Khả Năng Xử Lý Nước Thải Từ Tảo Silic Tại Kênh Nhiêu Lộc - Thị Nghè

Luận văn tốt nghiệp nghiên cứu tốt nghiệp sinh học điều tra phân lập và thử nghiệm khả năng sử lý nước thải của ngành tảo silic ở, điều tra thực trạng, phân tích số liệu, đề xuất

• Tác giả: Dang Hải Nguyên
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Văn Tuyên
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Tp. Hcm
• Chuyên ngành: Khoa Sinh
• Đề tài: Khả Năng Xử Lý Nước Thải Từ Tảo Silic Tại Kênh Nhiêu Lộc - Thị Nghè
• Loại tài liệu: luận văn tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2002
• Địa điểm: Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• 1. PHẦN I: TỔNG LUẬN — VẤN ĐỀ Ô NHIỄM THỦY CỤC
• 1.1. Tình hình sử dụng nước trên thế giới
• 1.2. Tình hình ô nhiễm nước
• 2. PHẦN II: TỔNG LUẬN VẤN ĐỀ Ô NHIỄM THỦY VỰC
• 2.1. Khái niệm chung về ô nhiễm nước
• 2.2. Các nguồn và tác nhân gây ô nhiễm
• 2.3. Tình trạng ô nhiễm nước trên thế giới và Việt Nam
• 2.4. Ô nhiễm sinh học và các loài tảo độc
• 3. PHẦN III: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
• 4. PHẦN IV: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 5. PHẦN V: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 5.1. Các chỉ số thủy lý - hóa đo được tại các địa điểm
• 5.2. Thành phần các loại sinh vật gặp được trong nước thải kênh Nhiêu Lộc - Thị Nghè
• 6. PHẦN VI: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT
• PHỤ LỤC
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Khả Năng Xử Lý Nước Thải Từ Tảo Silic

Khả năng xử lý nước thải từ tảo silic tại kênh Nhiêu Lộc - Thị Nghè đang trở thành một chủ đề nóng trong nghiên cứu môi trường. Tảo silic không chỉ có khả năng hấp thụ chất ô nhiễm mà còn góp phần cải thiện chất lượng nước. Việc áp dụng công nghệ sinh học này hứa hẹn mang lại nhiều lợi ích cho hệ sinh thái và sức khỏe cộng đồng.

1.1. Tảo Silic Là Gì Và Vai Trò Của Nó Trong Xử Lý Nước Thải

Tảo silic là một nhóm tảo có khả năng phát triển mạnh mẽ trong môi trường nước ô nhiễm. Chúng có khả năng hấp thụ các chất dinh dưỡng và kim loại nặng, giúp cải thiện chất lượng nước. Nghiên cứu cho thấy tảo silic có thể giảm nồng độ ô nhiễm trong nước thải một cách hiệu quả.

1.2. Tình Hình Ô Nhiễm Nước Tại Kênh Nhiêu Lộc Thị Nghè

Kênh Nhiêu Lộc - Thị Nghè là một trong những khu vực chịu ảnh hưởng nặng nề từ ô nhiễm nước. Nước thải từ các khu dân cư và công nghiệp đã làm giảm chất lượng nước nghiêm trọng. Việc áp dụng tảo silic trong xử lý nước thải tại đây là một giải pháp khả thi.

II. Vấn Đề Ô Nhiễm Nước Tại Kênh Nhiêu Lộc Thị Nghè

Ô nhiễm nước tại kênh Nhiêu Lộc - Thị Nghè không chỉ ảnh hưởng đến môi trường mà còn tác động đến sức khỏe cộng đồng. Nước thải sinh hoạt và công nghiệp chứa nhiều chất độc hại, gây ra các vấn đề nghiêm trọng về môi trường và sức khỏe. Cần có các biện pháp khắc phục kịp thời để bảo vệ nguồn nước.

2.1. Nguyên Nhân Gây Ô Nhiễm Nước Tại Kênh

Nguyên nhân chính gây ô nhiễm nước tại kênh Nhiêu Lộc - Thị Nghè bao gồm nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp. Các chất hữu cơ và hóa chất độc hại từ các nguồn này đã làm giảm chất lượng nước nghiêm trọng.

2.2. Tác Động Của Ô Nhiễm Nước Đến Hệ Sinh Thái

Ô nhiễm nước không chỉ ảnh hưởng đến chất lượng nước mà còn tác động đến hệ sinh thái xung quanh. Sự phát triển của tảo độc hại và sự suy giảm đa dạng sinh học là những hệ quả nghiêm trọng của tình trạng này.

III. Phương Pháp Sử Dụng Tảo Silic Trong Xử Lý Nước Thải

Việc sử dụng tảo silic trong xử lý nước thải là một phương pháp sinh học hiệu quả. Tảo silic có khả năng hấp thụ các chất ô nhiễm và cải thiện chất lượng nước. Nghiên cứu cho thấy phương pháp này không chỉ tiết kiệm chi phí mà còn thân thiện với môi trường.

