 Kết quả thử nghiệm sau 21 ngày cho chế phẩm 68

Hình 3.14 Hiệu quả xử lý COD, BOD trong nước ở 4 mẫu thí nghiệm 69

Hình 3.15 Hiệu quả xử lý NH4+ trong nước ở 4 mẫu thí nghiệm 71

Hình 3.16 Hiệu quả xử lý TOC, TN, TP trong trầm tích ở các mẫu thí nghiệm 72

Hình 3.17 Sự biến động của vsv trong trầm tích ở các mẫu thí nghiệm 74

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Lượng nước thải phát sinh từ các tàu cá cập cảng 9

Bảng 1.2 Đặc trưng nước thải của KCN DVTS Thọ Quang 11

Bảng 1.3 Vị trí các địa điểm lấy mẫu tại Âu thuyền Thọ Quang 15

Bảng 1.4 Kết quả phân tích chất lượng trầm tích Âu thuyền 17

Bảng 1.5 Kết quả phân tích chất lượng không khí Âu thuyền 18

Bảng 3.1 Mật độ tế bào của các chủng VSV chịu mặn ở các mức nhiệt độ khác nhau 44 Bảng 3.2 Mật độ tế bào của các chủng VSV chịu mặn ở các mức pH khác nhau 47

Bảng 3.3 Mật độ tế bào các chủng VSV ở các nồng độ muối khác nhau 50

Bảng 3.4 Mật độ tế bào các chủng VSV chịu mặn nuôi cấy trong môi trường có nguồn cacbon khác nhau 53

Bảng 3.5 Mật độ tế bào của các chủng VSV trong môi trường có bổ sung rỉ đường ở các nồng độ khác nhau 54

Bảng 3.6 Mật độ tế bào các chủng VSV chịu mặn nuôi cấy trong môi trường có nguồn nitơ khác nhau 57

Bảng 3.7 Mật độ tế bào của các chủng VSV trong môi trường có bổ sung BĐT ở các nồng độ khác nhau 58

Bảng 3.8 Công thức thí nghiệm 61

Bảng 3.9 Mật độ tế bào các chủng VSV chịu mặn nuôi cấy trong môi trường có nguồn khoáng khác nhau 61

Bảng 3.10 Môi trường tổng hợp bổ sung các thành phần 64

Bảng 3.11 Ảnh hưởng của môi trường tổng hợp tới mật độ, thời gian cực đại 64

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

BOD : Biochemical oxygen Demand- nhu cầu oxy sinh hoá

COD : Chemical Oxygen Demand- nhu cầu oxy hóa học

TOC : Total organic carbon- tổng lượng chất hữu cơ

TN : Tổng nito

TP : Tổng photpho

TSS : turbidity & suspendid solids -Tổng rắn lơ lửng

MPB : Malt-Peptone-Broth (môi trường dịch thể)

MPA : Malt-Peptone-Agar (môi trường phân lập VSV hiếu khí)

OD : Optical density- mật độ quang

CFU/ml : Colony Forming Unit/ml- số đơn vị khuẩn lạc trong 1 ml mẫu

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của Đề tài

Hiện nay, ở Việt Nam mặc dù các cấp, các ngành đã có nhiều cố gắng trong việc thực hiện chính sách và pháp luật về bảo vệ môi trường, nhưng tình trạng ô nhiễm nước vẫn

là vấn đề rất đáng lo ngại Tốc độ công nghiệp hoá, đô thị hoá khá nhanh và sự gia tăng dân số gây áp lực ngày càng nặng nề đối với tài nguyên nước trong vùng lãnh thổ Chính vì vậy, việc nghiên cứu nhằm kiểm soát ô nhiễm tại các thủy vực được đề cập nhiều hơn Một số nghiên cứu đã chỉ ra việc thiếu cân bằng khu hệ vi sinh vật nền đáy

là một trong những nguyên nhân gây ra sự ô nhiễm thủy vực Vai trò của vi sinh vật trong thủy vực và đặc biệt nền đáy là rất quan trọng Vi sinh vật trong môi trường không những làm chức năng chỉ thị sinh học để đánh giá hiện trạng môi trường mà còn duy trì sự cân bằng của tự nhiên

Đã có nhiều công trình nghiên cứu xử lý các thủy vực nhưng chủ yếu tập trung vào các thủy vực nước ngọt tĩnh (hồ, ao) như: sử dụng chế phẩm vi sinh vật kết hợp với thực vật thủy sinh, xử lý nền đáy thủy vực bằng cách hút bùn và làm đầy thủy vực bằng nước mưa… [1-4], tuy nhiên các công trình nghiên cứu xử lý thủy vực nước lợ có dòng chảy lưu thông hạn chế như âu thuyền thì ít được đề cập tới [5]

Âu thuyền là nơi neo đậu của các thuyền bè do đó lượng chất thải đổ vào các Âu thuyền rất lớn Âu thuyền Thọ Quang, Đà Nẵng là một trong những Âu thuyền ô nhiễm điển hình, với diện tích hơn 80 ha, là vũng nước lợ có dòng chảy lưu thông hạn chế nên lượng nước đổ vào bị ứ đọng gây mùi hôi thối Bên cạnh đó, nguồn nước thải

từ KCN, DVTS Thọ Quang, chợ cá Thọ Quang, nước thải và chất thải từ các tàu thuyền neo đậu và nước thải từ khu dân cư… xả ra Âu thuyền đã gây lên tình trạng ô nhiễm nặng nề, mùi hôi nồng nặc, đặc biệt là vào những ngày thời tiết nắng nóng, làm ảnh hưởng tới mỹ quan đô thị, môi trường và sức khỏe của người dân nhiều năm qua Qua phân tích chất lượng nước thải tại Âu thuyền Thọ Quang do Trung tâm công nghệ môi trường Đà Nẵng thực hiện, các thông số ô nhiễm đa số đều vượt quy chuẩn cho phép Cụ thể, nước thải sau hệ thống xử lý nước thải KCN DVTS có COD vượt 1,97

lần, BOD vượt 2,8 lần[6] Nước thải sau hệ thống xử lý nước thải chợ đầu mối có COD vượt 1,97 lần, BOD vượt 2,8 lần, [7] Trước thực tế đó, tác giả đã thực hiện nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu sản xuất chế phẩm vi sinh vật chịu mặn và ứng dụng xử lý bùn đáy ở Âu thuyền Thọ Quang, Đà Nẵng trong quy mô phòng thí nghiệm”

2 Mục tiêu đề tài nghiên cứu

Nghiên cứu để sản xuất chế phẩm vi sinh vật chịu mặn và ứng dụng xử lý bùn đáy ở

Âu thuyền Thọ Quang, Đà Nẵng

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

a Đối tượng nghiên cứu

- Thời gian thực hiện luận văn: 1/2016 đến 11/2016

4 Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp thu thập, tổng hợp tài liệu:

+ Thu thập tài liệu hiện có liên quan đến luận văn

+ Dựa vào các thông tin điều tra khảo sát, các kết quả nghiên cứu đã được công bố của các nhà khoa học, các chuyên gia và các tài liệu tham khảo để bổ sung vào luận văn + Kế thừa mẫu nước, mẫu bùn lấy tại Âu thuyền Thọ Quang, Đà Nẵng được bảo quản, vận chuyển về phòng thí nghiệm của phòng Vi sinh vật Môi Trường, Viện Công nghệ Môi trường

+ Kế thừa một số kết quả phân tích môi trường nền của Âu thuyền Thọ Quang, Đà Nẵng do tác giả cùng nhóm nghiên cứu tiến hành phân tích vào tháng 4/2015

- Phương pháp phân tích chung: sử dụng các phương pháp phân tích hóa học theo tiêu

chuẩn để thu thập các số liệu thực nghiệm

- Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm: phân lập vi sinh vật, xác định ảnh hưởng của

điều kiện nuôi cấy và nguồn dinh dưỡng đến sự sinh trưởng của các chủng VSV

- Phương pháp phân tích, xử lý số liệu: Toàn bộ kết quả của quá trình thực nghiệm đều

được lấy giá trị trung bình, số liệu trình bày trong các bảng biểu và hình được thống kê

và vẽ đồ thì bằng phần mềm Microsoft Excel

5 Kết quả dự kiến đạt được

- Xác định điều kiện nuôi cấy (nhiệt độ, pH, nồng độ muối) đến khả năng sinh trưởng, sinh enzym phân hủy cơ chất của chủng vi sinh vật chịu mặn Do điều kiện nghiên cứu VSV nền đáy không chịu tác động nhiều của dòng chảy nên có thể không cần xét đến yếu tố này

- Xác định nguồn dinh dưỡng, tỷ lệ dinh dưỡng (nguồn cacbon, nguồn nito, nguồn khoáng) hợp lý để sản xuất chế phẩm vi sinh vật

- Đánh giá hiệu quả xử lý bùn đáy ở Âu thuyền Thọ Quang, Đà Nẵng trong phòng thí nghiệm bằng chế phẩm VSV

6 Cấu trúc luận văn

Ngoài phần mở đầu và kết luận, các nội dung và kết quả nghiên cứu chính của luận văn được trình bày trong ba chương:

Chương 1: Tổng quan các vấn đề nghiên cứu Trong chương này chủ yếu trình bày hiện trạng ô nhiễm nước Âu thuyền Thọ Quang từ đó đề xuất công nghệ vi sinh xử lý

Âu thuyền, Thọ Quang

Chương 2: Vật liệu và phương pháp nghiên cứu Trong chương này chủ yếu trình bày các phương pháp nghiên cứu trong phòng thí nghiệm

Chương 3: Kết quả nghiên cứu Chương này trình bày kết quả nghiên cứu các điều kiện nuôi cấy (nhiệt độ, pH, nồng độ muối) đến khả năng sinh trưởng, sinh enzym phân hủy cơ chất của chủng VSV chịu mặn Nguồn dinh dưỡng (nguồn nito, nguồn cacbon, nguồn khoáng) tỷ lệ dinh dưỡng hợp lý để sản xuất chế phẩm vi sinh vật Từ

