Đề tài Đánh giá độc tính của một số loại nước thải công nghiệp bằng các phép thử Test sinh học

o, tảo, vi sinh vật...) để xác định hoặc đo ảnh hưởng của một hoặc tập hợp các chất thử lên cơ thể sinh vật (gây chết, gây ức chế sinh trưởng...). 1.4.1 Các chỉ tiêu để đánh giá phép thử sinh học a. Nồng độ gây chết: (Lethal concentration LC) Để đánh giá chỉ tiêu này, các chỉ số thường dùng là LC10, LC50, LC70... - LC10: Là nồng độ ngưỡng, nếu nồng độ thấp hơn LC10 nó sẽ không gây chết với sinh vật thử. Đây chính là ngưỡng cho phép của các chất thải đối với môi trường. ở nồng độ thấp hơn LC10 không quan sát thấy tác động tức thời của chất thử đối với test thử nên không gây tác động tức thời với môi trường sinh thái. - LC50: Là nồng độ của chất thử gây chết 50% cá thể của test thử. Nồng độ này phụ thuộc vào thời gian và điều kiện tiến hành phép thử. Vì vậy trong một số trường hợp chỉ số LC50 được ghi kèm thời gian thử (, , ) , theo quy định của quốc tế về phép thử sinh học thống nhất lấy chỉ tiêu LC50 ở 96 giờ nên trong các tài liệu công bố về chỉ tiêu này không có chỉ số thời gian đi kèm. LC50 được quy định là chỉ tiêu chuẩn thống nhất của cơ quan quản lý môi trường của nhiều nước trên thế giới như: Mỹ, Thuỵ Điển, Canada, Thuỵ Sỹ... dùng để đánh giá độ độc của các chất thử đối với môi trường sinh thái. - LC70: Là nồng độ gây chế 70% cá thể thử, chỉ tiêu này dùng để tham khảo và hỗ trợ, đánh giá độ độc của chất thử . b. Nồng độ ức chế hữu hiệu (effective concentration EC). EC cũng được sử dụng để đánh giá ảnh hưởng của chất thử lên cơ thể sinh vật, sử dụng làm test thử. EC cũng sử dụng các chỉ tiêu tương tự như LC: EC10, EC50 và EC70. EC50 được sử dụng là chỉ tiêu chuẩn để đánh giá phép thử. Đây là nồng độ gây ức chế 50% quá trình trao đổi chất so với bình thường của cơ thể sinh vật sử dụng làm test thử. Quá trình trao đổi chất có thể đánh giá thông qua: Tốc độ sinh trưởng, sản phẩm trao đổi chất, lượng ôxy sử dụng trong quá trình hô hấp... 1.4.2 Yêu cầu đối với cá thể sử dụng trong phép thử sinh học - Cá thể sử dụng làm test thử phải mẫn cảm với chất thử. - Cá thể sử dụng làm test thử phải phù hợp với điều kiện khí hậu và địa lý của khu vực đánh giá test thử (cá thể phải thuần dưỡng tại khu vực đánh giá chất thử tối thiểu là 1 năm). - Là những cá thể quan trọng đặc trưng cho môi trường sinh thái cần quan tâm. - Dễ dàng thuần dưỡng và chuẩn hoá ở điều kiện phòng thí nghiệm và có những hiểu biết về sinh thái của nó trong môi trường. - Phải là các cá thể khoẻ mạnh, ít bị mắc bệnh dịch. - Quá trình thử tương đối đơn giản. 1.4.3 Phân loại phép thử a. Phân loại theo thời gian thử. - Thử thời gian ngắn - Thử tức thời - Thử thời gian dài. b. Theo phương pháp thử - Thử tĩnh - Thử tính có thay thế mẫu thử theo thời gian - Thử động (trong dòng chảy của mẫu thử) c. Theo mục đích thử - Xác định nồng độ chất thử, nồng độ ức chế, đánh giá độ mẫn cảm... 1.5 các phương pháp xử lý nước thải Các phương pháp xử lý nước thải hiện nay có các phương pháp xử lý nước thải chính là: + Phương pháp cơ học. + Phương pháp hoá lý. + Phương pháp hoá học. + Phương pháp sinh học Nhìn chung nước thải công nghiệp rất đa dạng và phức tạp. Tuỳ thuộc vào từng cơ sở sản xuất, từng nhà máy và tính chất của từng loại nước thải, khả năng tài chính và quy định của từng nước mà người ta sẽ quyết định lựa chọn một hoặc nhiều phương pháp để xử lý với mục đích làm giảm hàm lượng các chất ô nhiễm tới mức thấp nhất trong thời gian nhanh