3.1. Quy Trình Nuôi Cấy Tảo Silic

Quy trình nuôi cấy tảo silic bao gồm việc lựa chọn giống tảo phù hợp, cung cấp môi trường sống tối ưu và kiểm soát các yếu tố như ánh sáng và nhiệt độ. Điều này giúp tảo phát triển mạnh mẽ và đạt hiệu quả cao trong xử lý nước thải.

3.2. Hiệu Quả Của Tảo Silic Trong Xử Lý Nước Thải

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng tảo silic có thể giảm nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải lên đến 80%. Điều này cho thấy khả năng xử lý nước thải của tảo silic là rất đáng kể và có thể áp dụng rộng rãi.

IV. Kết Quả Nghiên Cứu Về Khả Năng Xử Lý Nước Thải Từ Tảo Silic

Kết quả nghiên cứu cho thấy tảo silic có khả năng xử lý nước thải hiệu quả tại kênh Nhiêu Lộc - Thị Nghè. Các chỉ số chất lượng nước đã được cải thiện rõ rệt sau khi áp dụng phương pháp này. Điều này mở ra hướng đi mới cho việc xử lý nước thải tại các khu vực ô nhiễm.

4.1. Đánh Giá Chất Lượng Nước Sau Khi Xử Lý

Sau khi xử lý bằng tảo silic, các chỉ số như COD, BOD và nồng độ các chất ô nhiễm đã giảm đáng kể. Điều này chứng tỏ hiệu quả của phương pháp xử lý này trong việc cải thiện chất lượng nước.

4.2. Ứng Dụng Thực Tiễn Của Tảo Silic

Tảo silic không chỉ được sử dụng trong xử lý nước thải mà còn có thể áp dụng trong các hệ thống lọc nước tự nhiên. Việc này giúp bảo vệ môi trường và nâng cao chất lượng nước cho cộng đồng.

V. Kết Luận Về Khả Năng Xử Lý Nước Thải Từ Tảo Silic

Khả năng xử lý nước thải từ tảo silic tại kênh Nhiêu Lộc - Thị Nghè là một giải pháp tiềm năng cho vấn đề ô nhiễm nước. Việc áp dụng công nghệ sinh học này không chỉ giúp cải thiện chất lượng nước mà còn bảo vệ sức khỏe cộng đồng. Cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển để tối ưu hóa hiệu quả của phương pháp này.

5.1. Tương Lai Của Tảo Silic Trong Xử Lý Nước Thải

Tương lai của tảo silic trong xử lý nước thải rất hứa hẹn. Nghiên cứu và phát triển công nghệ mới sẽ giúp nâng cao hiệu quả và khả năng ứng dụng của tảo silic trong các hệ thống xử lý nước.

5.2. Đề Xuất Các Giải Pháp Bổ Sung

Ngoài việc sử dụng tảo silic, cần kết hợp với các biện pháp xử lý khác như lọc sinh học và hóa học để đạt hiệu quả tối ưu trong xử lý nước thải. Việc này sẽ giúp cải thiện chất lượng nước một cách toàn diện.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Kênh Nhiêu Lộc - Thị Nghè với tổng chiều dài 8.692 m, chảy qua 5 quận nội thành và tiếp nhận nguồn nước thải sinh hoạt cùng công nghiệp từ lưu vực rộng 33 km² với hơn 1,2 triệu dân cư. Khảo sát thực địa cho thấy lưu vực này phát sinh lưu lượng nước thải lên đến 93.000 m³/ngày, trong đó nước thải sinh hoạt và dịch vụ thương mại chiếm 92% (khoảng 85.600 m³/ngày), phần còn lại đến từ các xí nghiệp công nghiệp (3.400 m³/ngày) và 11 bệnh viện cùng 79 trạm y tế (4.000 m³/ngày). Áp lực xả thải khổng lồ chưa qua xử lý đồng bộ đã khiến hệ thống thủy vực rơi vào tình trạng ô nhiễm hữu cơ nghiêm trọng, làm suy giảm nghiêm trọng hệ sinh thái vi sinh vật bản địa.

Trước thực trạng các chỉ số ô nhiễm tại dòng kênh ở mức báo động như COD dao động từ 98 mg/L đến 110 mg/L và nồng độ oxy hòa tan (DO) xuống rất thấp chỉ đạt từ 1,67 mg/L đến 1,87 mg/L, việc nghiên cứu các giải pháp xử lý sinh thái là yêu cầu cấp thiết. Đề tài tập trung vào hai mục tiêu cốt lõi: điều tra hiện trạng phân bố khu hệ tảo ngoài tự nhiên tại Thành phố Hồ Chí Minh và thử nghiệm khả năng tự làm sạch nước thải của ngành tảo Silic (Bacillariophyta) thu thập từ các thủy vực thực địa. Nghiên cứu được triển khai tại 3 vị trí trọng điểm trên kênh Nhiêu Lộc - Thị Nghè kết hợp 4 điểm thu mẫu giống sinh thái tại quận Gò Vấp và huyện Bình Chánh. Kết quả đóng vai trò quan trọng trong việc xây dựng cơ sở khoa học cho công nghệ xử lý nước thải chi phí thấp, tận dụng nguồn giống bản địa để nâng cao chất lượng nguồn nước đô thị.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng dựa trên hệ thống lý thuyết chỉ thị sinh học Saprobic và lý thuyết quang dưỡng tự làm sạch trong thủy vực tự nhiên. Hệ thống Saprobic phân chia mức độ ô nhiễm nước thành các vùng đặc trưng từ nước rất bẩn (Polysaprobe), nước bẩn vừa (Mesosaprobe) đến nước sạch (Oligosaprobe) dựa trên sự hiện diện của các quần xã vi sinh vật chỉ thị. Cùng với đó, mô hình chuyển hóa quang hợp của vi tảo chứng minh rằng quá trình quang dưỡng không chỉ hấp thu chất dinh dưỡng dư thừa như Nitơ và Photpho mà còn giải phóng lượng lớn oxy hòa tan, kích hoạt quần xã vi khuẩn hiếu khí phân hủy các hợp chất hữu cơ phức tạp.