đó, bước đầu đánh giá hiệu quả xử lý bùn đáy ở Âu thuyền Thọ Quang, Đà Nẵng trong phòng thí nghiệm bằng chế phẩm VSV

CHƯƠNG I TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1 Hiện trạng ô nhiễm nước Âu thuyền Thọ Quang, thành phố Đà Nẵng

1.1.1 Khu vực Âu thuyền Thọ Quang

Âu thuyền Thọ Quang thuộc địa phận phường Thọ Quang, quận Sơn Trà Đây là trung tâm phát triển ngành thủy sản của thành phố Đà Nẵng Theo Quyết định số 03/2013/QĐ-UBND ngày 18 tháng 01 năm 2013 của Ủy ban nhân dân thành phố Đà

Nẵng về việc Ban hành Quy định quản lý Âu thuyền Thọ Quang thì đây là khu vực được giới hạn bởi vùng đất, vùng nước thuộc khu trú bão và neo đậu tàu thuyền, chợ đầu mối thủy sản và cảng cá Thọ Quang [8]

Địa hình tại khu vực Âu thuyền tương đối rộng Diện tích toàn bộ mặt nước là 58 ha được bao bọc bởi tuyến đê bao chắn sóng, phía trong bờ là các tuyến kè chạy dọc từ Bắc xuống Nam song song với đường Ngô Quyền Diện tích mặt đất là 25 ha Vùng nước Âu thuyền có sức chứa từ 700 đến 800 tàu thuyền vào neo đậu với độ sâu theo hồ

sơ thiết kế là -3,5 m đến -4,5 m Hiện nay trong vùng mặt nước Âu thuyền có 32 phao neo và 75 trụ neo để ngư dân neo buộc tàu trú tránh bão Hằng ngày có hàng trăm lượt tàu cá lớn của các địa phương khác như Huế, Quảng Nam, Quảng Ngãi, Phú Yên, Bình Định… cùng vào trao đổi, mua bán hải sản và các dịch vụ nghề cá cũng như trú, tránh vào mùa mưa bão Các hạng mục công trình chính trong Âu thuyền như sau:

- Khu vực Cảng cá được quy hoạch bao gồm 03 cầu cảng chữ T với chiều dài là 200 m/01 cầu cảng, phục vụ cho khoảng 50 tàu thuyền cập cảng cùng lúc và đường nội bộ, khu hành chính văn phòng, bãi xe giao nhận hàng…

- Chợ đầu mối thủy sản có diện tích hơn 15.000 m2, trong đó diện tích nhà lồng là 6.800 m2 được đầu tư xây dựng mới và đưa vào hoạt động tháng 12 năm 2010 Hàng ngày chợ hoạt động thành 02 phiên, phiên chính từ 1h đến 7h sáng và phiên phụ từ 12h đến 15h chiều Đây là trung tâm phân phối thủy sản đi các chợ bán lẻ trong thành phố

Đà Nẵng và các địa phương lân cận

- Bao quanh Âu thuyền còn có 12 xưởng sản xuất nước đá, 04 cây xăng dầu và 19 tàu cung ứng dầu của các doanh nghiệp hoạt động thường xuyên tại vùng nước Âu thuyền

- KCN DVTS Thọ Quang nằm tại phường Thọ Quang, quận Sơn Trà, thành phố Đà Nẵng, được thành lập năm 2001 có diện tích 50,43 ha Theo báo cáo của Công ty phát triển và khai thác hạ tầng KCN Đà Nẵng - đơn vị đang quản lý KCN này, đến nay đã

có 34 doanh nghiệp đăng ký hoạt động tại đây và lưu lượng nước thải thải ra khoảng 2.000m3/ng.đ [7,8]

Các hạng mục trong Âu thuyền được thể hiện trong hình 1.1 dưới đây

Như vậy, với việc quy hoạch và đầu tư xây dựng Khu trú bão và neo đậu tàu thuyền, Cảng cá và Chợ đầu mối thủy sản nằm cùng KCN DVTS một cách đồng bộ và hợp lý,

đã tạo nhiều thuận lợi cho hoạt động nghề cá của Đà Nẵng nói riêng và khu vực miền Trung nói chung Tuy nhiên, chính vì việc quy tụ quá nhiều hoạt động tại một khu vực

đã khiến cho Âu thuyền Thọ Quang trở thành điểm nóng về môi trường của thành phố

Đà Nẵng Vấn đề kiểm soát chất lượng môi trường tại Âu thuyền vẫn là bài toán nan giải của BQL Âu thuyền nói riêng và chính quyền thành phố nói chung

1.1.2 Thực trạng ô nhiễm nước ở Âu thuyền Thọ Quang

1.1.2.1 Các nguyên nhân gây ô nhiễm nước khu vực Âu thuyền Thọ Quang

Theo báo cáo của BQL Âu thuyền Thọ Quang và quan sát thực tế, hiện nay có các nguồn gây ô nhiễm tại khu vực Âu thuyền như sau:

a Từ các cửa cống xả đổ vào Âu thuyền

Hiện nay có 08 cửa xả đổ vào khu vực Âu thuyền Thọ Quang trong đó có 03 cửa xả ở phía Đông, 03 cửa xả ở phía Nam và 02 cửa xả ở phía Tây

Cụ thể thông tin về các cửa xả như sau:

- Cửa xả số 1 ( đoạn phía Đông Âu thuyền - dưới chân cầu Mân Quang): Nước thải ở cửa xả này đã qua xử lý của TXLNT quận Sơn Trà Nước thải đục, có mùi hôi của bùn

vi sinh Nước thải thường xuyên xả vào Âu thuyền với lưu lượng khoảng từ 150 đến

200 m3/ giờ (Hình 1.2)

- Cửa xả số 2 ( đường vào khu vực Âu thuyền – cầu cảng số 01): bao gồm nước thải sinh hoạt của khu dân cư, nước mưa, nước cá xe ô tô, nước thải đã qua trạm xử lý của Chợ đầu mối thủy sản Nước thải chảy vào Âu thuyền với lưu lượng khoảng 30

m3/giờ, có màu hơi đục, mùi hôi nhẹ (Hình 1.3)

- Cửa xả số 3 ( đường Bình Than vào Âu thuyền sát cây xăng dầu Thái Quang): bao gồm nước thải sinh hoạt của khu dân cư mới và một số hộ dân thuê cửa hàng xăng dầu Thái Quang Nước thải hơi đục, không mùi, lưu lượng chảy vào Âu thuyền hằng ngày khoảng 30 m3/giờ (Hình 1.4)

- Cửa xả số 4 ( phía đường Chu Huy Mân): Đây là cửa xả nước thải đã qua xử lý của

TXLNT KCN, nước thải ở đây có màu hơi đục, mùi hôi nhẹ, lưu lượng nước thải chảy vào Âu thuyền khoảng từ 50 đến 80 m3/ giờ (Hình 1.5)

- Cửa xả số 5 ( phía đường Chu Huy Mân): Chủ yếu xả nước thải sinh hoạt từ khu dân

cư Nại Hiên Đông Nước thải có màu đen đục và mùi hôi không đáng kể Chất thải rắn vứt bừa bãi ở trên bờ cũng như ở vùng nước trước cửa xả (Hình 1.6)

- Cửa xả số 6 ( phía đường Chu Huy Mân): Chủ yếu xả nước thải sinh hoạt từ khu dân

cư Nại Hiên Đông Nước thải có màu xanh rêu đậm, mùi hôi hơn so với khu vực cửa

xả số 7 (Hình 1.7)

- Cửa xả số 7 ( phía Tây Âu thuyền): Chủ yếu xả nước thải sinh hoạt từ khu dân cư Vịnh Mân Quang Nước thải có màu nâu đục và mùi hôi không đáng kể Xung quanh khu vực cửa xả có rất nhiều rác, đa phần là rác thải từ hoạt động sinh hoạt của con người như vỏ hộp cơm, bao bì mì tôm, túi nilon… (Hình 1.8)

- Cửa xả số 8 ( phía Tây Âu thuyền): Chủ yếu xả nước thải sinh hoạt từ khu dân cư Vịnh Mân Quang

Tại các vị trí cửa xả, BQL Âu thuyền Thọ Quang thường xuyên kiểm tra theo dõi hằng ngày, ghi nhật ký và báo cáo định kỳ cho Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, Sở Tài nguyên và Môi trường, UBND quận Sơn Trà hoặc khi có sự cố xảy ra để Sở kịp thời chỉ đạo [8]

b.Từ các doanh nghiệp đóng, sửa chữa tàu thuyền

Hiện nay, tại bờ Tây khu vực Âu thuyền có 11 doanh nghiệp, hợp tác xã thực hiện đóng mới, sửa chữa tàu thuyền với hơn 600 lượt chiếc mỗi năm Lượng nước thải phát sinh từ các doanh nghiệp này là không đáng kể tuy nhiên cần phải kiểm soát chặt chẽ

để hạn chế tối đa mức độ gia tăng ô nhiễm của Âu thuyền Bên cạnh đó, vẫn chưa có thông tin cụ thể về lưu lượng cũng như thành phần tính chất của nước thải từ nguồn này [7,8]

c Từ hoạt động của Chợ đầu mối thủy sản Thọ Quang

Theo số liệu được cung cấp từ BQL Âu thuyền Thọ Quang thì số lượng người tham gia, hoạt động tại Chợ Đầu mối thủy sản Thọ Quang trung bình từ 3.000 - 5.000 người/ngày Tại đây, sau mỗi phiên chợ, các hộ kinh doanh tiến hành dọn dẹp, chùi rửa khu vực kinh doanh của mình Trong chợ, có bố trí các rãnh thu nước kết hợp với khe chắn rác Tuy nhiên, do kích thước của rác thải cũng như kích thước khe chắn nên rác thải vẫn đi vào hệ thống mương thu Theo số liệu được cung cấp thì lượng nước giếng sử dụng cho vệ sinh Chợ và các dụng cụ mua bán của thương nhân khoảng: 100m3/ngày Lượng nước thải phát sinh là khoảng 60 m3/ngày.đêm Nguồn nước thải này có tính chất tương tự nước thải chế biến thủy sản nhưng nồng độ các chất ô nhiễm thường thấp hơn do chỉ sơ chế, rửa hải sản [7,8]

