Nghiên Cứu Ô Nhiễm Nguồn Nước Tại Kênh Nhiêu Lộc - Thị Nghè, TP.HCM

Luận văn tốt nghiệp nghiên cứu tốt nghiệp sinh học điều tra phân lập và thử nghiệm khả năng xử lý nước thải ở kênh nhiêu lộc thị, điều tra thực trạng, phân tích số liệu, đề xuất

• Tác giả: Vưu Thị Phương Quyên
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Văn Tuyên
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm TP HCM
• Chuyên ngành: Sinh Học
• Đề tài: Nghiên Cứu Ô Nhiễm Nguồn Nước Tại Kênh Nhiêu Lộc - Thị Nghè, TP.HCM
• Loại tài liệu: Luận Văn Tốt Nghiệp
• Năm xuất bản: 2003
• Địa điểm: Thành Phố Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ON
• MỞ ĐẦU
• 1. PHẦN I: TỔNG LUẬN VỀ ĐỀ Ô NHIỄM THỦY VỰC
• 1.1. Việc sử dụng nước trên thế giới
• 1.2. Tình hình ô nhiễm
• 1.3. Ô nhiễm nước thải thành phố
• 1.4. Ô nhiễm sinh học
• 1.5. Một số tảo làm ô nhiễm, gây mùi, màu, tắt lọc nước
• 1.6. Tình trạng ô nhiễm nước
• 2. PHẦN II: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
• 2.1. Địa hình
• 2.2. Địa chất
• 2.3. Khí hậu, độ ẩm
• 2.4. Sông và kênh rạch
• 2.5. Thủy văn
• 2.6. Thoát nước
• 2.7. Lưu lượng nước thải
• 2.8. Ô nhiễm nước tại Thành phố Hồ Chí Minh
• 3. PHẦN III: XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC
• 3.1. Cơ sở của phương pháp sinh học
• 3.2. Bể lọc sinh học (Bể Biophin)
• 3.3. Bể Aeroten

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Nghiên Cứu Ô Nhiễm Nguồn Nước Tại Kênh Nhiêu Lộc Thị Nghè

Ô nhiễm nguồn nước tại kênh Nhiêu Lộc - Thị Nghè, TP.HCM là một vấn đề nghiêm trọng. Kênh này không chỉ là nguồn nước sinh hoạt mà còn là nơi tiếp nhận nước thải từ nhiều khu vực. Tình trạng ô nhiễm ngày càng gia tăng do sự phát triển đô thị hóa và công nghiệp hóa. Theo báo cáo của Bộ Tài nguyên và Môi trường, lượng nước thải chưa qua xử lý đổ vào kênh này đang ở mức báo động.

1.1. Tình Trạng Ô Nhiễm Nguồn Nước Tại Kênh Nhiêu Lộc Thị Nghè

Kênh Nhiêu Lộc - Thị Nghè hiện đang phải đối mặt với tình trạng ô nhiễm nghiêm trọng. Nước thải từ các khu công nghiệp và sinh hoạt không được xử lý đã làm gia tăng nồng độ các chất độc hại trong nước. Theo thống kê, nồng độ BOD và COD trong nước vượt quá mức cho phép, ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng.

1.2. Nguyên Nhân Gây Ô Nhiễm Nguồn Nước Tại Kênh Nhiêu Lộc Thị Nghè

Nguyên nhân chính dẫn đến ô nhiễm nguồn nước tại kênh Nhiêu Lộc - Thị Nghè bao gồm nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp và sự phát triển đô thị không bền vững. Các chất thải từ các nhà máy, xí nghiệp và hộ gia đình đã làm gia tăng ô nhiễm, gây ảnh hưởng đến chất lượng nước.

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

Ô nhiễm nguồn nước tại kênh Nhiêu Lộc - Thị Nghè không chỉ ảnh hưởng đến môi trường mà còn tác động đến sức khỏe con người. Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng, ô nhiễm nước có thể gây ra các bệnh về đường tiêu hóa, da liễu và các bệnh truyền nhiễm khác. Việc xử lý ô nhiễm nước là cần thiết để bảo vệ sức khỏe cộng đồng.

2.1. Tác Động Của Ô Nhiễm Nguồn Nước Đến Sức Khỏe Cộng Đồng

Ô nhiễm nguồn nước tại kênh Nhiêu Lộc - Thị Nghè đã dẫn đến nhiều vấn đề sức khỏe nghiêm trọng. Theo các chuyên gia, việc tiếp xúc với nước ô nhiễm có thể gây ra các bệnh như tiêu chảy, viêm gan và các bệnh về da. Đặc biệt, trẻ em là đối tượng dễ bị tổn thương nhất.

2.2. Tình Trạng Ô Nhiễm Nguồn Nước Tại TP.HCM

Tình trạng ô nhiễm nguồn nước tại TP.HCM đang ở mức báo động. Theo báo cáo của Sở Tài nguyên và Môi trường, nhiều khu vực trong thành phố đang phải đối mặt với ô nhiễm nặng nề, đặc biệt là các kênh rạch. Việc thiếu hệ thống xử lý nước thải hiệu quả đã làm gia tăng tình trạng này.

III. Phương Pháp Khắc Phục Ô Nhiễm Nguồn Nước Tại Kênh Nhiêu Lộc Thị Nghè

Để khắc phục tình trạng ô nhiễm nguồn nước tại kênh Nhiêu Lộc - Thị Nghè, cần áp dụng các biện pháp xử lý hiệu quả. Các phương pháp sinh học và hóa học có thể được sử dụng để cải thiện chất lượng nước. Việc nâng cấp hệ thống xử lý nước thải cũng là một giải pháp quan trọng.