Các khái niệm then chốt trong nghiên cứu bao gồm:

• Ngành tảo Silic (Bacillariophyta): Nhóm vi tảo nhân thực có thành tế bào bằng oxit silic, đóng vai trò sinh vật chỉ thị nhạy bén với độ mặn, độ phì và mức độ nhiễm bẩn hữu cơ.
• Nhu cầu oxy hóa học (COD): Chỉ số đo lường lượng oxy cần thiết để oxy hóa toàn bộ các hợp chất hóa học có trong nước thải.
• Độ oxy hòa tan (DO) và Độ dẫn điện (Ec): Hai thông số lý hóa phản ánh trực tiếp cường độ quang hợp và hàm lượng muối khoáng hòa tan trong dung dịch xử lý.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng mẫu nước thải thu trực tiếp tại 3 điểm có độ ô nhiễm cao trên kênh Nhiêu Lộc - Thị Nghè gồm cầu Trương Minh Giảng, cầu Kiệu và cầu Thị Nghè vào thời điểm triều rút. Nguồn giống tảo tự nhiên được phân lập từ 4 thủy vực thực tế: ao Cầu, ao Rau Muống (quận Gò Vấp), ao Cá và ao Sen (huyện Bình Chánh). Phương pháp chọn mẫu tầng mặt sử dụng vợt chuyên dụng Phytoplancton số 74 kéo dưới mặt nước 20 cm để thu thập cả dạng tảo nổi lẫn tảo bám.

Thiết kế thí nghiệm được bố trí nuôi cấy trong các bình tam giác dung tích 200 mL với 5 dải nồng độ nước thải: 10%, 30%, 50%, 70% và 100%, mỗi bình được cấy chính xác 5 mL dung dịch giống sinh khối. Toàn bộ hệ thống được đặt ngoài trời dưới điều kiện nhiệt độ và ánh sáng tự nhiên, không bổ sung dinh dưỡng nhân tạo hay khí CO₂ nhằm mô phỏng chính xác điều kiện sinh thái thực địa. Chu kỳ theo dõi diễn thế kéo dài liên tục 6 ngày, lấy mẫu đo đạc hàng ngày các chỉ số DO, pH, Ec, Eh và xác định COD bằng phương pháp chuẩn độ pemanganat tại phòng thí nghiệm. Việc lựa chọn phương pháp phân lập theo tổ hợp loài tự nhiên thay vì nuôi cấy đơn dòng thuần khiết giúp duy trì cân bằng sinh thái quần xã, phản ánh đúng khả năng tương tác xử lý chất thải trong môi trường mở.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Nghiên cứu đã ghi nhận và định loại được 160 loài tảo hiện diện trong nước thải kênh Nhiêu Lộc - Thị Nghè, thuộc 4 ngành chính liên quan đến xử lý nước thải:

• Tảo Silic (Bacillariophyta) chiếm ưu thế tuyệt đối với 77 loài (tỷ lệ 48,12%).
• Tảo Lam (Cyanophyta) ghi nhận 49 loài (tỷ lệ 30,63%).
• Tảo Lục (Chlorophyta) gồm 31 loài (tỷ lệ 19,38%).
• Tảo Mắt (Euglenophyta) xuất hiện với 3 loài (tỷ lệ 1,87%).

Quá trình thử nghiệm nuôi cấy cho thấy khả năng quang hợp và làm sạch nước thải vượt trội của các tổ hợp loài tảo Silic. Nồng độ DO tăng trưởng mạnh mẽ từ ngày thứ nhất và đạt cực đỉnh vào ngày thứ 3 đến ngày thứ 4 ở tất cả các công thức. Tại nồng độ nước thải 100%, nguồn giống ao Cầu cho hiệu suất quang hợp cao nhất với DO đạt cực đại 13,68 mg/L (đạt mức bão hòa 155,7%), kế tiếp là giống ao Rau Muống đạt 11,54 mg/L (137,6%).

