Luận văn tốt nghiệp: Đánh giá khả năng xử lý nước thải nuôi tôm từ mô hình đất ngập nước nhân tạo

Luận văn tốt nghiệp nghiên cứu Luận văn tốt nghiệp đánh giá khả năng xử lý nước thải nuôi tôm của mô hình đất ngập nước nhân tạo, điều tra thực trạng, phân tích số liệu, đề xuất

Trường đại học

Đại học Đà Nẵng

Chuyên ngành

Khoa Hóa

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

khóa luận tốt nghiệp

2018

59
4
0

Phí lưu trữ

30 Point

Mục lục chi tiết

LỜI CẢM ƠN

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1. Một số khái niệm cơ bản

1.2. Môi trường

1.3. Ô nhiễm môi trường

1.4. Nước thải là

1.5. Nước nuôi tôm

1.6. Tổng quan về vấn đề nuôi tôm ở Việt Nam

1.7. Tình hình nuôi tôm ở Việt Nam

1.8. Đặc tính sinh học của tôm

1.9. Các yếu tố môi trường ảnh hưởng đến tôm nuôi

1.10. Các vấn đề phát sinh từ quá trình nuôi tôm công nghiệp

1.11. Tình hình nghiên cứu về xử lý nước nuôi tôm trên thế giới và ở Việt Nam

1.11.1. Phương pháp sử dụng hệ vi sinh vật

1.11.2. Phương pháp sử dụng hệ động thực vật để hấp thụ các chất ô nhiễm

1.11.3. Hồ sinh học

1.11.4. Các hệ thống đất ngập nước

1.11.5. Tổng quan xử lý nước thải bằng thực vật

1.11.6. Tổng quan về mô hình đất ngập nước

1.11.6.1. Khái niệm về đất ngập nước nhân tạo
1.11.6.2. Phân loại đất ngập nước kiến tạo

1.11.7. Những thuận lợi và khó khăn khi sử dụng hệ thống đất ngập nước nhân tạo để xử lý nước thải

1.11.8. Cơ chế các quá trình xử lý

1.11.9. Các quá trình diễn ra trong hệ thống đất ngập nước

1.11.10. Các quá trình xử lý chất ô nhiễm trong đất ngập nước nhân tạo

1.11.10.1. Loại bỏ các chất hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học
1.11.10.2. Loại bỏ chất rắn
1.11.10.3. Loại bỏ nitơ
1.11.10.4. Loại bỏ photpho
1.11.10.5. Loại bỏ kim loại nặng
1.11.10.6. Loại bỏ các hợp chất hữu cơ
1.11.10.7. Loại bỏ vi khuẩn và virut

2. CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM

2.1. Hóa chất, dụng cụ, thiết bị

2.2. Thiết bị, dụng cụ

2.3. Phương pháp nghiên cứu

2.4. Phương pháp bố trí mô hình đất ngập nước kiến tạo

2.5. Phương pháp lấy mẫu và phân tích mẫu

3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1. Mô hình đất ngập nước kiến tạo

3.2. Kết quả về khả năng thích nghi của cây chuối hoa trong mô hình đất ướt

3.3. Kết quả xác định các thông số vận hành mô hình

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Giới thiệu về nước thải nuôi tôm

Nước thải từ hoạt động nuôi tôm chứa nhiều chất ô nhiễm, bao gồm chất hữu cơ, chất rắn lơ lửng, và các hợp chất nitơ, photpho. Theo nghiên cứu, để nuôi 1 tấn tôm, môi trường tự nhiên phải tiếp nhận một lượng lớn chất thải, chủ yếu là amoniphotpho. Điều này không chỉ gây ô nhiễm môi trường mà còn ảnh hưởng đến sức khỏe của tôm nuôi. Việc xử lý nước thải là cần thiết để giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường và đảm bảo chất lượng nước trong ao nuôi. Các phương pháp xử lý hiện tại như sử dụng chế phẩm sinh học và vật liệu hấp phụ tuy có hiệu quả nhưng lại tốn kém và không bền vững. Do đó, việc áp dụng mô hình đất ngập nước nhân tạo để xử lý nước thải nuôi tôm là một giải pháp khả thi và thân thiện với môi trường.