3.1. Biện Pháp Sinh Học Trong Xử Lý Nước Thải

Biện pháp sinh học là một trong những phương pháp hiệu quả trong xử lý nước thải. Sử dụng vi sinh vật để phân hủy các chất hữu cơ trong nước thải giúp cải thiện chất lượng nước. Nghiên cứu cho thấy, phương pháp này có thể giảm đáng kể nồng độ BOD và COD trong nước.

3.2. Nâng Cấp Hệ Thống Xử Lý Nước Thải

Nâng cấp hệ thống xử lý nước thải là một giải pháp cần thiết để giảm thiểu ô nhiễm nguồn nước. Việc đầu tư vào công nghệ xử lý hiện đại sẽ giúp cải thiện hiệu quả xử lý nước thải, đảm bảo nước thải được xử lý trước khi thải ra môi trường.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn Trong Nghiên Cứu Ô Nhiễm Nguồn Nước

Nghiên cứu ô nhiễm nguồn nước tại kênh Nhiêu Lộc - Thị Nghè đã chỉ ra nhiều ứng dụng thực tiễn trong việc cải thiện chất lượng nước. Các biện pháp xử lý nước thải và bảo vệ môi trường cần được triển khai đồng bộ để đạt hiệu quả cao nhất.

4.1. Kết Quả Nghiên Cứu Về Chất Lượng Nước

Kết quả nghiên cứu cho thấy, chất lượng nước tại kênh Nhiêu Lộc - Thị Nghè đang ở mức báo động. Nồng độ các chất ô nhiễm vượt quá giới hạn cho phép, ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng. Cần có các biện pháp khắc phục kịp thời để cải thiện tình hình.

4.2. Các Giải Pháp Bảo Vệ Nguồn Nước

Các giải pháp bảo vệ nguồn nước cần được triển khai đồng bộ, bao gồm nâng cao nhận thức cộng đồng, cải thiện hệ thống thoát nước và xử lý nước thải. Việc này không chỉ giúp cải thiện chất lượng nước mà còn bảo vệ sức khỏe cộng đồng.

V. Kết Luận Về Nghiên Cứu Ô Nhiễm Nguồn Nước Tại Kênh Nhiêu Lộc Thị Nghè

Nghiên cứu ô nhiễm nguồn nước tại kênh Nhiêu Lộc - Thị Nghè cho thấy tình trạng ô nhiễm đang ở mức nghiêm trọng. Cần có các biện pháp khắc phục kịp thời để bảo vệ sức khỏe cộng đồng và môi trường. Việc nâng cấp hệ thống xử lý nước thải và áp dụng các biện pháp sinh học là cần thiết để cải thiện chất lượng nước.

5.1. Tương Lai Của Nguồn Nước Tại Kênh Nhiêu Lộc Thị Nghè

Tương lai của nguồn nước tại kênh Nhiêu Lộc - Thị Nghè phụ thuộc vào các biện pháp khắc phục ô nhiễm. Nếu được đầu tư đúng mức, chất lượng nước có thể được cải thiện, đảm bảo an toàn cho sức khỏe cộng đồng.

5.2. Khuyến Nghị Đối Với Các Cơ Quan Chức Năng

Các cơ quan chức năng cần có những chính sách và biện pháp cụ thể để xử lý ô nhiễm nguồn nước. Việc tăng cường kiểm tra, giám sát và xử lý vi phạm là rất cần thiết để bảo vệ nguồn nước tại kênh Nhiêu Lộc - Thị Nghè.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Quá trình đô thị hóa và công nghiệp hóa nhanh chóng tại Thành phố Hồ Chí Minh đã tạo ra áp lực khổng lồ lên hệ thống thủy vực tự nhiên. Điển hình là lưu vực kênh Nhiêu Lộc - Thị Nghè với chiều dài 8.692 m, chảy qua 7 quận nội thành và là nơi cư trú của hơn 1,2 triệu dân, chiếm 31,2% tổng dân số thành phố thời điểm nghiên cứu. Mỗi ngày, tuyến kênh này phải tiếp nhận khoảng 93.000 m³ nước thải chưa qua xử lý, trong đó nước thải sinh hoạt và thương mại chiếm tới 92% (khoảng 85.600 m³/ngày), nước thải công nghiệp chiếm 3,6% (khoảng 3.400 m³/ngày) và nước thải y tế chiếm 4,3% (khoảng 4.000 m³/ngày).

Tình trạng quá tải chất thải hữu cơ đã biến dòng kênh thành điểm nóng ô nhiễm môi trường nước. Các chỉ số thủy lý hóa ban đầu ghi nhận mức độ suy thoái nghiêm trọng: độ khử COD lên tới 107,2 mg/l, nồng độ oxy hòa tan (DO) xấp xỉ bằng 0 ppm, độ trong chỉ đạt 8 cm và độ dẫn điện Ec đạt 644 µS/cm kèm theo bọt khí và mùi hôi thối đặc trưng của khí hydro sunfua cùng mercaptan.