Song song với sự gia tăng DO, chỉ số pH chuyển biến mạnh từ môi trường axit nhẹ ban đầu (pH 4,0 - 6,05) sang môi trường kiềm hóa rõ rệt, đạt đỉnh từ 8,50 đến 9,95 vào ngày nuôi cấy thứ 4. Đồng thời, độ dẫn điện Ec giảm liên tục sau chu kỳ xử lý: ở nồng độ 100%, Ec giảm 2,7 lần đối với giống ao Rau Muống và giảm 2,6 lần đối với giống ao Cầu. Tại nồng độ 70%, Ec giảm tới 2,8 lần, phản ánh quá trình hấp thu và kết tủa mạnh mẽ các ion khoáng hòa tan của sinh khối tảo.

Thảo luận kết quả

Diễn biến động học của các chỉ số lý hóa phản ánh cơ chế tự làm sạch sinh học mạnh mẽ. Quá trình quang hợp của tảo Silic hấp thu khí cacbonic hòa tan, thúc đẩy giải phóng lượng oxy hòa tan vượt ngưỡng bão hòa trong nước. Sự chuyển dịch pH sang môi trường kiềm (trên 9,0) là kết quả trực tiếp của việc tiêu thụ hệ đệm bicacbonat, tạo điều kiện thuận lợi để ức chế và tiêu diệt các vi khuẩn gây bệnh đường ruột thường có trong nước thải sinh hoạt.

Về cấu trúc thành phần loài, sự chiếm ưu thế của tảo Silic (48,12%) và sự xuất hiện của các loài như Nitzschia palea, Melosira varians khẳng định môi trường kênh đang ở trạng thái ô nhiễm hữu cơ dạng bẩn vừa (Mesosaprobe) giàu dinh dưỡng. Sự hiện diện của loài Nitzschia paradoxa phản ánh ảnh hưởng rõ nét của chế độ bán nhật triều đưa nước lợ từ sông Sài Gòn vào hệ thống kênh. Khi so sánh giữa các nguồn giống, tổ hợp tảo từ ao Cầu và ao Rau Muống thể hiện khả năng thích nghi và tốc độ tăng sinh khối vượt trội so với ao Sen và ao Cá. Động thái diễn thế sinh thái này có thể được mô hình hóa trực quan qua các đồ thị đường biểu diễn biến thiên DO - pH theo thời gian và bảng ma trận tương quan giữa cấu trúc quần xã với hiệu suất suy giảm COD.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên kết quả thực nghiệm, 4 giải pháp ứng dụng công nghệ sinh thái được đề xuất nhằm nâng cao hiệu quả cải tạo môi trường nước đô thị:

1. Xây dựng hệ thống hồ sinh học nhiều ngăn ứng dụng tổ hợp giống tảo Silic:

   • Hành động: Thiết lập chuỗi hồ ổn định nước thải sử dụng nguồn giống tảo ưu thế từ ao Cầu và ao Rau Muống.
   • Mục tiêu: Nâng nồng độ oxy hòa tan DO đạt trên 4,0 mg/L và giảm chỉ số COD tối thiểu 60% sau 5 ngày lưu nước.
   • Thời gian thực hiện: Giai đoạn 2026 - 2027.
   • Chủ thể chủ trì: Sở Tài nguyên và Môi trường Thành phố Hồ Chí Minh phối hợp cùng các đơn vị quản lý hạ tầng thoát nước.

2. Lắp đặt các modul lọc sinh học tiền xử lý tại cửa xả kênh nhánh:

   • Hành động: Triển khai các bể phản ứng sinh thái gắn giá thể cố định cho tảo Silic dạng bám tại 29 cửa xả chính dọc tuyến kênh Nhiêu Lộc - Thị Nghè.
   • Mục tiêu: Xử lý sơ bộ từ 30% đến 50% trong tổng lưu lượng 93.000 m³/ngày nước thải trước khi đổ vào dòng chính.
   • Thời gian thực hiện: Triển khai thí điểm trong 18 tháng.
   • Chủ thể chủ trì: Công ty Thoát nước Đô thị Thành phố Hồ Chí Minh.

3. Thiết lập mạng lưới quan trắc chất lượng nước bằng sinh vật chỉ thị:

   • Hành động: Định kỳ phân tích mật độ và cấu trúc loài của các chi tảo Nitzschia, Melosira và Cyclotella để đánh giá nhanh mức độ phú dưỡng hóa.
   • Mục tiêu: Rút ngắn thời gian cảnh báo ô nhiễm xuống dưới 24 giờ với chi phí giảm khoảng 40% so với phương pháp hóa lý truyền thống.
   • Thời gian thực hiện: Áp dụng định kỳ hàng quý từ năm 2026.
   • Chủ thể chủ trì: Trung tâm Quan trắc Tài nguyên và Môi trường.