II. Mô hình đất ngập nước nhân tạo

Mô hình đất ngập nước nhân tạo là một hệ thống sinh thái được thiết kế để xử lý nước thải thông qua các quá trình tự nhiên. Hệ thống này sử dụng các loại cây trồng như cây chuối hoa để hấp thụ và xử lý các chất ô nhiễm trong nước. Cây chuối hoa không chỉ có khả năng sinh trưởng tốt trong môi trường nước mà còn có khả năng loại bỏ các chất dinh dưỡng dư thừa, giúp cải thiện chất lượng nước. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng mô hình này có thể giảm đáng kể nồng độ COD, SS, và các hợp chất nitơ trong nước thải. Việc áp dụng mô hình này không chỉ giúp xử lý nước thải hiệu quả mà còn tạo ra một môi trường sống xanh, sạch cho các sinh vật thủy sinh.

III. Khả năng xử lý nước thải của mô hình

Khả năng xử lý nước thải của mô hình đất ngập nước nhân tạo với cây chuối hoa đã được đánh giá qua nhiều chỉ tiêu như pH, COD, SS, NH4+, và PO43-. Kết quả cho thấy mô hình này có khả năng xử lý hiệu quả các chất ô nhiễm, giúp nước thải đạt tiêu chuẩn xả thải theo quy định. Việc kiểm tra chất lượng nước trước và sau khi xử lý cho thấy sự giảm đáng kể nồng độ các chất ô nhiễm, từ đó khẳng định tính khả thi của mô hình trong việc xử lý nước thải nuôi tôm. Hệ thống này không chỉ tiết kiệm chi phí mà còn góp phần bảo vệ môi trường, giảm thiểu ô nhiễm và cải thiện chất lượng nước trong các ao nuôi tôm.

IV. Ý nghĩa và ứng dụng thực tiễn

Việc áp dụng mô hình đất ngập nước nhân tạo trong xử lý nước thải nuôi tôm mang lại nhiều lợi ích thực tiễn. Đầu tiên, mô hình này giúp cải thiện chất lượng nước, đảm bảo nước thải đạt tiêu chuẩn trước khi xả ra môi trường. Thứ hai, nó góp phần bảo vệ hệ sinh thái và giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Cuối cùng, mô hình này có thể được áp dụng rộng rãi tại các vùng nuôi tôm khác, giúp nâng cao hiệu quả sản xuất và bảo vệ môi trường. Việc nghiên cứu và phát triển các mô hình xử lý nước thải bền vững như vậy là cần thiết để đảm bảo sự phát triển bền vững của ngành nuôi tôm tại Việt Nam.

25/01/2025

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Một số khái niệm cơ bản 1. Môi trường[6] Theo Khoản 1 Điều 3 Luật bảo vệ môi trường việt nam 2014, môi trường được định nghĩa như sau: ‘Môi trường bao gồm các yếu tố tự nhiên và vật chất nhân tạo bao quanh con người, có ảnh hưởng tới đời sống sản xuất, sự tồn tại, phát triển của con người và sinh vật. Ô nhiễm môi trường[6] Theo Khoản 8 Điều 3 Luật Bảo Vệ Môi trường Việt Nam 2014: ‘Ô nhiễm môi trường là sự biến đổi của các thành phần môi trường không phù hợp với quy chuẩn kỹ thuật môi trường và tiêu chuẩn môi trường gây ảnh hưởng xấu đến con người và sinh vật.

Nước thải là[4] Theo quy định tại khoản 7 Điều 2 Nghị định số 80/2014/NĐ-CP ngày 6 tháng 8 năm 2014 của Chính phủ về thoát nước và xử lý nước thải, nước thải là "nước đã bị thay đổi đặc điểm, tính chất do sử dụng hoặc do các hoạt động của con người xả vào hệ thống thoát nước hoặc ra môi trường". Ngày 24 tháng 4 năm 2015, Chính phủ đã ban hành Nghị định số 38/2015/NĐ-CP về quản lý chất thải và phế liệu, theo đó, "nước thải là nước đã bị thay đổi đặc điểm, tính chất được thải ra từ sản xuất, kinh doanh, dịch vụ, sinh hoạt hoặc hoạt động khác" (Điều 3 khoản 5). Nước nuôi tôm Nước nuôi tôm chứa nhiều chất hữu cơ, chất rắn lơ lững, H2S, NH3, vi sinh vật, các hợp chất của N, P… được tạo ra từ quá trình phân hủy chất hữu cơ. Nitơ và photpho là những nguyên tố chủ yếu trong chất thải bắt nguồn từ thức ăn.