Trước thực trạng đó, đề tài tập trung điều tra thành phần loài, phân lập và thử nghiệm khả năng tự làm sạch, xử lý nước thải của ngành tảo silic (Bacillariophyta) trong điều kiện tự nhiên. Nghiên cứu được triển khai từ tháng 10 năm 2002 đến tháng 4 năm 2003 trên toàn tuyến kênh và các thủy vực lân cận. Ý nghĩa then chốt của công trình là cung cấp một giải pháp công nghệ sinh học xử lý nước thải chi phí thấp, giúp giảm hàm lượng COD từ 107,2 mg/l xuống dưới 12,4 mg/l (hiệu suất xử lý đạt trên 88%), tái tạo nồng độ oxy hòa tan tự nhiên và khôi phục hệ sinh thái thủy vực bền vững cho đô thị.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng trên nền tảng lý thuyết tự làm sạch của môi trường nước (Biological self-purification) và nguyên lý vận hành của hệ thống hồ sinh học hiếu khí. Cơ chế trung tâm là mối quan hệ cộng sinh tương hỗ giữa vi sinh vật và vi tảo: tảo sử dụng năng lượng ánh sáng mặt trời để quang hợp, hấp thụ khí carbonic và giải phóng oxy hòa tan; lượng oxy này đóng vai trò chất oxy hóa thiết yếu để vi khuẩn hiếu khí phân hủy chất hữu cơ phức tạp thành các hợp chất vô cơ đơn giản như nitrat, phosphat và sulfat. Ngược lại, các sản phẩm khoáng hóa này lại trở thành nguồn dưỡng chất cho tảo sinh trưởng và phát triển sinh khối.

Bên cạnh đó, đề tài áp dụng hệ thống đánh giá mức độ ô nhiễm qua sinh vật chỉ thị Saprobic do Kolkwitz và Marsson khởi xướng, được chuẩn hóa theo điều kiện thủy vực Việt Nam. Hệ thống này phân loại môi trường nước thành các vùng chất lượng: vùng ô nhiễm rất nặng (Polysaprobe), vùng ô nhiễm trung bình (Mesosaprobe) và vùng nước sạch (Oligosaprobe). Nghiên cứu tích hợp các khái niệm chuyên ngành then chốt bao gồm: nhu cầu oxy hóa học (COD), nồng độ oxy hòa tan (DO), độ dẫn điện (Ec), thế oxy hóa khử (Eh) và hoạt tính kháng sinh tự nhiên của dịch tiết vi tảo trong việc kìm hãm vi khuẩn đường ruột.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp chọn mẫu ngẫu nhiên phân tầng tại các điểm đại diện sinh cảnh. Cỡ mẫu điều tra bao gồm mẫu nước và phiêu sinh vật thu thập tại 3 vị trí trọng yếu trên kênh Nhiêu Lộc - Thị Nghè (Cầu Kiệu, Cầu Thị Nghè, Cầu Trương Minh Giảng) kết hợp đối chứng với 4 sinh cảnh ngoại vi gồm ao cá, ao rau muống (quận Bình Thạnh) và ao sen, ao cầu (huyện Bình Chánh). Mẫu vi tảo được thu bằng lưới vớt phiêu sinh thực vật tiêu chuẩn No. 74 ở độ sâu cách mặt nước 20 cm dưới cả hai dạng mẫu nổi và mẫu bám.

Các thông số thủy lý hóa (pH, DO, Ec, Eh, độ trong) được đo đạc trực tiếp bằng thiết bị đo hiện trường chuyên dụng và kiểm tra độ khử COD bằng phương pháp chuẩn độ Permanganate - Axit Oxalic tại phòng thí nghiệm. Quá trình nuôi cấy thử nghiệm áp dụng phương pháp phân lập theo tổ hợp loài tự do thay vì nuôi cấy đơn loài thuần khiết. Lựa chọn này xuất phát từ nguyên lý sinh thái học: trong tự nhiên, quá trình phân hủy và xử lý chất bẩn diễn ra dưới tác động phối hợp của toàn bộ quần xã sinh vật.

Thí nghiệm nuôi cấy được thiết kế theo 3 lô lặp lại, mỗi lô gồm 5 bình tam giác chứa 100 ml môi trường nước thải lấy lúc triều rút với 5 dải nồng độ pha loãng: 10%, 30%, 50%, 70% và 100%, được cấy bổ sung 10 ml nguồn giống vi tảo. Quá trình theo dõi diễn ra liên tục ngoài trời dưới ánh sáng và nhiệt độ tự nhiên trong chu kỳ từ 6 đến 7 ngày qua hai đợt thí nghiệm chính vào tháng 10 năm 2002 và tháng 4 năm 2003.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Quá trình điều tra và thực nghiệm đã đem lại các phát hiện khoa học quan trọng về cấu trúc quần xã vi tảo và hiệu năng làm sạch nước thải:

Thứ nhất, nghiên cứu đã định loại được 101 loài vi tảo hiện diện trong nước thải kênh Nhiêu Lộc - Thị Nghè thuộc 4 ngành chính. Trong đó, ngành tảo silic (Bacillariophyta) chiếm ưu thế áp đảo với 43 loài (chiếm tỷ lệ 42,6%), tiếp theo là ngành tảo lam (Cyanophyta) với 31 loài (chiếm 30,7%), ngành tảo lục (Chlorophyta) với 22 loài (chiếm 21,8%) và ngành tảo mắt (Euglenophyta) với 5 loài (chiếm 4,9%). Sự áp đảo của tảo silic phản ánh đặc tính thủy văn của vùng nước lợ cửa sông chịu ảnh hưởng trực tiếp từ chế độ bán nhật triều của sông Sài Gòn.