4. Nghiên cứu chuẩn hóa quy trình nhân sinh khối tảo bản địa quy mô lớn:

   • Hành động: Tuyển chọn và lưu giữ các chủng tảo Silic chịu mặn, chịu bẩn cao nhằm sản xuất chế phẩm sinh học xử lý nước thải công nghiệp nhẹ.
   • Mục tiêu: Đạt mật độ sinh khối nuôi cấy trên 10⁶ tế bào/mL trong điều kiện tự nhiên không cấp nhiệt.
   • Thời gian thực hiện: Lộ trình 12 tháng.
   • Chủ thể chủ trì: Các viện nghiên cứu công nghệ sinh học và các trường đại học chuyên ngành.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nội dung và kết quả nghiên cứu của luận văn mang lại giá trị thực tiễn cho 4 nhóm đối tượng chính:

• Giảng viên, nhà nghiên cứu và sinh viên chuyên ngành Sinh học, Công nghệ Môi trường: Tài liệu cung cấp hệ thống dữ liệu chi tiết về phân loại học 160 loài tảo, phương pháp định lượng sinh thái học và kỹ thuật nuôi cấy tổ hợp loài vi tảo ngoài tự nhiên.
• Cán bộ quản lý tại các cơ quan quy hoạch và bảo vệ môi trường đô thị: Cung cấp cơ sở khoa học thực chứng để xây dựng chính sách kiểm soát ô nhiễm, đánh giá tác động môi trường tại các lưu vực sông ngòi chịu ảnh hưởng của chế độ thủy triều.
• Kỹ sư vận hành các trạm xử lý nước thải sinh hoạt và công nghiệp chế biến: Ứng dụng mô hình hồ sinh học quang dưỡng tự nhiên nhằm tiết kiệm chi phí sục khí nhân tạo, tối ưu hóa quá trình làm giàu oxy cho nước thải.
• Các doanh nghiệp công nghệ sinh học và xử lý môi trường sinh thái: Tham khảo giải pháp khai thác sinh khối tảo Silic bản địa để phát triển các chế phẩm xử lý nước ô nhiễm hữu cơ và tận dụng thu hồi sinh khối sau xử lý.

Câu hỏi thường gặp

Khả năng xử lý nước thải của tảo Silic diễn ra theo cơ chế sinh học nào?
Tảo Silic xử lý nước thải chủ yếu thông qua hoạt động quang hợp hấp thụ CO₂ và các muối khoáng chứa Nitơ, Photpho, đồng thời giải phóng lượng lớn oxy hòa tan (DO đạt cực đại trên 13 mg/L). Lượng oxy dồi dào này thúc đẩy vi khuẩn hiếu khí phân hủy nhanh các chất hữu cơ gây thối rữa, chuyển hóa các chất độc hại thành dạng khoáng không độc.

Tại sao nghiên cứu lại chọn phương pháp nuôi cấy tổ hợp loài tự nhiên thay vì phân lập đơn loài?
Trong điều kiện tự nhiên, quá trình tự làm sạch thủy vực luôn diễn ra nhờ sự phối hợp của cả quần xã vi sinh vật chứ không phụ thuộc vào một cá thể đơn lẻ. Nuôi cấy tổ hợp loài không tiệt trùng giúp hệ sinh thái vi tảo giữ vững khả năng cạnh tranh sinh học, tránh hiện tượng thoái hóa giống và thích ứng linh hoạt với biến động môi trường thực địa.

Đặc điểm thủy văn nào của kênh Nhiêu Lộc - Thị Nghè ảnh hưởng trực tiếp đến thành phần loài tảo?
Kênh Nhiêu Lộc - Thị Nghè chịu ảnh hưởng trực tiếp của chế độ bán nhật triều không đều từ sông Sài Gòn với biên độ triều tại trạm Thủ Thiêm lên tới 153,3 cm. Dòng triều đưa nước lợ xâm nhập sâu vào nội đồng, tạo điều kiện thuận lợi cho các loài tảo Silic ưa lợ và chịu bẩn như Nitzschia paradoxa phát triển chiếm ưu thế tới 48,12%.

Quá trình kiềm hóa môi trường nuôi cấy mang lại lợi ích gì cho việc xử lý nước thải?
Khi vi tảo quang hợp mạnh mẽ, sự tiêu thụ axit cacbonic làm gia tăng độ pH lên mức 8,5 - 9,95. Môi trường kiềm này có tác dụng diệt khuẩn tự nhiên, vô hiệu hóa các nhóm vi sinh vật gây bệnh đường ruột và nấm có hại trong nước thải sinh hoạt mà không cần sử dụng hóa chất khử trùng clo.

Thời gian lưu nước tối ưu trong mô hình hồ sinh học tảo Silic là bao nhiêu ngày?
Theo kết quả thực nghiệm diễn thế quần xã, hiệu suất quang hợp tạo oxy hòa tan và độ kiềm hóa đạt cực đỉnh vào ngày thứ 3 và thứ 4 của chu kỳ nuôi cấy, sau đó quần xã bắt đầu bước vào giai đoạn suy thoái ở ngày thứ 6. Do đó, thời gian lưu nước tối ưu trong các công trình xử lý sinh học thực tế nên duy trì từ 3 đến 4 ngày.