Việc cho thức ăn quá nhiều, nước không ổn định, thức ăn dễ tan, thức ăn khó hấp thu và khả năng duy trì nitơ., là những yếu tố liên quan với nước thải có chứa nhiều nitơ và photpho. Thức ăn thừa - nguyên nhân chính dẫn đến lượng nito cao, chiếm tỷ lệ từ 30 - 40%. Có khoảng 63 - 78% nitơ và 76 - 80% photpho cho tôm ăn bị thất thoát vào môi trường. Nitơ dưới dạng protein được tôm hấp thu và bài tiết dưới dạng ammoniac.

Sinh viên: Nguyễn Thị Kiều My – 14CQM 4 Luan van Khóa luận tốt nghiệp Trường Đại học Sư Phạm Đà Nẵng Nước thải nuôi tôm là nước thải được thải ra sau khi sử dụng cho hoạt động nuôi tôm. Tổng quan về vấn đề nuôi tôm ở Việt Nam 1. Tình hình nuôi tôm ở Việt Nam [3] Vào thập kỷ 70, ở miền Bắc và miền Nam Việt Nam đều tồn tại hình thức nuôi tôm quảng canh. Theo Ling (1973) và Rabanal (1974), diện tích nuôi tôm ở đồng bằng sông Cửu Long thời kỳ này đạt khoảng 70.

Ở Miền Bắc, trước năm 1975 có khoảng 15.000 ha nuôi tôm nước lợ. Nghề nuôi tôm Việt Nam thực sự phát triển từ sau năm 1987 và nuôi tôm thương phẩm phát triển mạnh vào những năm đầu thập kỷ 90 của thế kỷ trước (Vũ Đỗ Quỳnh, 1989; Phạm Khánh Ly, 1999). Đến giữa thập kỷ 90 (1994 – 1995), phát triển nuôi tôm ở Việt Nam có phần chững lại do gặp phải nạn dịch bệnh tôm. Trong các năm 1996 – 1999, bệnh dịch có giảm nhưng vẫn tiếp tục gây thiệt hại cho người nuôi.

Trong những năm gần đây, nuôi tôm ở Việt Nam đã phát triển mạnh và trở thành ngành kinh tế quan trọng, tạo công ăn việc làm, tăng thu nhập cho hàng triệu người dân ven biển và tạo nguồn thu ngoại tệ đáng kể cho đất nước thông qua xuất khẩu. Diện tích nuôi tôm đã tăng từ 250.000 ha năm 2000 lên đến 478. Năm 2002, giá trị xuất khẩu thuỷ sản đạt hơn 2 tỷ USD, trong đó xuất khẩu tôm đông lạnh chiếm 47%, đứng thứ 2 sau xuất khẩu dầu khí. Năm 2004, xuất khẩu thuỷ sản đạt giá trị 2,4 tỷ USD, chiếm 8,9% tổng giá trị xuất khẩu cả nước trong đó tôm đông lạnh chiếm 53% tổng giá trị xuất khẩu thủy sản.

Tuy vậy, nghề nuôi tôm ở Việt Nam đang phải đối mặt với nhiều thách thức, ảnh hưởng đến tính bền vững của ngành. Đó là các tác động kinh tế, xã hội, môi trường của ngành nuôi tôm và gần đây là các vấn đề về rào cản chất lượng sản phẩm và tranh chấp thương mại giữa các nước xuất khẩu và nhập khẩu. Việc chuyển đổi quá nhanh một diện tích lớn ruộng lúa, ruộng muối năng suất thấp và đất hoang hoá ven biển sang nuôi tôm kéo theo một loạt các vấn đề bất cập về cung ứng vốn đầu tư, giống, kỹ thuật công nghệ, quản lý môi trường, kiểm soát dịch bệnh, quy hoạch và phát triển cơ sở hạ tầng. Nuôi tôm vẫn mang tính tự phát thiếu quy hoạch, chạy Sinh viên: Nguyễn Thị Kiều My – 14CQM 5 Luan van Khóa luận tốt nghiệp Trường Đại học Sư Phạm Đà Nẵng theo lợi ích trước mắt.