Hiện nay, Ban Quản lý thường xuyên vận hành hệ thống xử lý nước thải của Chợ (công suất thiết kế 300 m3/ngày đêm) với công suất từ 60-80 m3/ngày đêm Công tác

bổ sung vi sinh cho hệ thống, lấy mẫu nước kiểm nghiệm được thực hiện theo quy trình và định kỳ hàng tháng

d Từ hoạt động của cảng cá

Theo số liệu từ Phòng Kế hoạch Nghiệp vụ, số lượng tàu neo đậu trong khu vực Âu thuyền Thọ Quang là:

- Ngày bình thường có khoảng 350 - 450 chiếc/ngày

- Những ngày có gió bão, áp thấp nhiệt đới có khoảng 800 - 1.000 chiếc Số lượng tàu neo đậu cao nhất từ trước đến nay là 1.255 chiếc (Cơn bão số 3, ngày 14/09/2015) Theo số liệu thu thập được, lượng nước máy sử dụng trong khu vực cảng, kể cả nước máy

cấp cho tàu cá khoảng 2.000 m3/tháng Tại đây, mỗi ngày có khoảng 50 lượt tàu cập cảng bán hàng [8]

Nước thải này bao gồm nước thải vệ sinh tàu và nước thải sinh hoạt của các thành viên trên tàu Để biết được chính xác lượng nước thải từ các tàu cập cảng thải bỏ, nghiên

cứu tiến hành tính toán với lượng tàu thuyền cập cảng tối đa là 90 lượt tàu/ngày.đêm Kết quả tính toán được thể hiện ở bảng 1.1 dưới đây:

Bảng 1.1 Lượng nước thải phát sinh từ các tàu cá cập cảng

STT Loại tàu Nước thải bình quân

(m 3 /lượt tàu/ng.đ)

Số lượng tàu cập cảng (lượt tàu/ng.đ)

Lượng nước thải (m 3 /ng.đ)

(Nguồn: Báo cáo của BQL Âu thuyền Thọ Quang, 2015)

Trong thành phần nước thải từ vệ sinh tàu thuyền gồm dầu do rửa hầm, lan can tàu, các chất hữu cơ do lữu trữ hải sản Hiện nay, BQL Âu thuyền đã nghiêm cấm việc sơ chế các loại thủy hải sản để giảm nguy cơ ô nhiễm chất hữu cơ tại khu vực, do đó các chủ tàu thường sơ chế cá trên tàu, chủ yếu là móc ruột để nhét đá vào trong và rửa cá trước khi bán Đối với loại nước thải này, ngoài vấn đề ô nhiễm hữu cơ còn có vấn đề

ô nhiễm dầu mỡ rất cao Theo kết quả quan trắc 5 năm (2005-2009) của Sở Tài nguyên Môi trường thành phố Đà Nẵng, nước biển tại khu vực Âu thuyền Thọ Quang có hàm lượng dầu mỡ và phenol vượt tiêu chuẩn đến 9,83 lần và có năm cao hơn đến 53 lần (06/2008) Đây là vấn đề đáng báo động trong việc quản lý chất lượng môi trường tại đây

Đối với nước thải sinh hoạt, lượng thải ra tương đối thấp, do ngư dân phải mua nước ngọt giá cao để sử dụng Tuy nhiên, lượng nước này cũng được thải trực tiếp ra Âu thuyền Khu vực này có nhà vệ sinh, do đó nước thải từ quá trình tiểu tiện thải ra Âu thuyền vào ban ngày hầu như không có, chỉ có một số trường hợp vào ban đêm do các nhà vệ sinh trong khu vực chợ bị khóa

Trong khu vực Âu thuyền Thọ Quang có 03 cầu cảng là Cầu cảng số 01, Cầu cảng số

02 và Cầu cảng số 03 Các hoạt động diễn ra tại khu vực cầu cảng đều có tác động đến môi trường chung của khu vực Trong đó đáng chú ý là Cầu cảng số 03, môi trường tại

khu vực cầu cảng 03 ô nhiễm hơn so với 2 cầu cảng còn lại Nước thải từ quá trình rửa

xe chở nguyên liệu, nước thải rò rỉ từ xe chảy tràn trên bề mặt sau đó chảy trực tiếp xuống Âu thuyền Dọc hai bên đường vào cảng có hệ thống rãnh thu nước, tuy nhiên

do thiết kế cũng như do thời gian nên nước sau khi được thu gom cuối cùng lại đổ xuống Âu thuyền [8]

Tại cầu cảng có đội công nhân quét dọn, tuy nhiên do ý thức của người lao động tại đây, rác thải vẫn thường xuyên “xuất hiện” Bên cạnh đó, rác thải còn được ném xuống khu vực Âu thuyền, đa phần là rác thải từ hoạt động sinh hoạt Trong đó các rác thải tái chế được như chai nhựa, lon nước… được người dân dùng thuyền để vớt

e Nguyên nhân khác

Hàng năm, vào mùa mưa, bão lũ không ít rác thải như cây cối, xác động vật… đã trôi theo dòng nước vào Âu thuyền

Tại khu vực xung quanh Âu thuyền, từ năm 2004 quá trình đô thị hóa diễn ra mạnh

mẽ Hàng loạt công trình được xây dựng như khu dân cư, cầu Thuận Phước, cầu Mân Quang, khu đô thị sinh thái Mân Quang Các công trình này đã làm thay đổi môi trường tại khu vực Âu thuyền Diện tích Âu thuyền giảm khoảng 10 ha do quá trình san lấp để lấy mặt bằng, làm giảm khả năng pha loãng và tự làm sạch của Âu thuyền ít nhất 0,2 lần Đồng thời dòng chảy từ vịnh Đà Nẵng vào Âu thuyền qua luồng sông Hàn với chiều rộng ban đầu khoảng 60 m cũng bị san lấp và thu hẹp còn 6 m ngay tại cống ra, làm thay đổi dòng chảy và giảm khả năng thông thủy, Âu thuyền chỉ còn thông một cửa với vịnh Đà Nẵng thông qua cửa ra vào của tàu thuyền dưới chân cầu Mân Quang [9]

1.1.2.2 Hiện trạng ô nhiễm nước ở Âu thuyền Thọ Quang

a Nước thải từ KCN DVTS Thọ Quang

Theo chủ trương của thành phố, các nhà máy nằm trong KCN DVTS Thọ Quang phải

xử lý nước thải sơ bộ trước khi đi vào TXLNT tập trung của KCN và không nhà máy nào được phép xả ra ngoài môi trường TXLNT tập trung của KCN DVTS Thọ Quang được thiết kế với công suất 5.000 m3/ngày.đêm Tuy nhiên, trong nhiều năm gần đây trạm xử lý thường xuyên rơi vào tình trạng quá tải, đặc biệt là vào mùa cao điểm của

đánh bắt thủy hải sản khi các nhà máy đều nâng công suất, nước thải chưa được xử lý triệt để trước khi xả ra môi trường, gây nên những hậu quả nghiêm trọng, góp phần

không nhỏ vào tình trạng ô nhiễm của khu vực Âu thuyền Thọ Quang

Bảng 1.2 Đặc trưng nước thải của KCN DVTS Thọ Quang [9]

b Nước thải từ Chợ đầu mối thủy sản Thọ Quang

Nước đá ướp hải sản, nước dội rửa Chợ đầu mối thủy sản được thu gom về TXLNT có công suất 300 m3/ngày.đêm của đơn vị để xử lý trước khi chảy vào Âu thuyền Quá trình vận hành TXLNT bắt đầu từ tháng 01/2011 cho đến nay

- Năm 2013, BQL tiến hành theo dõi, phân tích mẫu nước đầu vào, đầu ra nhằm đánh giá, tư vấn về hiệu quả hoạt động của TXLNT thì kết quả đầu vào COD tối đa là 1.646 mg/l, còn đầu ra dưới 230 mg/l [9]

- Trong năm 2014, BQL đã nạo vét, hút bùn của bể điều hòa, thay mới 02 máy bơm nước, sửa chữa, bảo hành máy sục khí Tiến hành lấy 02 mẫu nước thải đầu ra của Trạm xử lý kiểm tra thì lượng COD là 194 mg/l và 88,1 mg/l [7]

- Tháng 03 năm 2015 BQL tiến hành sửa chữa, thay thế toàn bộ ống Inox của dàn sục khí bằng ống nhựa và bổ sung các đĩa phân phối khí Vào tháng 04 năm 2015 lấy mẫu tại đầu ra của Trạm, kết quả COD là 302 mg/l

Từ tháng 5/2015 đến tháng 12/2015 , BQL đã lấy 08 mẫu nước thải đầu ra của Trạm

xử lý nước thải đưa đi kiểm nghiệm chỉ tiêu COD để theo dõi hiệu quả hoạt động nhưng kết quả là trạm xử lý vẫn hoạt động không ổn định, chỉ có 01 lần COD đạt dưới chuẩn vào tháng 07/2015 là 70,6 mg/l

Trong năm 2015, Sở Tài nguyên và Môi trường đã 02 lần lấy mẫu nước thải đầu ra của TXLNT Chợ đầu mối thủy sản Thọ Quang, kết quả như sau:

- Lần 1 (05/05/2015): nước thải có thông số ô nhiễm COD vượt 20 lần, BOD5 vượt 48 lần, TN vượt 7,7 lần, NH4+

vượt 26,3 lần

Thời điểm này các Doanh nghiệp chế biến thủy sản mua nguyên liệu từ các khu vực khác về nhiều, các xe đông lạnh chở hàng cho các Doanh nghiệp vào trong Cảng đậu