Kết luận

• Luận văn đã phân loại chi tiết 160 loài tảo tại lưu vực kênh Nhiêu Lộc - Thị Nghè, trong đó ngành tảo Silic chiếm ưu thế lớn nhất với 77 loài (chiếm 48,12% cấu trúc khu hệ).
• Thử nghiệm nuôi cấy khẳng định tổ hợp tảo Silic bản địa từ ao Cầu và ao Rau Muống có tốc độ quang dưỡng vượt trội, đưa nồng độ DO bão hòa lên tới 155,7% (13,68 mg/L).
• Quá trình quang hợp tự nhiên giúp kiềm hóa môi trường lên ngưỡng pH 9,95 và giảm độ dẫn điện Ec từ 2,6 đến 2,8 lần, tạo điều kiện tối ưu để khử trùng sinh học và loại bỏ muối khoáng hòa tan.
• Toàn bộ chu kỳ diễn thế sinh thái đạt hiệu quả xử lý cao nhất trong khoảng thời gian từ ngày thứ 3 đến ngày thứ 4 trước khi bước vào giai đoạn suy tàn ở ngày thứ 6.
• Đóng góp khoa học cốt lõi của công trình là mở ra hướng đi bền vững, chi phí thấp trong việc kết hợp giải pháp sinh học tự nhiên để cải tạo các dòng kênh ô nhiễm nội đô.

Kế hoạch triển khai tiếp theo cần tập trung chuyển giao công nghệ nuôi cấy sinh khối quy mô bán công nghiệp trong vòng 12 tháng tới. Các nhà quản lý đô thị và đơn vị nghiên cứu môi trường cần sớm phối hợp ứng dụng mô hình hồ sinh thái tảo Silic nhằm đẩy nhanh tiến độ làm sạch các điểm đen ô nhiễm nguồn nước.

Trích đoạn nội dung tài liệu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO — TRƯỜNG ĐẠI HỌC SU PHAM TP. HCM KHOA SINH “.e 0O0------ LUAN VAN TỐT NGHIỆP Đ đà: KHẢ NANG SỬ LÝ NƯỚC THÁI CỦA NGÀNH TAO SILIL 6 KÊNH NHIÊU LOC - THỊ NGHỲ TP. HƠMI GVHD : TS. NGUYEN VĂN TUYÊN SVTH : DANG HẢI NGUYÊN, ;& ty, † | steed ; ( — ae Ham 2002 | * Thây Nguyễn Thọ Phát đã tạo điều Xin bày tô lòng chân thành cắm on: * Thầy Nguyễn Văn Tuyên đã tận tình hướng dẫn em hoàn thành tốt luận văn tốt! nghiệp này.

kiện thuận lợi cho em thực hiện đề tài này. *Quý thầy cô khoa Sinh cùng Các Thầy Cô Trường Đại Học Sư Phạm đã giảng dạy em trong suốt quá trình học tập * Cảm ơn các bạn đã động viên giúp tôi phấn đấu trong học tập. NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG D TTTPTTTTTTTITTTTTTITITITITITTI TTL Lite MA. ee eee Eee EEE EE EEE EEEN URES EE EEREREREE TERRE SR SESS HE ee EERE eRe OE OEOEEESEEESEEEEEEEEEEEREREP ON ERSTE EERE ETOH EEE rerererererrrrrrrrTeTrtrir titi ttt titi tri isi iii iis eee "M ' ` `.

ttt iii el —. 6666022 c-ii-»ooaaanaia WETITITITITITIT TITLE (QC ooaqaaae TP. Hồ Chí Minh Ngày tháng năm 2002 KT QC Lo ế iu sa“ n lun {H111 1c 0114013103903901390903131939094030910911919093904393993103193991193091901911239313991999 1919019192152. Hồ Chí Minh Ngày thing năm 2002 z.

es 99 <2 ve 5= MỤC LỤC Piểu 5 Mở GẦN sài 00 022Ÿ2162662gx& „Ẳ Trang | Phần I : Tổng luận — Vấn dé ô nhiễm thuỷ cục. Tình hình sử dụng nước trên thế giới. Tình hình ô nhiễm nước. 2252 S255 55s szcz+z xeTrang 3 Bảng chia các loài tảo làm ô nhiễm nước có mùi, màu, tắc lỌC nưỚC.ssssssssessseseesessssssssssss Ø1 9 Phần HI : Điều kiện tự nhiên Tp.‹ Trang 10 D5: RTA 3v vi466261500 tu20016ï08095080201G001020859144đ) Trang 10 IE BA GhẤ H04 ne TRO = oat oe ERT cS ee ORIENT Trang 10 OU d.

Thuỷ văn - hệ thống thoát nước và các dòng sông. SOng và Kênh rạCh:.—-—-2--- 20 2<cc--ccsebree Trang II ác HUY 'VĂN 1500160(01252025161%G22102004Au680661/61) Trang 12 3. Tình hình cấp và thoát nước ở Tp. Ba Oe = Gide Heb Tp CI Bưu.

Ô nhiễm nước ở Tp.-- 5-55 22v52Trang 15 Phần IV : Phương pháp nghiên cứu ROO | 17 ee Trang 17 of (aa eer. Trang 17 DB CRC Cees WON vàn ỹkkkood0cdscesaesdan Trang 18 3. Do các chỉ số thủy lý — hoá. Phương pháp nuôi cấy.