Thứ hai, các loài tảo chỉ thị sinh học ghi nhận sự hiện diện ưu thế của nhóm chịu bẩn vừa (Mesosaprobe) như Nitzschia palea và Melosira varians, cùng với các đại diện ưa nước sạch như Cyclotella meneghiniana và nhóm chỉ thị nước lợ mặn như Nitzschia paradoxa. Điều này minh chứng chất lượng nước kênh đã có sự phục hồi sinh học nhất định so với giai đoạn trước khi nạo vét cải tạo.

Thứ ba, khả năng quang hợp và làm giàu oxy hòa tan của tổ hợp tảo diễn ra cực kỳ mạnh mẽ. Ở tất cả các nồng độ nước thải từ 10% đến 100%, hàm lượng DO đều tăng vọt và đạt cực đỉnh vào ngày nuôi cấy thứ 3 đến thứ 5. Tại nồng độ nước thải 100%, nguồn giống từ ao cá và ao sen tạo ra lượng oxy hòa tan vượt bậc, đưa DO đạt đỉnh 166,2% (tương đương 11,54 ppm). Ở nồng độ 50%, nguồn giống ao cá đẩy nồng độ DO lên mức kỷ lục 169,2% (tương đương 12,49 ppm) trước khi suy giảm dần vào ngày thứ 6.

Thứ tư, hiệu suất xử lý chất hữu cơ thể hiện qua mức giảm COD đạt kết quả rất cao. Từ mức COD ban đầu là 107,2 mg/l, sau chu kỳ nuôi cấy 6 đến 7 ngày, chỉ số COD của nước thải ở tất cả các lô thí nghiệm đều giảm xuống ngưỡng 5,2 đến 12,4 mg/l. Cụ thể, ở các dải nồng độ 10%, 30% và 50%, COD sau xử lý đều đạt dưới 10 mg/l (đáp ứng tiêu chuẩn xử lý quốc tế nghiêm ngặt); tại nồng độ 70% và 100%, COD đều duy trì dưới mức 20 mg/l, hoàn toàn đạt quy chuẩn cho phép xả thải ra môi trường tự nhiên theo Luật Bảo vệ Môi trường Việt Nam. Đồng thời, độ dẫn điện Ec giảm từ 1,4 đến 2,2 lần và pH được đệm về mức trung tính ổn định từ 7,23 đến 8,84.

Thảo luận kết quả

Diễn biến động thái quang hợp và khoáng hóa chất hữu cơ được thể hiện rõ nét qua các biểu đồ biến thiên nồng độ oxy hòa tan và pH theo thời gian. Đồ thị DO thể hiện dạng đường cong hình chuông chuẩn: nồng độ oxy tăng nhanh từ ngày thứ nhất, đạt đỉnh ở giai đoạn bẩn vừa (ngày thứ 3 đến thứ 4) khi mật độ tế bào tảo đạt mức cực đại, sau đó giảm dần khi nguồn dinh dưỡng hữu cơ cạn kiệt. Sự gia tăng đồng pha của pH lên ngưỡng kiềm (đạt từ 9,0 đến 9,55 ở ngày thứ 3 và thứ 4) là kết quả trực tiếp của việc vi tảo hấp thụ mạnh ion bicarbonat và giải phóng ion OH- trong quá trình quang hợp. Môi trường kiềm hóa tạm thời này mang ý nghĩa sinh thái đặc biệt quan trọng, giúp ức chế và tiêu diệt các vi khuẩn gây bệnh đường ruột nguy hại.

Khi so sánh với các thủy vực ô nhiễm nội địa khác tại Việt Nam, nơi tảo lục và tảo mắt thường chiếm ưu thế tuyệt đối (trên 60%), hệ thống kênh Nhiêu Lộc - Thị Nghè lại ghi nhận tỷ lệ tảo silic lên tới 42,6%. Nguyên nhân là do dòng kênh liên thông với sông Sài Gòn, chịu tác động của độ mặn và biên độ triều 153,3 cm tại trạm Thủ Thiêm, tạo điều kiện lý tưởng cho các loài tảo silic nước lợ bùng phát. Kết quả phân tích qua bảng theo dõi COD khẳng định rằng tổ hợp loài tảo silic bản địa sở hữu năng lực thích ứng cao, không bị ức chế bởi độc chất hữu cơ và có thể xử lý triệt để nước thải đô thị mà không cần bổ sung hóa chất hay năng lượng nhân tạo.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên các kết luận thực nghiệm, nghiên cứu đề xuất 4 nhóm giải pháp kỹ thuật và quản lý môi trường mang tính khả thi cao:

Một là, ứng dụng mô hình hồ sinh học nhiều ngăn sử dụng tổ hợp vi tảo silic bản địa (Nitzschia, Melosira, Cyclotella) trong các công trình xử lý nước thải đô thị phân tán. Mục tiêu kỹ thuật cần đạt là duy trì nồng độ oxy hòa tan trên 6 ppm và hạ chỉ số COD xuống dưới 15 mg/l với chu kỳ lưu nước thiết kế từ 5 đến 7 ngày. Chủ thể thực hiện: Sở Tài nguyên và Môi trường Thành phố Hồ Chí Minh phối hợp cùng Công ty Thoát nước Đô thị.