Ngoài một số doanh nghiệp đã tham gia vào ngành nuôi tôm, góp phần đẩy nhanh tiến độ công nghiệp hoá – hiện đại hoá, đem lại những chuyển biến rất đáng kể ở vùng nông thôn ven biển, nuôi tôm ở Việt Nam chủ yếu vẫn do các nông hộ thực hiện ở quy mô sản xuất nhỏ. Hình thức tổ chức nuôi tôm ở Việt Nam vẫn chủ yếu là kinh tế hộ gia đình, có tính chất manh mún, nhỏ lẻ, chưa hình thành mạng lưới tổ chức chặt chẽ để nâng cao hiệu quả sản xuất, quản lý tốt chất lượng sản phẩm, nâng cao hiệu quả cạnh tranh và duy trì thị trường bền vững. Đặc tính sinh học của tôm [3] Họ tôm Penaenus thuộc bộ Decapoda (10 chân), lớp Crustacea (giáp xác), ngành Arthropoda (Chân khớp) có khoảng 110 loài trong đó khoảng 10 loài được đưa vào nuôi thương phẩm với số lượng lớn. Đối tượng được nuôi chủ lực hiện nay là tôm thẻ chân trắng Penaeus vannamei (Whiteleg shrimp).

Nó thuộc: Ngành:Arthropoda, lớp:Crustacea, bộ:Decapoda, họ chung: Penaeidea, họ: Penaeus Fabricius, giống: Penaeus, loài:Penaeus vannamei. Chúng phân bố chủ yếu ở châu Mỹ La Tinh, Hawaii. Hiện nay được nuôi ở rất nhiều nước trên thế giới như: Đài Loan, Trung Quốc, Indonesia , Malaysia, Việt Nam. Tôm thẻ chân trắng không cần thức ăn có lượng protein cao như tôm sú, 35% protein được coi như là thích hợp hơn cả.

Tôm chân trắng lớn rất nhanh trong giai đoạn đầu, mỗi tuần có thể tăng trưởng 3g với mật độ 100 con/m2 (tại Hawaii) không kém gì tôm sú, sau khi đã đạt được 20g tôm bắt đầu lớn chậm lại, khoảng 1g/tuần, tôm cái thường lớn nhanh hơn tôm đực. Đặc trưng của tôm chân trắng là khả năng kháng bệnh khá cao, mức độ kháng chịu tốt với các thay đổi của điều kiện môi trường nuôi, sinh trưởng nhanh, có thể nuôi với mật độ từ 50 – 80 con/m2. Với đặc tính ưu việt này hiện nay tôm chân trắng đang được người dân nước ta nuôi khá phổ biến và đang có xu hướng thay thế tôm sú. Các yếu tố môi trường ảnh hưởng đến tôm nuôi [3] 1.

Hàm lượng oxy hòa tan (DO) Sinh viên: Nguyễn Thị Kiều My – 14CQM 6 Luan van Khóa luận tốt nghiệp Trường Đại học Sư Phạm Đà Nẵng Oxy là yếu tố giới hạn đối với sự phát triển của tôm nhưng nó cũng là yếu tố thường xuyên thay đổi. Các nghiên cứu cho thấy tôm có thể sinh sống bình thường ở nồng độ oxy hòa tan lớn hơn 4 mg/l. Khi hàm lượng DO dao động 2 – 3 mg/l tôm lớn chậm và nhỏ hơn 2 mg/l bắt đầu tôm có hiện tượng ngạt hoặc chết. pH, độ kiềm pH là yếu tố thường xuyên thay đổi theo thời gian trong ngày.

pH từ đạt giá trị trong khoảng 6,5 – 8,8 an toàn cho sự phát triển của tôm, nhưng giá trị tối ưu là 7,5 – 8,5. Độ pH rất quan trọng bởi vì sự thay đổi của nó ảnh hưởng gián tiếp đến đời sống thủy sinh vật do nó làm thay đổi theo các yếu tố chất lượng nước khác. Độ pH thấp sẽ làm giải phóng các kim loại từ đá và các chất lắng đáy trong sông, suối, ao, hồ. Các kim loại này sẽ ảnh hưởng đến quá trình trao đổi chất của tôm, cá và khả năng hấp thu nước qua mang.

Tổng kiềm biểu hiện khả năng đệm của nước, hạn chế sự biến đổi quá lớn của pH. Đối với nước nuôi tôm giá trị tổng kiềm được xác định lớn 100 mgCaCO3/l sẽ đảm bảo cho môi trường nước ít biến đổi lớn trong ngày. Độ kiềm thích hợp cho tôm phát triển là từ 90 – 150 mgCaCO3/l. Hàm lượng amoni NH3 là dạng khí độc cho tôm cá, nó được hình thành từ quá trình phân huỷ các hợp chất hữu cơ như thức ăn dư thừa, phân bón, xác phiêu sinh động thực vật, chất bài tiết của tôm… tăng lên trong ao nuôi ngày càng cao vào cuối vụ, tạo điều kiện cho khí độc hành thành và phát sinh.