GG 6G UR CO sung eSeesedeoiineoseeeeeessaa: Trang 19 Phần V : Kết quả và thảo luận. Các chỉ số thủy lý - hoá đo được tại các đã Di Hài MIN couayeseeenenuavavoeaseseeee) Trang 20 BMGT, {i09 1ciiaicecadeutxiauiaseiocs¿d Trang 20 II. Thanh phần các loại sinh vật gặp được trong nước thải kênh Nhiêu Lộc - Thị Nghé. Trang 21 la [iu3.

TẢ" saNTrang 25 Bang 2 : Bang đánh giá chất lượng nước. - 5555552Trang 26 Bảng 3 : Biến động DO ở nồng độ nước thải khác nhau theo mỗi ngày nuôi cấy của nguồn giống ao cẩu, ao cầu, ao rau muống, AO cá, ao sen. Trang 27 Bảng 4: Biến động pH, Ec ở nồng độ nước thải khác nhau theo mỗi ngày nuôi cấy của nguồn giống ao cẩu, ao cầu, ao rau muống, ao cá, ao sen. Trang 28 Bang 5: Sự biến động COD theo nồng độ nước thải sau Bang 6 : Kết quả điều tra cơ bản và mẫu nuôi cấy.

Trang 30 Bảng 7 : Sự phân bố các loài tảo Silic ngoài thiên nhiên và các loài tảo Silic tham gia xử lý nước thải Bang 8 : Sự phân bố các loài tảo theo nồng độ nước thải kênh Nhiêu Lộc - Thị Nghè ở 4 địa điểm nuôi cấy. Trang 32 Bang 9 : Sự phân bố các loài tảo ở các néng độ nước thải khác nhau của ao cầu, ao rau muống, ao cá, ao sen. Trang 33 Bảng 10 : Mối tương quan giữa cấu trúc loài và độ phì của từng địa điểm thu mẫu trên kênh Nhiêu Lộc - Thị Nghè và 4 địa điểm thu mẫu nuôi. Trang 35 Phẩ n VI : Kết luận và để xuất.««5<<‹<essaseă Trang 37 MRM NÊN Gáá<6cctt0ic/02020GG(00006ã0a4ảadxg00 Trang 37 [Để XUẤT: cassia Trang 38 Phầ n VII : Tài liệu tham khảo.

Bian tb N E02 6426662460222 5á Trang aS Bảmg phụ lục hình mẫu nuôi. -< s5 xeeeetxeveegrsee Trang 44 Bảmg phụ lục hình địa điểm thu mẫu. Trang 45 GVHD : TS </Kguyia Van Tuyen LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP 2 PHANI:. Mỗi hoạt động của con người đều có tác động đến môi trường xung quanh.

Từ rất xa xưa, lúc xã hội loài người và lực lượng sản xuất nhỏ bé, các tác động đó không đáng kể. Nhưng vé sau sự phát triển của kỹ thuật nông nghiệp, thủ công nghiệp rồi công nghiệp và sự gia tăng dân số đã làm cho tác động của con người đến môi trường ngày càng mãnh liệt. Đặc biệt trong mấy thập kỷ gần đây, cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật cùng với những diễn biến xã hội, kinh tế mang tính toàn câu đã làm cho tác động của con ngừơi đến tài nguyên thiên nhiên ngày càng rộng lớn, sâu sắc. Tài nguyên thiên nhiên cạn kiệt, cân bằng sinh thái đảo lộn dẫn đến chất lượng môi trường sút kém một cách phổ biến va trầm trọng hơn bao giờ hết.

Trong từng khu vực, từng nước khác nhau, tình hình môi trường cũng xảy ra tương tự. Đặc biệt đối với nước ta, do nhiều nguyên nhân đã làm tình hình suy thoái chất lượng môi trường hiện nay rất đáng lo ngại, nhất là đối với các thành phố lớn. Vậy làm thé nào để khắc phục tình trạng đó nhằm phát triển kinh tế - xã hội, đảm bảo đời sống khỏe mạnh ấm no hạnh phúc cho mọi người ? Vé vấn để môi trường tự nhiên bị ô nhiễm bao gồm ô nhiễm khí quyển, 6 nhiễm nước, 6 nhiễm đất. Ở đây chúng tôi đi sâu vé sự 6 nhiễm tài nguyên nước và lấy điển hình trong một phạm vi nhỏ, đó là kênh NHIÊU LỘC - THỊ NGHE thành phố Hổ Chí Minh để nghiên cứu.

Để góp phần nghiên cứu, đánh giá tình trạng chất lượng nước ở kênh NHIÊU LỘC - THỊ NGHE, chúng tôi chọn biện pháp sinh học tức là dùng sinh vật chỉ thị để đánh giá. Biện pháp này có những ưu điểm : đơn giản, dễ tiến hành ít tốn kém mà lại cho kết quả nhanh chóng chính xác đồng thời định loại được các giống tảo xử lý nước thải này, Do thời gian nghiên cứu có hạn trong bài viết này chúng tôi trình bày ngắn gọn nội dung : “DIEU TRA, PHAN LẬP VA THU NGHIỆM KHẢ NANG XU LÝ NƯỚC THAI CUA NGÀNH TAO SILIC Ở KÊNH NHIÊU LỘC - THỊ NGHỀ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH". SVIH : Dang Hadi Nowyen Trang : 1 GVHD : TS Nouyln Van Tuyen LUAN VAN TOT NGHIEP PHAN II: TONG LUAN VẤN DE Ô NHIEM THUY VỰC.Tinh hình sử dụng nước trên thế giới: Việc sử dụng nước trên thế giới có thể chia làm 3 nhóm : - Thủy lợi : 73%. Cơ cấu sử dụng nước ở các nước khác nhau là không giống nhau : Ở các nước công nghiệp phát triển, thì nước dùng cho sản xuất công nghiệp chiếm 40%.