đỗ, xả thải không đúng nơi quy định gây ô nhiễm môi trường

- Lần 2 (06/08/2015): nước thải có thông số ô nhiễm COD vượt 0,93 lần, BOD5 vượt 0,54 lần, TN vượt 2,37 lần, NH4+ vượt 3,55 lần, TP vượt 1,09 lần

Như vậy có thể kết luận TXLNT Chợ đầu mối thủy sản hoạt động không ổn định và không hiệu quả Hơn nữa, cống tại khu vực lại là cống hở, nắp cống là các song thép

bố trí dọc theo mặt bằng của chợ nên càng gây mùi hôi [8]

c Nước thải từ các hoạt động tại cảng cá

Nước thải từ tàu cá gồm: nước đá ướp cá, nước la canh sẽ được bơm lên cầu cảng cùng với nước dội rửa cầu cảng sẽ theo các đường rãnh hai bên cầu cảng thu gom vào hệ thống của BQL hạ tầng ưu tiên dẫn về hệ thống xử lý nước thải tập trung của quận Sơn Trà trước khi xả vào Âu thuyền Tuy nhiên hiện nay, hệ thống thu gom của Dự án cơ

sở hạ tầng ưu tiên chưa đưa vào hoạt đông nên BQL chưa thể tổ chức thu gom nước từ tàu cá Đối với các phương tiện xả nước thải không đúng nơi quy định, đơn vị đã phối hợp với lực lượng Biên phòng lập biên bản xử phạt theo quy định [8]

d Hệ thống cống thoát nước mưa

Hệ thống cống thoát nước mưa gồm: nước mưa xung quanh Chợ đầu mối, đường nội

bộ, bãi xe ô tô được thu gom vào hệ thống cống của BQL hạ tầng ưu tiên nhưng hệ thống này vẫn chưa đưa vào hoạt động nên toàn bộ nước mưa đều chảy vào Âu thuyền Thực tế hiện nay, nước mưa tại các khu vực trên đều có nhiễm lẫn nước đá ướp hải sản của xe ô tô lạnh bị rò rỉ trong quá trình vận chuyển và đậu đỗ tại bãi xe, đậu đỗ bán cá tại Chợ đầu mối đã chảy vào đường cống thoát nước mưa và chảy trực tiếp vào Âu thuyền

Năm 2015, Sở Tài nguyên và Môi trường đã 2 lần lấy mẫu tại cống thoát nước mưa này và có kết quả như sau:

- Lần 1 (05/05/2015): thông số ô nhiễm COD vượt 21,1 lần; BOD5 vượt 53,4 lần; TN vượt 14,1 lần; NH4+ vượt 45,9 lần; Coliforms vượt 91 lần

- Lần 2 (06/08/2015): thông số ô nhiễm COD vượt 8,34 lần; BOD5 vượt 1,63 lần; TN vượt 3,16 lần; NH4+ vượt 6,83 lần; Coliforms vượt 61 lần

Để khắc phục tình trạng nêu trên, tạm thời BQL đã cho ngăn dòng nước thải của các khu vực trên, chuyển hướng chảy vào hệ thống của TXLNT Chợ đầu mối Sau khi hoàn chỉnh việc đấu nối hệ thống nước thải qua TXLNT tại KCN DVTS Thọ Quang, đơn vị sẽ giải quyết căn cơ việc xử lý toàn bộ nước thải của xe ô tô chở hải sản trong khu vực [8]

e Nước thải từ các doanh nghiệp đóng, sửa chữa tàu thuyền

Hoạt động đóng mới, sửa chữa tàu thuyền có phát sinh lượng nước thải nhưng không đáng kể Hiện vẫn chưa có thông tin về việc XLNT từ nguồn này

f Nguồn gây ô nhiễm môi trường không khí tại khu vực Âu thuyền

Một trong những vấn đề nổi cộm về môi trường tại Âu thuyền Thọ Quang đó là mùi Thông thường mùi hình thành chủ yếu là sự phân hủy các thành phần trong chất thải rắn phát sinh từ quá trình lưu trữ, rơi vãi và xử lý, trong đó đặc trưng nhất là thành phần H2S và NH3 Nồng độ H2S có thể đạt đến nồng độ 0,2 - 0,4 mg/m3 Thêm vào đó

là mùi hôi từ khí thải tại ống khói của các nhà máy nằm trong KCN DVTS Thọ Quang gây hôi thối cho môi trường xung quanh Chỉ có 2/5 doanh nghiệp có hệ thống xử lý khí thải chuẩn, 2/5 doanh nghiệp có hệ thống xử lý khí nhưng trang thiết bị không đồng bộ và vận hành còn chưa đảm bảo và 1/5 doanh nghiệp chưa có hệ thống xử lý khí Do toàn bộ doanh nghiệp tại đây sử dụng nhiên liệu đốt từ nguồn có nguy cơ phát thải lớn nếu không có hệ thống đốt và xử lý khí thải phù hợp sẽ gây ô nhiễm nghiêm trọng đến môi trường không khí xung quanh, từ đó ảnh hưởng đến sức khỏe của người dân Người dân sống xung quanh khu vực KCN tại phường Mân Thái và phường Nại Hiên Đông, quận Sơn Trà đã nhiều lần khiếu nại đến cơ quan chức năng, mong muốn thành phố sớm có giải pháp căn cơ xử lý mùi hôi thối, giúp người dân ổn định cuộc sống [8]

Theo bác sĩ Tôn Thất Thạnh, Giám đốc Trung tâm Y tế dự phòng thành phố, nếu người dân sống trong môi trường bị ô nhiễm do mùi hôi thối gây ra, thì sẽ bị ảnh hưởng và gây nên các triệu chứng nhức đầu, mất ngủ, kéo theo đó là dễ mắc các bệnh

về đường tiêu hóa, hô hấp Trong đó, trẻ em là đối tượng có nguy cơ mắc các triệu chứng bệnh này nhiều hơn, bởi cơ địa các em yếu hơn so với người lớn Ngoài ra, môi trường ô nhiễm do nước thải thủy hải sản gây ra sẽ sinh ruồi muỗi, dẫn đến nguy cơ phát sinh dịch bệnh cao

1.1.3 Chất lượng nước và bùn đáy của Âu thuyền Thọ Quang

Tháng 4/2015, tác giả cùng nhóm nghiên cứu đã tiến hành lấy mẫu nhằm đánh giá hiện trạng môi trường nền của Âu thuyền Thọ Quang, Đà Nẵng Kết quả quan trắc thu được:

Bảng 1.3 Vị trí các địa điểm lấy mẫu tại Âu thuyền Thọ Quang

N1 Bên trong Âu thuyền

K1 Bên trong Âu thuyềnN2 Bên trong Âu thuyền

N3 Bên trong Âu thuyền

K2 Bên trong Âu thuyềnN4 Bên trong Âu thuyền

N5 Bên trong Âu thuyền

K3 Xung quanh Âu thuyền

1.1.3.1 Chất lượng nước mặt

Hình 1.9 Một số thông số về chất lượng nước tại Âu thuyền Thọ Quang

Kết quả đo một số chỉ tiêu trong nước Âu thuyền được thể hiện ở Hình 1.9

+ Đối với chỉ tiêu COD, BOD: Tại các vị trí cửa xả, hàm lượng chất hữu cơ đa số đều vượt giới hạn cho phép, trừ cửa xả số 08 - điểm N13 Điểm N7 có hàm lượng chất hữu

cơ cao nhất, tiếp đến là điểm N9 Đây là hai cửa xả nước thải từ các trạm XLNT: trạm XLNT Chợ đầu mối (N7) và trạm XLNT KCN DVTS (N9)

+ Đối với chỉ tiêu NO2-, NH4+: đa số đều vượt quy chuẩn cho phép, giá trị NO2- vượt

VSV phân giải protein

VSV phân giải kitin

VSV phân giải tinh bột

VSV phân giải cellulose

nuôi sống cơ thể và sinh sản, đồng thời các chất ô nhiễm sẽ được giảm bớt đáng kể nồng độ, từ đó vừa cải thiện vừa thân thiện với môi trường

Bảng 1.5 Kết quả phân tích chất lượng không khí Âu thuyền

STT Tên

mẫu

H 2 S (mg/m 3 )

CO (mg/m 3 )

CH 3 SH (mg/m 3 )

CH 4 (mg/m 3 )

NH 3 (mg/m 3 )

SO 2 (mg/m 3 )

So sánh với QCVN 05:2013/BTNMT và QCVN 06:2009/BTNMT cho thấy môi trường không khí tại khu vực Âu thuyền có một số các thông số vượt Quy chuẩn, cụ thể: H2S tại vị trí K3 đạt đến 0,126 mg/m3, vượt 3,0 lần; K2 vượt 1,5 lần, K4 vượt 1,9 lần, K5 vượt 1,8 lần và K6 có vượt nhẹ.; CO tại vị trí K1 đạt 47,55 mg/m3, vượt 1,6 lần; SO2 tại vị trí K2 đạt 0,57 mg/m3 vượt 1,6 lần

Bên cạnh đó, nồng độ của một số khí có mùi như CH3SH, NH3, CH4 mặc dù nằm trong giới hạn cho phép nhưng cũng cần phải kiểm soát, nếu không môi trường tại Âu thuyền sẽ bị ô nhiễm về mùi hôi ngày càng trầm trọng hơn

Nguyên nhân dẫn đến hiện tượng Âu thuyền có mùi hôi thối là do ở đây, đã và đang có rất nhiều nguồn phát sinh chất thải: từ KCN DVTS Thọ Quang, nước thải từ TXLNT,

từ Chợ đầu mối thủy sản, từ hoạt động của tàu thuyền, từ Cảng cá… đa phần các nguồn thải này rất giàu chất hữu cơ Trên bề mặt nước Âu thuyền có vô số rác thải nổi lềnh bềnh, nước do quá trình vận chuyển, bốc dỡ cá chảy trực tiếp xuống Âu thuyền;

tôm, cá…”được” vứt bừa bãi trên đường đi…., do các VSV kị khí phát triển mạnh đã phân hủy bùn đáy thành các khí như H2S, NH3, CH4.