Hai là, xây dựng hệ thống lắng lọc bùn đáy kết hợp trạm điều tiết triều dọc tuyến kênh Nhiêu Lộc - Thị Nghè nhằm kiểm soát độ đục và ổn định độ dẫn điện Ec dưới mức 300 µS/cm trước khi đưa nước vào vùng xử lý sinh học. Lộ trình triển khai dự kiến kéo dài từ 12 đến 18 tháng. Chủ thể thực hiện: Ban Quản lý Dự án Vệ sinh Môi trường thành phố.

Ba là, thiết lập chuỗi thu hồi và tái sử dụng sinh khối vi tảo sau quá trình xử lý nước thải để làm nguyên liệu sản xuất thức ăn cho ngành nuôi trồng thủy sản hoặc chế biến phân bón hữu cơ sinh học giàu khoáng chất. Giải pháp này giúp cắt giảm 30% đến 40% chi phí vận hành xử lý bùn thải, hướng tới mô hình kinh tế tuần hoàn. Chủ thể thực hiện: Các viện nghiên cứu nông nghiệp và doanh nghiệp xử lý môi trường.

Bốn là, triển khai mạng lưới quan trắc sinh học định kỳ hàng quý dựa trên mật độ và cơ cấu các loài tảo chỉ thị (Nitzschia palea, Melosira varians) dọc theo 8.692 m chiều dài lưu vực. Việc theo dõi chỉ thị sinh học sẽ giúp phát hiện sớm các nguy cơ ô nhiễm cục bộ với độ chính xác cao và chi phí chỉ bằng khoảng một phần ba so với phương pháp phân tích hóa lý truyền thống. Chủ thể thực hiện: Chi cục Bảo vệ Môi trường và Trung tâm Quan trắc Tài nguyên Môi trường.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nội dung và số liệu thực nghiệm của luận văn là tài liệu tham khảo giá trị cho 4 nhóm đối tượng chuyên môn:

Nhóm thứ nhất là các nhà nghiên cứu, giảng viên và học viên cao học thuộc chuyên ngành Sinh thái học, Thủy sinh học và Công nghệ Môi trường. Luận văn cung cấp hệ thống dữ liệu phân loại chi tiết 101 loài vi tảo và quy luật động học của quần xã sinh vật trong môi trường nước thải cửa sông nhiệt đới.

Nhóm thứ hai là các kỹ sư thiết kế công nghệ xử lý nước thải đô thị và công nghiệp. Số liệu thực nghiệm về các dải nồng độ 10% đến 100%, tốc độ sinh oxy hòa tan (đạt trên 12 mg/l) và thời gian lưu sinh học 6 đến 7 ngày là cơ sở tính toán kích thước bể lọc sinh học, hồ làm thoáng tự nhiên và hồ sinh hóa hiếu khí.

Nhóm thứ ba là các nhà quản lý đô thị và chuyên viên hoạch định chính sách tại các cơ quan quản lý nhà nước về môi trường. Công trình cung cấp luận cứ khoa học thực tiễn để đánh giá hiệu quả các dự án cải tạo kênh rạch, quy hoạch hệ thống thoát nước và xây dựng các tiêu chuẩn bảo vệ nguồn nước mặt.

Nhóm thứ tư là các doanh nghiệp nuôi trồng thủy sản và sản xuất chế phẩm sinh học. Tài liệu mang lại hướng dẫn thực tế về kỹ thuật thu thập, phân lập và nhân sinh khối tổ hợp vi tảo giàu dưỡng chất để phục vụ sản xuất thức ăn tự nhiên cho ấu trùng tôm cá.

Câu hỏi thường gặp

Ngành tảo silic đóng vai trò gì nổi bật trong cơ chế tự làm sạch của kênh Nhiêu Lộc - Thị Nghè? Tảo silic chiếm tới 42,6% cơ cấu loài tại lưu vực, đóng vai trò nhà máy sản xuất oxy sinh học chủ lực. Thông qua hoạt động quang hợp mạnh mẽ, chúng cung cấp nguồn oxy hòa tan dồi dào (đẩy DO đạt tới 12,49 ppm), thúc đẩy vi khuẩn hiếu khí oxy hóa triệt để các chất hữu cơ hòa tan và khử mùi hôi của dòng kênh.

Hiệu suất làm giảm chỉ số COD của phương pháp xử lý bằng vi tảo silic đạt mức độ nào? Sau thời gian xử lý từ 6 đến 7 ngày, chỉ số COD giảm ngoạn mục từ 107,2 mg/l xuống còn 5,2 đến 12,4 mg/l ở tất cả các nồng độ thử nghiệm. Hiệu suất xử lý đạt từ 88,4% đến 95,1%, đưa chất lượng nước thải đạt chuẩn xả thải theo quy định môi trường Việt Nam.

Tại sao sự gia tăng chỉ số pH trong quá trình nuôi cấy vi tảo lại có lợi cho môi trường nước? Khi tảo quang hợp mạnh vào ngày thứ 3 đến thứ 4, việc hấp thụ ion carbonic làm pH tăng lên môi trường kiềm từ 9,0 đến 9,55. Mức kiềm hóa sinh học này có tác dụng diệt khuẩn tự nhiên, vô hiệu hóa các vi khuẩn gây bệnh đường ruột trước khi nước tự điều chỉnh về trạng thái trung tính ổn định từ 7,23 đến 8,84.