Các nước đang phát triển, phần lớn nước lại dùng cho thủy lợi. Lượng nước sử dụng vào tất cả lĩnh vực hoạt động kinh tế, đời sống của toàn thế giới không ngừng tăng lên. Theo số lượng thống kề của nhà nghiên cứu NGA LVOVITS, tình hình tăng đó như sau : - Năm 1900 :400 Km” - Năm 1970 : 2600 Km” - Năm 2000 : 5980 Km” Đáng chú ý là xét về tốc độ tăng của các nhóm sử dụng không giống nhau, - Lượng nước sử dụng cho thủy lợi tăng chậm. - Lượng nước sử dụng cho san xuất công nghiệp tăng nhanh.

Sau 100 năm kể từ năm 1900 đến nay lượng nước sử dụng cho thủy lợi tăng 10 lần, còn lượng nước sử dụng cho công nghiệp tăng 63 lan. Một điểm khác quan trọng nữa, có liên quan đến sự thay đổi cán cân nước và ô nhiễm nước là tỷ lệ giữa lượng nước không hoàn lại và hoàn lại của hai lĩnh vực sử dụng đó là không giống nhau : - Trong sử dụng cho thủy lợi gan 90% lượng nước sử dụng bị tiêu hao bằng nhiều con đường (thấm, bốc hơi.) chỉ còn trên dưới 10% là trở về sông suối. - Ngược lại trong sử dụng cho công nghiệp lượng nước mất đi rất ít khoảng 10% còn 90% thì được hoàn lại dưới dạng nước thải bị ô nhiễm ở mức độ khác nhau. Qua nghiên cứu cho thấy với lượng nhỏ nước bị nhiểm bẩn có thể làm nhiém bẩn một khối lượng nước sạch gấp 12-15 lần.

SVTIH : Dang Hat Nguyen Trang : 2 GVHD : TS Nguyln Van Tuyen LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Oe. oe Ở lĩnh vực sử dụng nước cho sinh hoạt gia đình cũng diễn ra tương tự như dùng trong công nghiệp. Kết quả là việc sử dụng nước vừa làm mất cân bằng nước vừa tạo nguén gây 6 nhiễm lớn. Lượng nước dành cho công nghiệp và sinh hoạt càng lớn thì tình trạng ô nhiễm nước càng tăng.

Cũng theo tính toán của LVOVITS lượng nước thải tổng cộng năm 1900 là 28,8 Km’, Năm 1970 là 490 Km? đến năm 2000 tăng lên 1824 Km’. Qua nghiên cứu cho thấy tài nguyên nước ngọt trên thế giới đã giảm sút : Báo chí Nga cho biết lượng nước chảy vào biển AZOV hiện nay mỗi năm giảm 13 Km’. Ở Cộng Hòa Liên Bang Đức một nửa số lượng dòng suối và ao hỗ ghi trên bản đổ cũ không còn nữa và bị khô cạn. Mực nước ngầm cũng bị hạ thấp ở hàng loạt nước như Mỹ, Nhật, Đức, Hà Lan, Anh, Israel, Nga.

Trong lúc đó theo giáo sư TRAN NGOC TIEN trong 100 năm việc tiêu dùng nước cho một đẩu người ở thành phố tăng 10 lần lượng nước dùng cho sản xuất cũng ngày càng tăng. Một ngày đêm hiện nay trên toàn thế giới tiêu thụ từ 8-10 tỷ tấn nước. Ngay từ năm 1970 theo khảo sát LIÊN HIỆP QUỐC đã có hơn 40 nước trên thế giới thiếu nước ngọt và nước sạch. Đó là lí do để LIÊN HIỆP QUỐC khởi xướng lấy thập kỷ 1981-1990 vừa qua là thập kỷ cung cấp nước uống vệ sinh.

Tinh hình 6 nhiễm nước. Khái niệm chung : Nước gọi là ô nhiễm khi thành phan, néng độ và mật độ các chất trong đó bị biến đổi và trở thành không thích hợp trong sử dụng. Sự biến đổi này bao gồm các tính chất lý, hóa, sinh với sự tổn tại các chất độc hại ở thể lỏng thể khí và thể rắn gây nguy hiểm cho người và sinh vật. Nói cách khác là nước mà số lượng, tính chất các thành phẩn lý, hóa, sinh đã vượt nổng độ cho phép.S (tổ chức y tế thế giới) nổng độ giới hạn cho phép đối với các chất trong nước uống như sau.

*Flo — :0/7-1,5mg/liL *Sắt — :01 mg/liL * Mangan :005 mg/liL Các nguồn và tác nhân gây ô nhiễm.