1.1.3.3 Quản lý chất thải rắn tại khu vực Âu thuyền Thọ Quang

Hiện nay, quản lý chất thải rắn sinh hoạt, sản xuất và chất thải nguy hại tại hầu hết các doanh nghiệp trong KCN DVTS đều được thực hiện thu gom và xử lý thông qua Công

ty TNHH MTV Môi trường đô thị Đà Nẵng

Hầu hết các Doanh nghiệp đóng, sửa chữa tàu thuyền trong quá trình sửa chữa, vệ sinh tàu đều xả rác xuống khu vực Âu thuyền Mặc dù có thu gom, tuy nhiên khối lượng thu gom không đáng kể

Lượng chất thải rắn phát sinh từ các hoạt động mua bán, trao đổi tại chợ là khoảng 3m3/ngày.đêm BQL chợ đã có các biện pháp nhằm hạn chế tối đa những tác động từ rác thải đến môi trường xung quanh

Mặc dù BQL đã đưa ra giải pháp nâng cao nhận thức của ngư dân bằng phương pháp truyền thông qua loa lắp đặt ngay tại cầu cảng nhưng tình trạng ngư dân vứt rác bừa bãi vẫn diễn ra khá phổ biến Nguyên nhân chính là vì nhiều tàu thuyền neo đậu tại khu vực từ nơi khác đến

Qua các phân tích cụ thể về các mẫu nước, trầm tích, không khí tại khu vực Âu thuyền Thọ Quang có thể khẳng định rằng môi trường ở đây đang bị ô nhiễm nghiêm trọng

- Môi trường nước đang bị ô nhiễm chất hữu cơ, chất dinh dưỡng, mật độ vi sinh khá đặc biệt ở các vị trí cửa xả thải từ các TXLNT khiến cho chất lượng nước, bùn đáy bị suy giảm

- Chất thải rắn mặc dù đã có các biện pháp từ BQL Âu thuyền Thọ Quang tuy nhiên vẫn còn tồn tại hiện tượng vất rác bề bãi trên mặt Âu thuyền cũng như mặt nước, gây khó khăn trong việc kiểm soát cũng như dọn dẹp làm sạch Mặt khác, việc các chất thải rắn có chứa các chất hữu cơ ném xuống Âu thuyền sẽ làm tăng lượng chất ô nhiễm BOD, COD, các chất dinh dưỡng có chứa N, P làm cho chất lượng nước, bùn đáy suy giảm

- Không khí đang bị ô nhiễm mùi hôi nặng nề, việc lấy mẫu quan trắc chỉ mang tính chất kiểm chứng lại vì thực tế mọi thời điểm khi đến gần phạm vi Âu thuyền thì cảm thấy rất khó chịu vì mùi vô cùng nồng nặc, chủ yếu là mùi từ thủy hải sản

1.2 Tình hình nghiên cứu xử lý thủy vực trên thế giới và trong nước

1.2.1 Nghiên cứu trên thế giới

Hiện nay, trên thế giới việc nghiên cứu kiểm soát ô nhiễm tại các thủy vực ở một số nước ngày càng được đề cập nhiều hơn đặc biệt đối với các nước đang phát triển, còn với các nước phát triển thì các nghiên cứu xử lý thủy vực hầu như không được để cập nhiều Bởi các nguồn nước thải ở các nước phát triển gần như đã được xử lý tại nguồn trước khi đưa và thủy vực, còn ô nhiễm do nước mưa chảy tràn là không đáng kể và thủy vực có thể tự làm sạch được Ở các nước đang phát triển việc kiểm soát xử lý nước thải tại nguồn chưa chặt chẽ hoặc chưa có, cũng như các doanh nghiệp đôi lúc tìm các xả trôm nước thải chưa xử lý vào thủy vực Chính vì vậy ô nhiễm thủy vực ở các nước đang phát triển đã trở thành vấn đề bức xúc Sau đây là một số phương pháp điển hình xử lý ô nhiễm thủy vực trên thế giới:

Dự án cộng đồng cùng bảo vệ Hồ Macquarie, thuộc tiểu bang New South Wales, là hồ nước mặn ven biển lớn nhất Australia đồng thời là hồ nước mặn lớn nhất Nam bán cầu, bao phủ một diện tích hơn 110 km2) Để nâng cao chất lượng nước, cộng đồng đã trồng các loài thực vật bản địa xung quanh mép nước, việc làm này đồng thời cũng giúp làm đẹp cảnh quan khu vực Kết hợp với trồng cây, dự án còn xây dựng các công trình để tạo ra một hệ thống lọc hiệu quả nhằm cải thiện chất lượng nước trước khi chảy vào hồ Macquarie Hệ thống này sẽ xử lý nước mưa chảy vào hồ bằng cách tạo ra một loạt các ao nông có thảm thực vật và đồng thời ngăn chặn xói mòn bằng sử dụng công nghệ cấy tấm Atlantis bên cạnh việc trồng thảm thực vật đất ngập nước, sử dụng

đá và xây dựng các ao nông để lưu giữ trầm tích, các chất dinh dưỡng Kỹ thuật mới này tập trung vào việc mô phỏng hệ thống tự nhiên giúp bảo vệ hồ Macquarie không

bị dư thừa trầm tích và chất dinh dưỡng từ nước mưa chảy vào hồ [13]

Một nghiên cứu của Ying Zhao và cộng sự (2012) xử lý phú dưỡng của hồ

Baiyangdian, hồ cạn lớn nhất ở Bắc Trung Quốc, bằng australis sậy (cây sậy) kết hợp

tác động loại bỏ chất dinh dưỡng và quá trình bốc hơi nước Kết quả nghiên cứu cho thấy hiệu quả xử lý TP (tổng photpho) và TN (tổng Nito) tăng theo độ tuổi của cây sậy Hiệu quả loại bỏ TN bằng sậy hấp thụ trên mặt đất và khử nitơ vùng rễ là 11,2%, 13,8%, 22,6%, 28,4% và 29,6% tương ứng với độ tuổi 20%, 40%, 60%, 80% và 100%, theo thứ tự Tương tự, hiệu quả loại bỏ TP bằng sậy trên mặt đất là 1,4%, 2,5%, 4,4%, 7,4% và 7,9% Tuy nhiên, chất lượng nước đạt hiệu quả xử lý tốt nhất khi cây sậy ở độ tuổi 60% (72 cây/m2

) Nghiên cứu cho thấy sậy là loài thực hiệu quả để xử lý hiện tượng phú dưỡng ở hồ nông [14]

Nhà nghiên cứu Jing Chen cùng các cộng sự, (2015), đã đưa ra giải pháp xử lý ô nhiễm Asen trong hồ Yangzonghai ở Trung Quốc Trong nghiên cứu này, các nhà khoa học đã chỉ ra rằng phun và phun sương sắt 3 clorua trực tiếp làm giảm nồng độ asen và sự ô nhiễm trong hồ Yangzonghai, Trung Quốc Mười tàu đã được sử dụng để phun FeCl3 trong hồ mỗi ngày kể từ tháng Mười năm 2009 Sau khi phun, nồng độ trung bình của asen trong hồ Yangzonghai (có diện tích 31 km 2, độ sâu trung bình 20

m, và khả năng giữ nước của 604 triệu m 3

) bắt đầu giảm từ 0,117 mg/l.. Vào ngày 20 tháng 9 năm 2010, mức thấp nhất của asen 0,021 mg L -1 đã đạt được, với tốc độ loại

bỏ asen là 82,0% Trong 2 năm xử lý bằng FeCl3, chất lượng nước không những được cải thiện từ mức V lên mức II-III theo tiêu chuẩn Trung Quốc, mà còn duy trì trong 12 tháng [15]

1.2.2 Nghiên cứu trong nước

Tại Việt Nam, nghiên cứu về các thủy vực cũng đã được đề cập trong thời gian gần đây, tuy nhiên các công trình mới chỉ tập trung phần lớn vào các ao hồ tại các đô thị lớn như Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh và một số tỉnh thành khác như Đà Nẵng, Đà Lạt, Hà Nam, Thái Nguyên Các kết quả nghiên cứu từ nhiều đề tài đều có nhận định nguyên nhân chính gây ô nhiễm các thủy vực là do nước thải sinh hoạt, nước mưa chảy tràn, nước thải công nghiệp xử lý chưa triệt để đã thải ra ngoài môi trường và một phần nước thải từ làng nghề, các hộ sản xuất nhỏ tùy tiện thải xuống thủy vực tiếp nhận, nước thải từ hoạt động sản xuất nông nghiệp… Các nguồn ô nhiễm này thường làm tăng nồng độ các thành phần hữu cơ, dinh dưỡng và các kim loại nặng Các chất này thường vượt quá ngưỡng cho phép làm cho thủy vực không còn khả năng tự làm

sạch dẫn đến suy thoái chất lượng nước, thiếu hụt oxy, tăng lượng trầm tích Đó là nguyên nhân khiến cho môi trường nước của nhiều ao hồ đục bẩn, biến thành màu đen,

hệ thống sinh thái bị đe dọa và rối loạn nghiêm trọng [16]

Năm 2006, trước tình hình nước bị ô nhiễm nặng của sông Tô Lịch ảnh hưởng tới sinh hoạt và môi trường sống của người dân, và nước sông là một trong những nguyên nhân làm vùng rau Thanh Trì bị nhiễm độc Trước sự bức súc về môi trường và gây độc rau Viện di truyền Nông nghiệp Việt Nam đã nghiên cứu ra hoạt chất C1, C2 với xúc tác Fenton để làm sạch và khử mùi hôi của nước C1 là loại bột khi hòa lẫn trong nước sẽ tạo nên sự tăng đột ngột độ pH và tất cả các kim loại nặng đang hòa tan sẽ chuyển sang kết tủa C2 giúp lắng nhanh các chất kết tủa đang lơ lửng, xúc tác Fenton là chất oxy hóa nhanh làm nước sạch thêm và mất mùi, cho nước đảm bảo tưới tiêu và sinh hoạt [16]