Ưu điểm cốt lõi của phương pháp nuôi cấy theo tổ hợp loài so với nuôi cấy đơn loài là gì? Nuôi cấy tổ hợp loài mô phỏng chính xác cấu trúc quần xã ngoài tự nhiên, phát huy tác động tương hỗ giữa các nhóm vi sinh vật và vi tảo khác nhau. Phương pháp này giúp hệ thống xử lý duy trì tính bền vững cao, chống chịu tốt trước sự biến động nồng độ chất thải và không bị suy thoái sinh khối như nuôi đơn loài.

Nguồn giống vi tảo thu thập từ sinh cảnh nào mang lại hiệu quả xử lý tối ưu nhất? Kết quả thực nghiệm khẳng định nguồn giống thu thập từ ao cá và ao sen cho hiệu năng quang hợp và xử lý nước thải vượt trội nhất. Tại các nồng độ nước thải từ 50% đến 100%, nguồn giống này tạo ra nồng độ oxy hòa tan cao nhất (đạt 11,54 đến 12,49 ppm) và hạ thấp COD nhanh nhất.

Kết luận

Công trình nghiên cứu đã hoàn thành toàn diện các mục tiêu khoa học và thực tiễn đề ra thông qua các kết quả cốt lõi:

• Thiết lập danh mục phân loại sinh học gồm 101 loài vi tảo tại kênh Nhiêu Lộc - Thị Nghè, khẳng định vị thế ưu thế tuyệt đối của ngành tảo silic với 43 loài (chiếm 42,6%).
• Chứng minh khả năng xử lý chất hữu cơ vượt trội của vi tảo bản địa, hạ chỉ số COD từ 107,2 mg/l xuống ngưỡng an toàn 5,2 đến 12,4 mg/l sau 6 đến 7 ngày.
• Xác định quy luật động thái quang hợp với nồng độ DO đạt đỉnh từ 166,2% đến 169,2% (tương đương 11,54 đến 12,49 ppm) và cơ chế tự làm sạch đồng bộ của hệ thống.
• Đánh giá thành công vai trò chỉ thị sinh học của các loài vi tảo trong việc giám sát chất lượng nước và mức độ hồi phục sinh thái thủy vực.
• Khẳng định tính ưu việt của giải pháp công nghệ sinh học chi phí thấp, thân thiện môi trường trong xử lý nước thải đô thị quy mô lớn.

Đóng góp lớn nhất của đề tài là mở ra hướng đi bền vững cho công tác xử lý ô nhiễm nguồn nước mặt tại các đô thị đang phát triển bằng cách tận dụng tối đa nguồn lực sinh học bản địa. Kế hoạch tiếp theo cần tập trung thử nghiệm mô hình thực địa dạng liên tục trên quy mô pilot trong vòng 6 đến 12 tháng tới. Các cơ quan quản lý môi trường đô thị và doanh nghiệp thoát nước cần chủ động ứng dụng ngay giải pháp sinh thái này vào thực tiễn để bảo vệ và hồi sinh các dòng kênh đô thị.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU. Mỗi hoạt động của con người ít nhiều đều có tác động đến môi trường xung quanh. Nhất là sau cuộc cách mạng kỹ thuật khoa học cùng với xu thế công nghiệp hóa. đô thị hóa và sự gia ting dân số đã làm cho tác động của con người ngày càng mãnh liệt đối với môi trường xung quanh theo hướng ngày càng xấu đi, nhất là vấn để nước.

Bằng chứng là các khu công nghiệp nhà máy, khu chế xuất, xí nghiệp xuất hiện hàng ngày thải ra hệ thống sông ngòi, kênh rach | lượng nước thải khổng 16 hầu hết chưa qua xử lý làm cho các hệ thống kênh rạch bị ô nhiễm tram trọng. Ô nhiễm môi trường nước tất yếu sẽ dẫn đến ô nhiễm môi trường đất, không khí kéo theo gây độc cho cả động thực vật lin con người bởi nhu cầu sử dụng nước. Trong từng khu vực, từng nước khác nhau, tình hình 6 nhiễm môi trường cũng xảy ra tương ttí. Đối với nước ta, 6 nhiễm nguồn nước là | vấn dé đáng lo ngại, nhất là ở các thành phố lớn ( TP.

Nên việc giải quyết vấn để ô nhiễm nguồn nước cẩn được quan tâm hàng đầu và phải làm thế nào để khắc phục dude tình trạng đó thì kênh Nhiêu Lộc - Thị Nghe (TP.HCM) đang được cải tạo là bước đầu thực hiện mục tiêu trên. Bằng biện pháp sinh học, chúng ta sẽ nhanh chóng có kết quả chính xác mà biện pháp này đơn giản dễ tiến hành, ít tốn kém đồng thời định loại được các giống tảo xử lý nước thải. Do hạn chế về chuyên môn, thời gian và điều kiện nghiên cứu nên nội dung dé tài chỉ giới hạn trong việc: "ĐIỀU TRA - PHÂN LẬP VÀ THÍ NGHIỆM KHẢ NANG XỬ LÝ NƯỚC THAI KENH NHIÊU LỘC - THỊ NGHE TP.HCM CUA NGANH TAO SILIC”. S VIH: Vite Thị Phương Quyên l 41⁄2.

AGUYER VAR 2147 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP —— TỔNG LUẬN VAN ĐỀ Ô NHIEM THỦY VUC. Li ' giớ : - Viée sử dung nước trên thế giới có thé chia làm 3 nhóm: + Thủy lợi : 73%. + Công nghiệp: 21 % + Sinh hoạt 6% - các nước công nghiệp phát triển, nước dùng cho sản xuất chiếm 40%, ở các nước đang phát triển phần lớn nước lại đùng cho thủy lợi. - Lượng nước sử dụng vào tất cả các hoạt động kinh tế, đời sống của toàn thế giới không ngừng tăng lên nhưng tốc độ tăng của các nhóm sử dụng không điều nhau.