Trong các ao nuôi tôm có tới 85% lượng nitơ trong phân tôm chuyển sang dạng amoni. Đối với tôm sú ngưỡng thích hợp là nhỏ hơn 0,03 mg/l và hàm lượng lớn hơn 0,1 mg/l có thể gây chết. Độ mặn Các loài tôm sú và tôm chân trắng là loài rộng muối có thể thích nghi với độ muối từ 5 – 45‰. Giới hạn cực thuận độ mặn của tôm trong khoảng 20 – 25‰.

Trong môi trường nuôi có độ muối thấp tôm thường phát triển nhanh, sức đề kháng giảm. Ngược lại trong môi trường nuôi có độ muối cao tôm chậm lớn nhưng cơ thể chắc và sức đề kháng tăng. Sinh viên: Nguyễn Thị Kiều My – 14CQM 7 Luan van Khóa luận tốt nghiệp Trường Đại học Sư Phạm Đà Nẵng 1. Nitrit và nitrat Nitrit: là chất rất độc đối với cá nhưng ít độc hơn đối với tôm.

Nitrit gây độc chính yếu là tạo thành chất methemoglobin và giảm sự chuyển oxygen tới tế bào. Những hiểu biết về ảnh hưởng của NO2- đến sự phát triển của tôm không được biết nhiều, theo khuyến cáo của các nhà khoa học ngưỡng an toàn được áp dụng là 0,1 mg/l. Các kết quả thử nghiệm của Chen 1988 thấy rằng LC50 (96 giờ) đối với ấu trùng tôm sú là 13,6 mg/l và tôm sú trọng lượng 5 g là 171 mg/l. Ngưỡng được ghi nhận an toàn đối với tôm sú là nhỏ hơn 1 mg/l.

Nitrat: Độc tính của nitrat đối với tôm không cao. Tôm vẫn có thể sống trong môi trường nước có hàm lượng nitrat lên đến 200mg/l. Tuy nhiên, theo khuyến cáo của các nhà khoa học hàm lượng nitrat trong môi trường nuôi nên thấp hơn 60 mg/l.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ

Bài luận văn tốt nghiệp mang tiêu đề "Đánh giá khả năng xử lý nước thải nuôi tôm từ mô hình đất ngập nước nhân tạo" của tác giả Nguyễn Thị Kiều My, dưới sự hướng dẫn của Th.S. Ngô Thị Mỹ Bình, được thực hiện tại Đại học Đà Nẵng vào năm 2018. Nghiên cứu này tập trung vào việc đánh giá hiệu quả của mô hình đất ngập nước nhân tạo trong việc xử lý nước thải từ hoạt động nuôi tôm, với cây chuối hoa là một trong những yếu tố chính. Bài viết không chỉ cung cấp cái nhìn sâu sắc về công nghệ xử lý nước thải mà còn mở ra hướng đi mới cho việc bảo vệ môi trường trong ngành nuôi trồng thủy sản.

Để mở rộng thêm kiến thức về các giải pháp phát triển trong lĩnh vực nông nghiệp và thủy sản, bạn có thể tham khảo bài viết "Giải pháp phát triển chăn nuôi bò thịt tại huyện Tân Lạc, tỉnh Hòa Bình", nơi đề cập đến các phương pháp phát triển bền vững trong chăn nuôi. Ngoài ra, bài viết "Nghiên cứu biện pháp kỹ thuật tổng hợp trong canh tác hồ tiêu bền vững tại Đắk Lắk" cũng sẽ cung cấp thêm thông tin về các kỹ thuật canh tác bền vững, có thể áp dụng trong nhiều lĩnh vực nông nghiệp khác nhau. Cuối cùng, bài viết "Ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến chế độ tưới lúa vùng ven biển Bắc Bộ" sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về tác động của biến đổi khí hậu đến sản xuất nông nghiệp, một vấn đề ngày càng trở nên quan trọng trong bối cảnh hiện nay.

Những tài liệu này không chỉ bổ sung kiến thức mà còn mở ra nhiều góc nhìn mới cho bạn trong việc nghiên cứu và áp dụng các giải pháp bền vững trong nông nghiệp và thủy sản.