Năm 2008, GS Đặng Đình Kim cùng các cộng sự của Viện Công nghệ Môi trướng đã triển khai thực hiện đề tài: „„Nghiên cứu ứng dụng công nghệ hút bùn của CHLB Đức

để ổn định và phục hồi môi trường một số hồ Hà Nội (Nghị định thư Đức - Việt)‟‟ Đề tài đã đã phối hợp với trường Đại học Công Nghệ Dresden, Đức ứng dụng công nghệ hút bùn ngầm Sedi-turtle sử dụng một máy hút bùn đặt dưới lòng hồ Hỗn hợp bùn sau khi hút lên sẽ được tách nước và ép thành bánh, nước tách ra sẽ được xử lý trước khi trở lại hồ Việc nạo vét bằng công nghệ này đã được thử nghiệm thành công tại ao cá Bác Hồ Sau khi xử lý bùn, hệ sinh vật trong hồ không có sự thay đổi lớn, trong khi

mật độ vi sinh vật gây bệnh (E coli) giảm xuống rõ rệt Việc hút bùn, ép tách nước

định kỳ tại hồ sẽ làm giảm thiểu các dinh dưỡng từ bùn thải ra môi trường nước, ngăn chặn được hiện tượng tảo nở hoa [3]

Sở TN&MT Hà Nội đã chỉ đạo cải tạo, nạo vét kè bờ các hồ trong khu vực nội thành (16 hồ) đồng thời tách cống dẫn nước thải không đổ trực tiếp vào hồ để đưa về các trạm xử lý tập trung Đã đưa vào vận hành trạm xử lý Kim Liên – 2.500m3/ngày đêm, Trúc Bạch – 3.500m3/ngày đêm, trạm Đông Anh 35.000m3/ngày đêm, trạm Yên Sở 200.000m3/ngày đêm, trạm công viên Thống Nhất 14.000m3/ngày đêm, trạm Hồ Tây 14.000m3/ngày đêm Sẽ khởi công xây dựng Nhà máy xử lý nước thải Yên Xá công

khỏe như: Bèo tây (Eichhornia crassipes)-BT, Ngổ trâu (Enydra fluctuans)-NT, Rau muống (Ipomoea aquatica)-RM và Cải soong (Rorippa nasturtium aquaticum)-CS Hệ

thống xử lý pilot xây dựng gồm 4 mương song song có kích thước dài, rộng, sâu tương ứng là 4,6m, 0,8m, 0,2m Mỗi mương trồng một loài cây nêu trên và mực nước trong các mương bình quân là 10cm Nước phú dưỡng từ hồ được bơm lên bể chứa, phân phối đều qua các mương Kết quả nghiên cứu cho thấy, công nghệ sinh thái sử dụng hệ thống thực vật thủy sinh như NT, BT, CS và RM không chỉ loại bỏ các yếu tố phú dưỡng môi trường nước như TN, TP, TSS, COD mà còn cả vi tảo và vi khuẩn lam độc

Về giá trị sử dụng các cây này có thể dùng làm thức ăn cho chăn nuôi như BT và rau xanh trong trường hợp của NT, RM và CS Công nghệ sinh thái sử dụng thực vật thủy sinh của các nhà khoa học Viện Công nghệ môi trường có nhiều ưu điểm, không chỉ thân thiện với môi trường mà còn ổn định, chi phí thấp, mang lại hiệu suất cao Kết quả khả quan thu được ở qui mô pilot là cơ sở để ứng dụng công nghệ này trong xử lý nước phú dưỡng trên diện rộng như: Ứng dụng xử lý nước thải của các trang trại chăn nuôi lợn đề tài KC 08/11-15, nước thải sau khi qua hệ thống xử lý kỵ khí, hiếu khí được đưa qua ao sinh thái chứa thực vật thủy sinh để một lần nữa loại bỏ đỡ BOD, TN,

TP và một số chất khác trước khi thải vào thủy vực Bên cạnh các đó xử lý thủy sinh cũng được áp dụng ở nhiều hồ bằng cách xây các bè thủy sinh để loại bỏ đỡ một số chất ô nhiễm trong hồ [2]

Cùng với các biện pháp xử lý nước thủy vực Hà Nội đã có các chính sách khuyến khích cộng đồng tham gia bảo vệ hồ như là: xây dựng các mô hình tập thể dục kết hợp với lọc nước hồ Các mô hình này đã được xây dựng tại hồ Ngọc Khánh, hồ Thanh Nhàn, hồ Xã Đàn Các thiết bị tập thể dục lọc nước cấu tạo gồm 2 phần (máy tập thể dục và bể lọc nước) Dưới tác động của người tập thể dục nước hồ sẽ được hút lên đổ vào bể lọc có trồng cây thủy sinh (thủy trúc), đáy bể lọc có dải một lớp cát để giữ lại

các chất ô nhiễm trong nước Sau khi nước chảy qua bể lọc và được lắng cặn sẽ theo đường ống chảy lại hồ Với sự kết hợp đơn giản như vậy, hàng ngày với hàng nghìn người đi tập thể dục môi trường nước hồ cũng dần được cải thiện Mô hình này được người dân rất ủng hộ [18]

1.3 Công nghệ vi sinh trong xử lý bùn đáy

1.3.1 Một số công nghệ điển hình

Để ổn định môi trường thủy vực và giữ gìn mối cân bằng đó, vai trò của hệ các vi sinh vật phân hủy nền đáy là hết sức to lớn Trên thế giới đã có nhiều nghiên cứu đã chỉ ra vai trò của vi sinh vật trong thủy vực và đặc biệt nền đáy là rất quan trọng Sự có mặt của các nhóm vi sinh vật trong môi trường không những làm chức năng chỉ thị sinh học để đánh giá hiện trạng môi trường mà còn đóng một vai trò quan trọng trong việc duy trì sự cân bằng của tự nhiên Ví dụ như trong nghiên cứu của Atreyee, 2013 [19]

và Huiluo Cao 2011 [20] được thực hiện tại Vịnh Jiaozhou phía Bắc Trung Quốc, khu bảo tồn thiên nhiên Po Mai ven biển của Hồng Kông đã cho thấy cấu trúc quần xã của tác nhân oxy hóa amoniac hiếu khí gồm amoniac-oxy hóa Betaproteobacteria (Beta-AOB) và vi khuẩn cổ oxy hóa amoniac (AOA) và gần đây hơn, tác nhân kị khí oxy hóa amoni (anammox) bởi vi khuẩn có thể thích ứng ở điều kiện môi trường bao gồm

độ mặn, pH, các ion kim loại, nồng độ nitơ vô cơ, TP, tỷ lệ carbon hữu cơ-nitơ và các yếu tố trầm tích như kích thước hạt trung bình Những nghiên cứu này đều chỉ ra những mối quan hệ giữa nồng độ các chất ô nhiễm và mắt xích vi sinh vật trong vai trò chuyển hóa chúng trong tự nhiên, tốc độ chuyển hóa các chất ô nhiễm đều phụ thuộc vào nồng độ và các yếu tố tác động bên ngoài môi trường và mật độ vi sinh vật có mặt trong môi trường

Rất nhiều các công trình đã được tổng hợp lại trong các nghiên cứu của các tác giả như: Galloway và các cộng sự 2004 [21], Howarth và Marino, 2006 [22] và Seitzinger

và các cộng sự, 2006 [23] cho biết khử nitơ là con đường chính để loại bỏ nitơ từ các thủy vực như hồ, sông và cửa sông liên quan đến khu hệ vi sinh vật bên trong thủy vực Việc biến đổi địa hóa sinh của nitơ vô cơ hòa tan thành khí N2 đóng một vai trò quan trọng trong việc tăng tải lượng xử lý chất dinh dưỡng của thủy vực tiếp nhận và giảm tải lượng ô nhiễm cho các hệ sinh thái dưới hạ lưu Việc loại bỏ các chất ô nhiễm

thông qua các quá trình vật lý và sinh học diễn ra trong các thủy vực cũng giúp con người tiết kiệm được nhiều chi phí về kinh tế và công nghệ rất nhiều đã được đặt ra trong nghiên cứu của Jordan và các cộng sự, 2007 [24], Boynton và các cộng sự, 2008 [25] và Kaushal và các cộng sự, 2008 [26]

Ngay tại trong khu vực ven biển của Louisiana, Hoa Kỳ, khu vực này có các hệ thống châu thổ lớn nhất tại cửa sông Mississippi, ở Vịnh Mexico, các nhà khoa học cũng đề cập đến vai trò của các vi sinh vật nền đáy trong nghiên cứu giảm thiểu nồng độ các chất ô nhiễm đưa xuống khu vực này [27-30] Tác giả Hugo Ribeiro và các cộng sự,