Sau 100 năm kể từ 1900 đến nay, lượng nước sử dụng cho thủy lợi ting 10 lin, cho công nghiệp tăng 63 lan. - Lĩnh vực nước dùng cho sinh hoạt gia đình cũng diễn ra tương tự, trung bình mỗi ngày thế giới cẩn đến 464 tỷ lít nước sạch cho sinh hoạt, bình quân mỗi ngày- | người cẩn 60 - 80 lít nước sạch trong đó 3 lít đùng cho ăn uống. - Qua đó ta thấy lượng nước dùng cho công nghiệp và sinh hoạt rất lớn, do đó lượng nước thải ra do các hoạt động trên không phải là con số nhỏ. Vì vậy việc sử dụng nước không những làm mất cân bằng nước mà còn gây ra sự ô nhiễm lớn: Theo tính toán của LVOVITS lượng nước thải tổng cộng năm 1900 là 28,8km’, 1970 là 490 km’, 2000 tăng lên 1824 km’.

- Qua nghiên cứu cho thấy tài nguyên nước ngọt trên thế giới giảm sút, mực nước ngắm bị hạthấp. Theo Liên hiệp quốc năm 1970, hơn 40 nước trên thế giới thiếu nước ngọt và nước xạch. _ Tình hình ô nhiễm: - Nước gọi là ô nhiễm khi thành phan nồng độ và mật độ các chất trong d6bi biến đổi và trở thành không thích hợp trong sử dụng. Sự biến đổi này bao gồm các tính chất lý hoá sinh với sự tổn tại các chất độc hại ở thể lỏng, khí và rắn gây nguy hiểm cho người và sinh vật.

S VTH: Vưu Thi Phương Quyên tw 4122. @1XC VAN 21% LUẬN VAN TỐT NGHIỆP - Theo tổ chức y tế thế giới nồng độ giới han cho phép đối với các chất trong nước uống như sau: + Flo :0,7— 1,5 mg/l + Sat :0,1 mg/l + Mangan :0,05 mg/l Các nguồn gây 6 nhiễm nước bao gồm: + Nude thải công nghiệp, dầu hỏa hoá chất, công nghệ thực phẩm, xí nghiệp, thuộc da. + Ô nhiễm sinh học. + _ Ô nhiễm chất phóng x.

+ Nước thải sinh hoạt từ các gia đình trường học, bệnh viện cơ quan. Trong đó ô nhiễm chất thải và ô nhiễm sinh học là 2 nguyên nhân chủ yếu dẫn đến ô nhiễm dẫn đến ô nhiễm thủy vực tại các hệ thống sông ngòi kênh rạch ở nhiều nước cũng như Việt Nam. Ô nhiễm nước thải thành phố ( nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp). - Nước thải sinh hoạt thành phố bao gồm 3 nhóm chất hữu cơ chính: hydrat carbon, protein, lipit.

+ Protein : gồm các chất cao phân tử 15000 - 18000 Dalton. Dưới tác dụng của protease do | số vi khuẩn tiết ra, protein bị thủy phân thành monoacid và amid -> alanin -> vi sinh vật hấp thụ. 0 Những chất bén vững như chất min. 0 Những chất vi sinh vật thải ra gây mùi hôi (mercaptan).

+ Hydrat carbon: được các vi sinh vật sử dụng, quá trình này xảy ra nhanh nhất là đối với đường đơn. Vd: C,HO, + 6O; = 6CO, + 6H:O + 674 cal Trong điều kiện yếm khí: C,H;;O, > CH,COOH + 34cal CH;COOH > CH; + CO; + Lipit: phân hủy thành glycerin và các axit béo. Các acid béo tiếp tục biến đổi thành các acid đơn giản hơn, trong | số chúng có mùi 61 như acid valeric. S VTH: Vưu Thị Phương Quyên 3 GUARD: 2<.

411 VAN “212 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP - Nước thải công nghiệp: + Công nghiệp hóa chất: sản xuất acid sulfuric là quan trọng nhất, độc là do độ acid tăng. + Công nghiệp sản xuất giấy : thải ra các chất độc: © Hydro sulfur natri (NaHS) 0,5 mg/l o _ Dihidro sulfur( HạS ) [mg/l co - Phenol ( CsH;OH ) | — 10 mg/l o Para 0,6 mg/l o Opto 0,1 mg/l Trong đó độc nhất là cyamid, khi cá nhiễm cyamid mang đỏ rực lên. + Công nghiệp dầu hỏa: sự khai thác dầu hỏa và các sự cố trong quá trình vận chuyển xả nước thải công nghiệp dầu hỏa làm hàm lượng dâu ở các đại dương tăng lên. Ô nhiễm sinh học: - Nguyên nhân đo các loài tảo nở hoa và tiết chất độc đặc biệt là tảo lam.

Có khoảng 20 loài tảo lam chứa độc tố bản chất là peptid, alcaloid, phenol. Độc tố xác định được 7 giống nước ngọt và 2 gống ở biển (LA Xirenco, V. - Các chất độc do tảo tiết ra có thể làm chết các sinh vật, kể cả con người như chất VFDF, FDF, Gymnodinium, veneficum, G.brevis, Gonyaulax catenella. Độc nhất là độc tố do Mycrocystis tiết ra.

Hiện tượng nở hoa của giống Mycrocystis Tricho desmium ở Nam Mỹ làm nước bị độc, làm chết hàng ngàn trâu bò hàng năm. Nhiều tảo tiết ra các chất hữu cơ có chứa Clo có hoạt tính sinh học cao trong đó có các chất gây ung thư, dị ứng. - Một số tảo gây mùi vị cho nước như tảo lam, tảo lục, tảo silic, tảo giáp, tảo vàng ánh. Sự phát triển mạnh của tảo gây thiệt hại về kinh tế, làm tắt nghẽn tấm chắn và những thiết bị lọc khác trong hệ thống lọc nước (đặc biệt là tảo silic).

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP MỘT SỐ TẢO LÀM Ô NHIỄM, GÂY MÙI, MÀU, TẮT LỌC NƯỚC. * Tảo làm ô nhiễm nước: Chlamydomonas Spirogyra Lepocinclis Chlorogonium Anabaena Gomphonema Chlorella Oscillatoria Amenellum Pyrobotrys Phormidium Arthrodpira Stigloclonium Carteria Lyngbya Cholorococcum Euglena Tetraedron Phaeus ¢ Tảo làm nước có mùi mau: Asterionella Nitella Gomphosphaeria Anabaena Ceratium Staurastrum Anacysus Synedra Tabellaria Hydrodictyon Aphanizomenon Synura Mallomonas Dinobryon Peridinium Pandrorina * Tảo gây tắt lọc nước: Dinobryon Fragillaria Cyclotella Tribonema Trachelomonas Cymbella Chlorella Anacystis Melosira Closterium Rivularia Synedra Palmella Anabaena Spirogyra Oscillatoria S VTH: Vưu Thị Phương Quyền 4122. NGUYEN VAN 21 LUAN VAN TOT NGHIEP * Tinh trang 6 nhiễm nước: Tình trang 6 nhiễm nứơc từ những năm 60 trở thành một vấn để nghiêm trọng đặc biệt ở Châu Au, Bắc Mỹ, Nhật. Những năm gần đây nan ô nhiễm nước trở nên phổ biến và trầm trọng ở nhiều nước Châu A: - An Độ: khoảng 70% nguồn nước ngọt bị 6 nhiễm.

- Trung Quốc: 54 trong số 78 con sông bi ô nhiễm. - Malaysia: hơn 20 con sông ô nhiễm đến mức không còn cá và động vật khác. - Việt Nam: tình trang ô nhiễm xảy ra ngày càng phổ biến và nghiêm trọng. HCM hơn 300 xí nghiệp công nghiệp thải chất nhiễm bẩn trực tiếp vào sông, ao bồ, kênh rạch không qua xử lý, do đó,biển và đại dương cùng bị ảnh hưởng do chất thải từ sông ngòi đổ ra.

Theo số liệu của Liên Hiệp Quốc, hàng nam các sông trên thế giới đã đưa xuống biển 320 triệu tấn sắt, 3.2 triệu tấn chì.6 triệu tấn Mangan, 6 triệu tấn dầu các loại. Tình hình nêu trên đưa đến những tác hại lớn cho hệ sinh thai. Lớp dầu nổi làm ảnh hưởng đến quang hợp của sinh vật hd du, do đó ảnh hưởng đến nguồn thức ăn cho cá và ảnh hưởng đến quá trình tiêu thụ CO; và cung cấp O; cho khí quyển. SVTH: Vưu Thị Phương Quyén SỐ 6 4127.

NGUYEN VAN PHYER LUAN VAN TOT NGHIEP PHAN III: ¬ DIEU KIỆN TỰ NHIÊN THÀNH PHÔ HO CHÍ MINH I.- Địa hình; - Thành phố Hổ Chí Minh nằm ở vị trí 10°20" - 11°08" vĩ Bắc, 105°20° - 10720' kinh Đông. - Thành phố HCM nằm trong vùng giáp ranh giữa vùng đổi miễn Đông. Độ dốc chung của khu vực theo hướng từ Bắc - Đông bắc tới Tây - Tây Nam. - Kênh Nhiêu lộc Thị Nghè chảy qua 5 quận : Tân Bình, Phú Nhuận , quận 3, quân | và Bình Thanh.

- Lưu vực Nhiêu Lộc - Thi Nghè nhìn chung có độ đốc cao từ 10m ở phía ngoài (Tân Bình, Gò Vấp, quận | ) đến 1,5m ở phía trung tâm (dọc theo cả 2 bờ kênh Nhiêu Lộc — Thị Nghé ). Điều kiện địa hình thích hợp cho việc tập trung nước mưa .- Địa chất : - Thành phố HCM có tỉ lệđất xám 27%, đất phèn 29%, đất nhiểm man & dam lay rừng sát 20%, còn lại là sông , hổ, kênh rạch và đất xây đựng. - Đất trong lưu vực Nhiêu Lộc- Thị Nghè bao gồm đất phù sa cổ , mới và lớp cát bối có đất sét. - Đất nên của Thành phố HCM được tạo thành từ các loại đất ở Hốc Môn , Củ Chi, Gò Vấp , Tân Bình đa phần đất xám trên phù sa cổ.

Đất nhiều cát , thấm , thoát nước nhanh khoáng hoá mạnh nhưng các tang sâu 3-4 mét thường bị đá ong hoá hoặc lớp đất giàu sắt hoặc đất phèn .