2012 [31] đã đề cập đến ảnh hưởng của lớp trầm tích đến khả năng phân hủy sinh học của nhóm vi sinh vật bầu rễ Juncus maritimus Nghiên cứu đã chỉ ra mối tương quan giữa chất ô nhiễm với mật độ vi sinh vật tự nhiên trong thủy vực, nếu một trong hai đầu của mối liên kết này bị phá vỡ thì đều dẫn đến ảnh hưởng lâu dài cho hệ sinh thái Tại Tây Ban Nha, Andrate và các cộng sự [32] và Boorman [33] đã cho thấy chế độ thủy triều cũng là một trong những yếu tố có ảnh hưởng lớn đến chức năng của hệ sinh thái nước nhiễm mặn và điều này có thể chứng minh nếu môi trường của các nguồn nước đưa vào thủy vực được kiểm soát tốt thì thủy triều rất ít có ảnh hưởng, còn nếu không được kiểm soát thì ngược lại, khi thủy triều rút nồng độ chất ô nhiễm từ các nguồn đưa xuống thủy vực tiếp nhận càng tăng lên, gây lắng đọng xuống đáy và phá

vỡ khả năng tự xử lý của hệ sinh thái

Tại Việt Nam, trong chương trình chuẩn bị kỉ niệm 1000 năm Thăng Long - Hà Nội, chính quyền thành phố đã xử lý làm sạch các hồ trên địa bàn Theo đó, Công ty TNHH một thành viên thoát nước Hà Nội sẽ có đánh giá tổng thể về chất lượng nước của các

hồ trên địa bàn Thủ đô Công ty đã thực hiện các giải pháp cải tạo môi trường cho các

hồ như trục vớt rác, hút bùn và sử dụng chế phẩm vi sinh vật để làm sạch một số hồ Nhưng theo đánh giá của Viện Công nghệ môi trường, hồ Thiền Quang, hồ Thành Công và hồ Giảng Võ, sau khi được cải tạo và làm đầy bằng nước mưa cùng nước thải pha loãng đều tái ô nhiễm, mặt nước đầy váng xanh, cá chết Theo trình tự thời gian, ô nhiễm sông hồ tại Hà Nội vẫn là vấn đề làm đau đầu các nhà quản lý Năm 2004, một

dự án mang tên "Nâng cao chất lượng Hồ Tây bằng cây thuỷ sinh" đã được Công ty đầu tư khai thác Hồ Tây “trình làng” Cùng với nó là xử lý nước hồ bằng vi sinh vật

Dưới tác động của vi sinh, mùi hôi thối sẽ được giảm đáng kể mà không phải nạo vét hoặc thay nước hồ như dự án tốn hàng chục triệu USD gây bức xúc dư luận trước đó Một năm sau, nhà nghiên cứu Nguyễn Lân Dũng cũng đưa ra giải pháp cải tạo hồ với nhiều công nghệ đã được áp dụng thành công tại Vũ Hán (Trung Quốc) Rồi đến việc

xử lý nước sông Tô Lịch cũng có nhiều dự án sẵn sàng thực hiện, trong đó có cả dự án của Nhật Bản Theo ý kiến một số nhà khoa học, nguyên nhân các hồ vẫn ô nhiễm là

do chúng ta chưa có giải pháp tổng thể cho việc cải tạo hồ Phần lớn những công nghệ đưa ra giới thiệu từ trước đến nay vẫn là giải quyết lẻ tẻ một phần nào đó trong vấn đề

ô nhiễm [17]

Mô hình sử dụng chế phẩm vi sinh vật và hoá chất thân thiện với môi trường kết hợp với sử dụng thực vật thuỷ sinh để xử lý và làm sạch ao hồ cho kết quả tốt lần đầu tiên được áp dụng tại hồ Văn được thực hiện vào thág 5/2008 do Công ty cổ phần Xanh và Viện Công nghệ môi trường thực hiện Trong mô hình này đã sử dụng chế phẩm LTH100 (chất ôxy hóa khử - hydro peroxit và axit xitric) để xử lý làm giảm mức độ ô nhiễm trong hồ, sau đó bổ sung chế phẩm vi sinh BIOMIX2 (Sagi BIO 2) (Viện Công nghệ môi trường) để tăng cường hiệu quả phân huỷ các chất hữu cơ ô nhiễm còn lại trong nước và bùn đáy Sau đó sử dụng thực vật thuỷ sinh để hấp thu các chất dinh dưỡng (nitơ, photpho ) do quá trình phân huỷ các chất hữu cơ tạo ra nhằm tránh tái ô nhiễm lại môi trường nước Vào năm 2013, mô hình này cũng được áp dụng để xử lý

ao hồ ô nhiễm tại Hà Nam do Viện Công nghệ Môi trường - Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam chủ trì thực hiện Dự án: “Xây dựng mô hình xử lý ao hồ bị ô nhiễm do nước thải sinh hoạt và chăn nuôi ở vùng nông thôn bằng chế phẩm vi sinh (Biomix 2), hóa chất thân thiện môi trường và thủy sinh tại Hà Nam” Dự án đã được triển khai, áp dụng thí điểm tại 5 huyện của tỉnh Hà Nam (Bình Lục, Thanh Liêm, Duy Tiên, Kim Bảng, Lý Nhân), bước đầu đã cải thiện ô nhiễm môi trường nước mặt vùng nông thôn [1]

Năm 2009, Hà Nội cũng đã cho triển khai xử lý thí điểm một số hồ ô nhiễm bằng một

số công nghệ khác của các Viện nghiên cứu và công ty để lựa chọn được công nghệ thích hợp phục vụ cho xử lý và làm sạch các ao hồ của Hà Nội phục vụ cho dịp kỷ niệm 1000 năm Thăng Long Một trong số các công nghệ thử nghiệm có tính khả thi

cao được lựa chọn để xử lý các hồ của Hà Nội là công nghệ sử dụng kết hợp hóa chất thân thiện môi trường cùng với chế phẩm vi sinh vật và thực thủy sinh Cụ thể là, Sở TN&MT Hà Nội đã trình UBND thành phố lựa chọn 4 đơn vị tham gia thử nghiệm, với các công nghệ gồm: “Xử lý giảm thiểu ô nhiễm nước mặt bằng công nghệ quản lý tổng hợp các thủy vực” của Công ty Cổ phần Xanh; “Phục hồi cảnh quan hồ bằng giải pháp tổ hợp sinh học kết hợp phương pháp kết tủa" của Viện Hóa học; “Dùng tổ hợp giải pháp cơ - sinh - hóa học” của Trung tâm Nghiên cứu Công nghệ môi trường và phát triển bền vững (Trường Đại học Khoa học Tự nhiên); "Vi sinh IDRABEL - Vương quốc Bỉ" của Viện Châu Âu, Châu Á, Châu Phi, Mỹ La tinh phối hợp với Trung tâm Tư vấn và công nghệ môi trường (Tổng cục Môi trường) áp dụng cho những hồ có trầm tích và bùn đáy nhiều, lượng nước thải bổ cập ít Trong 2 năm 2009

- 2010, áp dụng các công nghệ sinh học này, việc xử lý ô nhiễm nước đã được 4 đơn vị thực hiện tại 7 hồ gồm: hồ Quỳnh, Ngọc Khánh, Xã Đàn, Hai Bà Trưng, Ngọc Hà, hồ Dài, Kim Liên và trong năm 2010 - 2012, tiếp tục được triển khai nhân rộng tại 5 hồ: Thanh Nhàn 1, Thanh Nhàn 2B, Đền Lừ, Văn Quán, hồ Võ Kết quả của quá trình xử

lý ô nhiễm nước bằng CNSH cho thấy, chất lượng nước tại các hồ được cải thiện đáng

kể, hầu hết các chỉ tiêu đã đạt QCVN 08:2008 cột B2 Về cảm quan, nước hồ trong, không còn mùi hôi, cảnh quan môi trường các hồ sạch - đẹp Hiện tại, Sở TN&MT đã bàn giao 10/10 hồ đã thử nghiệm xử lý ô nhiễm thành công cho các đơn vị đang quản

lý để tiếp tục duy trì chất lượng nước [34]

Năm 2010, Sở TN&MT Hà Nội đã tổ chức tuyên truyền và sử dụng thí điểm chế phẩm sinh học Bio - Catalys để làm sạch nước thải cho hơn 10.000 hộ gia đình tại 4 phường đầu nguồn sông Tô Lịch: Nghĩa Đô, Quan Hoa, Vĩnh Phúc, Cống Vị Sau khi sử dụng chế phẩm để xử lý tại nguồn, chất lượng nước sông đã được cải thiện đáng kể Tiếp nối thành công đó, năm 2014, Sở đã phối hợp với đơn vị cung cấp chế phẩm sinh học Bio - Catalys, UBND các quận, phường, các tổ dân phố trên lưu vực sông Tô Lịch để thực hiện tuyên truyền sử dụng chế phẩm làm sạch nước tại hơn 8.000 hộ gia đình trên lưu vực sông Tô Lịch tại 4 phường: Quan Hoa, Cống Vị, Láng Thượng, Kim Giang Đồng thời, Sở phối hợp với Công ty TNHH MTV Thoát nước Hà Nội triển khai thả 88

bè thủy sinh trên sông Tô Lịch, nhằm tạo cảnh quan và góp phần cải thiện chất lượng nước sông [35]

Năm 2010, Nguyễn Phú Tuân cùng cộng sự thực hiện Công trình xử lý ô nhiễm nước

hồ Trúc Bạch nằm trong đề tài “Nghiên cứu xây dựng quy trình tổng hợp và ứng dụng

xử lý ô nhiễm nước hồ Trúc Bạch‟‟, công nghệ hoạt hóa nước mới nhất hiện nay đã được áp dụng để xử lý kết hợp sử dụng các chế phẩm tổ hợp khoáng tự nhiên thân thiện với môi trường và chế phẩm vi sinh Dự án này được Bộ KHCN phê duyệt với tổng kinh phí 11.6 tỷ đồng từ ngân sách sự nghiệp khoa học được thực hiện trong 18 tháng Cho tới thời điểm này, nước hồ Trúc Bạch đã được xử lý tốt, không còn bị ô nhiễm [4]

1.3.2 Cơ sở lựa chọn công nghệ xử lý cho Âu thuyền Thọ Quang

Trước thực trạng ô nhiễm ngày càng nghiêm trọng tại Âu thuyền Thọ Quang, chính quyền thành phố Đà Nẵng đã tiến hành các biện pháp xử lý ô nhiễm như:

- Tại KCN DVTS Thọ Quang : toàn bộ nước mưa được thu gom vào hệ thống riêng và

xả ra khu vực Âu thuyền Nước thải sản xuất và sinh hoạt của khối văn phòng và công nhân được xử lý bước một cho đạt tiêu chuẩn xả theo quy định của KCN Tùy thuộc nồng độ các chất ô nhiễm (TSS và COD) trong dòng thải đưa vào hệ thống thu gom, trạm xử lý nước thải tập trung sẽ thu phí để trang trải một phần chi phí quản lý vận hành trạm XLNT tập trung Tuy nhiên, trên thực tế khảo sát cho thấy lưu lượng nước thải của các doanh nghiệp luôn vượt so với công suất thiết kế Tại các tuyến thu gom

tự chảy nhiều hố ga đã phải nâng cao độ nắp hố ga cao hơn mặt vỉa hè 0,3- 0,5m để giảm thiểu nước thải tràn ra ngoài hệ thống Đây là một trong những nguyên gây ra tình trạng bất hợp lý trong quy hoạch, quản lý và có thể dẫn đến làm gia tăng ô nhiễm môi trường nước tại KCN có khoảng cách rất gần khu dân cư này [10-12]

- Tại chợ đầu mối thủy sản Thọ Quang: Quá trình vận hành TXLNT bắt đầu từ tháng

01/2011 cho đến nay, trạm chỉ hoạt động gần 1/3 công suất (60 -80 m3/ngày.đêm) nhưng nhận thấy hoạt động xử lý không ổn định mặc dù luôn được quan tâm, chú trọng đến hiệu quả hoạt động và áp dụng nhiều giải pháp để nâng cao chất lượng đầu

ra của trạm xử lý Thời gian qua, BQL Âu thuyền đã tiếp tục thực hiện các biện pháp đầu tư, duy tu, bão dưỡng như: nạo vét bùn bể kỵ khí, tăng cường vi sinh, kiểm soát đầu vào (nạo vét, chắn bùn, rác tại các hố ga thu gom nước…) hoàn chỉnh quy trình vận hành, định kỳ lấy mẫu nước để kiểm tra chỉ tiêu COD Tuy nhiên, BQL đã lấy 08

mẫu nước thải đầu ra của TXLNT đưa đi kiểm nghiệm chỉ tiêu COD để theo dõi hiệu quả hoạt động nhưng kết quả là trạm xử lý vẫn hoạt động không ổn định, chỉ có 01 lần COD đạt dưới chuẩn vào tháng 07/2015 là 70,6 mg/l [8]

Trước tình hình trên, các cơ quan chức năng đã nghĩ đến việc dùng chế phẩm sinh học thân thiện với môi trường để xử lý ô nhiễm tại Âu thuyền Thọ Quang

Vi sinh vật là mắt xích quan trọng trong các chu trình chuyển hóa vật chất và năng lượng trong tự nhiên, chúng tham gia vào việc gìn giữ tính bền vững của hệ sinh thái

và bảo vệ môi trường Trong bùn đáy các chất hữu cơ không ngừng bị phân hủy bởi vi khuẩn dị dưỡng và nấm mốc Các vi sinh vật này cần các hợp chất hữu cơ để làm thức

ăn Sự phân hủy các chất hữu cơ diễn ra với tốc độ rất khác nhau, thứ tự bị phân hủy là đường và protein, sau đó là tinh bột, chất béo và cuối cùng là chất cao phân tử như cellulose Trong một hệ sinh thái được cân bằng thì toàn bộ các hoạt động diễn ra rất nhịp nhàng và theo quy luật nhưng khi sự cân bằng bị phá vỡ thì tất cả các quy luật và các mắt xích sẽ bị thay đổi từ đó kéo theo các hệ lụy sẽ là các thảm họa ô nhiễm mà hệ sinh thái đó phải đối mặt Để ổn định môi trường thủy vực và giữ gìn mối cân bằng đó, vai trò của hệ các VSV phân hủy nền đáy là hết sức to lớn

Trên cơ sở đó, luận văn đã sử dụng các chủng VSV có hoạt lực phân giải chất hữu cơ cao, phân lập từ bùn đáy Âu thuyền để tạo chế phẩm vi sinh xử lý nước và bùn đáy Âu thuyền Thọ Quang Mục đích là giúp cho chế phẩm hoạt động tốt (bởi các VSV trong chế phẩm vốn là chủng bản địa) và duy trì sự ổn định của khu hệ VSV nền đáy

Thực tế, nước thải đổ vào Âu thuyền chủ yếu từ chợ đầu mối thủy sản, KCN DVTS Thọ Quang, tàu thuyền neo đậu, khu dân có thành phần là protein, lipit, tinh bột, vỏ giáp xác,…Mặt khác, thành phần nước thải đổ vào Âu thuyền quyết định đến thành phần bùn đáy, do đó nhằm xử lý bùn đáy Âu thuyền Thọ Quang cần bổ sung các chủng vi sinh vật có hoạt lực phân giải kitin, tinh bột, cellulose, protein

1.3.3 Giới thiệu về vi sinh vật chịu mặn

Ở môi trường nước mặn bao gồm hồ nước mặn và biển, sự phân bố của vi sinh vật khác hẳn so với môi trường nước ngọt do nồng độ muối ở những nơi này cao Tuỳ thuộc vào thành phần và nồng độ muối, thành phần và số lượng vi sinh vật cũng khác

nhau rất nhiều Tuy nhiên tất cả đều thuộc nhóm ưa mặn ít có mặt ở môi trường nước ngọt Có những nhóm phát triển được ở những môi trường có nồng độ muối cao gọi là nhóm rất ưa mặn Nhóm này có mặt ở cả các ruộng muối và các thực phẩm ướp muối Đại diện của nhóm này là Halobacterium có thể sống được ở dung dịnh muối bão hoà

Có những nhóm ưa mặn vừa phải sống ở nồng độ muối từ 5 đến 20%, nhóm ưa mặn yếu sống được ở nồng độ dưới 5% Những cơ thể này sống trong môi trường có nồng

độ muối cao (ở biển, ở các mỏ muối), hấp thu chất dinh dưỡng chủ yếu là do chênh lệch gradient nồng độ muối tạo ra, quá trình quang hợp ở đây khá đặc biệt nhờ Bacteriorhodopsine, hợp chất liên kết trong màng sinh chất chứ không phải là khuẩn diệp lục tố (bacteriochlorophyll) Ngoài ra có những nhóm chịu mặn sống được ở môi trường có nồng độ muối thấp, đồng thời cũng có thể sống ở môi trường nước ngọt Các vi sinh vật sống trong môi trường nước mặn nói chung có khả năng sử dụng chất dinh dưỡng có nồng độ rất thấp Chúng phát triển chậm hơn nhiều so với vi sinh vật đất Chúng thường bám vào các hạt phù sa để sống Vi sinh vật ở biển thường thuộc nhóm ưa lạnh, có thể sống được ở nhiệt độ từ 0 đến 40C Chúng thường có khả năng chịu được áp lực lớn nhất là ở những vùng biển sâu

Trong luận văn, tác giả chỉ nghiên cứu nhóm VSV chịu mặn là nhóm VSV chịu được

độ mặn nhưng không cần đến muối để sinh trưởng, có thể sống được trong môi trường nước ngọt

CHƯƠNG 2 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Vật liệu, dụng cụ và hóa chất nghiên cứu

2.1.1 Vật liệu nghiên cứu

Các chủng VSV chịu mặn có khả năng sinh tổng hợp enzym phân hủy mạnh các hợp

chất hữu cơ cao phân tử: TB10 (Bacillus amyloliquefaciens), TQ12 (Bacillus amyloliquefaciens), TS12 (Bacillus amyloliquefaciens), DN1.3 (Bacillus subtilis) do

phòng Vi sinh vật – Viện công nghệ môi trường, phân lập từ bùn đáy Âu thuyền Thọ Quang có hoạt lực phân giải chất hữu cơ cao, cung cấp

2.1.2 Dụng cụ và hóa chất nghiên cứu

2.1.2.1 Dụng cụ, thiết bị nghiên cứu

- Nồi khử trùng ướt (Tawai), tủ sấy khô (Sellab -Mỹ), tủ ấm ổn nhiệt (Sellab - Mỹ), tủ lạnh (Hàn Quốc), máy đo pH (Nhật Bản), máy lắc ổn nhiệt (Sellab-Mỹ), tủ cấy vô trùng (Singapo), kính hiển vi quang học Olympus (Nhật), máy đo mật độ quang (Shimazu), cân phân tích (Nhật), lò vi song, máy vortex, máy ly tâm, …

A: hệ thống lên men 15 lít B: hệ thống lên men 100 lít

Hình 2.1 Hệ thống lên men 15 lít và 100 lít

2.2 Phương pháp nghiên cứu

2.2.1 Phương pháp phân tích chung

2.2.1.1 Phương pháp phân tích COD

Hóa chất: K2Cr2O7, dung dịch AgSO4/H2SO4, chỉ thị Ferrion và dung dịch chuẩn độ FAS 0,1M

Cách tiến hành: Lấy vào ống COD 2,5ml mẫu; thêm 1,5ml dung dịch K2Cr2O7 0,01667M; 3,5ml dung dịch AgSO4/H2SO4 Đậy chặt nắp đun ở 1500C trong 2 giờ Sau đó để nguội về nhiệt độ phòng Cho hỗn hợp sang bình chứa lớn hơn để tiến hành chuẩn độ, tráng ống nghiệm bằng nước cất nhiều lần Trước khi chuẩn độ thêm vào dung dịch 0,05 – 0,1ml (tương đương 1 – 2 giọt) dung dịch Ferroin Chuẩn độ với dung dịch FAS: màu của dung dịch chuyển từ xanh lá cây sang nâu đỏ

Tính toán:

Trong đó: A là thể tích FAS sử dụng đối với mẫu trắng, ml

B là thể tích FAS sử dụng đối với mẫu thử nghiệm, ml

M là nồng độ mol của FAS, mol/l

8000: đương lượng của oxy x 1000mg/l