nhất với chi phí nhỏ nhất, nhằm đạt được chỉ tiêu quy định đối với cơ sở do nhà nước ban hành 1.5.1 Phương pháp cơ học Đây là phương pháp thường được dùng để xử lý sơ bộ nước thải, nó có tác dụng loại bỏ các hợp chất không tan vô cơ cũng như hữu cơ trong nước. Tuỳ theo đặc điểm của các loại cặn cũng như kích thước của chúng trong nước thải mà người ta áp dụng các phương pháp như lắng, lọc qua lưới, xyclon thuỷ lực, lọc cát, qua ly tâm. 1.5.2 Phương pháp hoá học Cơ sở của phương pháp này là dựa trên các phản ứng hoá học giữa các chất bẩn với các hoá chất cho vào trong nước thải. Đây là giai đoạn xử lý sơ bộ trước khi xử lý sinh hoá. Các phản ứng hoá học có thể sảy ra là phản ứng trung hoà, phản ứng ô xi hoá khử hoặc các phản ứng phân huỷ các chất độc hại. 1.5.3 phương pháp hoá lý Phương pháp này được ứng dụng rộng rãi để xử lý nước cấp và nước thải. Phương pháp này dựa trên cơ sở các quá trình keo tụ, hấp phụ, trích ly, bay hơi, tuyển nổi, trao đổi ion tinh thể hoá, màng bán thấm dializ... Nhằm loại bỏ các hạt lơ lửng phân tán, các chất khí hoà tan, các chất vô cơ và hữu cơ ra khỏi nước thải. Người ta thường áp dụng phương pháp keo tụ kết hợp với đông tụ và tuyển nổi trong quá trình xử lý bằng phương pháp hoá lý với đối tượng là nước thải chế biến thuỷ sản. 1.5.4 Phương pháp sinh học Bản chất của phương pháp này dựa trên hoạt động sống của các vi sinh vật có khả năng phân giải các chất hữu cơ hoặc vô cơ trong nước thải thành nguồn năng lượng và nguồn Cacbon để thực hiện các quá trình sinh trưởng và phát triển. Khi đó chúng nhận các chất làm vật liệu để xây dựng tế bào, sinh trưởng và phát triển nên sinh khối tăng lên. Các vi sinh vật thường sử dụng trong xử lý nước thải là các vi khuẩn chủ yếu là loại dị dưỡng hoại sinh, nấm, tảo, nguyên sinh động vật và thực vật. õCác phương pháp sinh học bao gồm: - Phương pháp hiếu khí - Phương pháp kị khí - Phương pháp hỗn hợp hiếu khí và kị khí - Ao hồ sinh học Phương pháp sinh học thích hợp với các loại nước thải có tỉ số BOD5/COD nằm trong khoảng từ 0,5 á 1. Hầu hết các loại nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp thực phẩm đều có ti số này. Nhìn chung phương pháp này có một số ưu nhược điểm sau: * Ưu điểm: - Có thể xử lý nước thải có phổ nhiễm bẩn hữu cơ rộng - Hệ thống có thể tự điều chỉnh phổ các chất nhiễm bẩn và nồng độ các chất nhiễm bẩn - Rẻ hơn so với một số phương pháp xử lý khác (ví dụ: phương pháp hoá học) - Sản phẩm cuối cùng của quá trình xử lý là H2O và CO2. Vì vậy không gây ô nhiễm thứ cấp cho môi trường. - Sinh khối vi sinh vật có thể sử dụng vào các mục đích khác nhau như: bổ sung vào thức ăn chăn nuôi, làm phân bón hữu cơ. *Nhược điểm: - Đầu tư cho việc xây dựng trang thiết bị của hệ thống làm sạch cao. - Phải có chế độ công nghệ làm sạch hoàn chỉnh - Một vài chất hữu cơ độc tính có ảnh hưởng đến quần thể vi sinh vật trong bùn làm giảm hiệu suất làm sạch - Cần phải pha loãng nguồn nước có nồng độ chất hữu cơ cao do vậy làm tăng lượng nước thải. Thông thường các loại nước thải đưa vào xử lý sinh học có BOD5 thích hợp nhất trong khoảng từ 800-1200mg/l. Tuy có một số nhược điểm như vậy nhưng phương pháp làm sạch nước thải bằng biện pháp sinh học vẫn là phổ biến và được áp dụng rộng rãi nhất đối với các loại nước thải giàu chất hữu cơ. chương II: vật liệu và phương pháp nghiên cứu 2.1 vật liệu 2.1.1 Mẫu nước thải Nước thải nhà máy bia Hà Thành Hà Nội (lấy tại nguồn thải ra sông) Nước thải nhà máy giấy Bãi Bằng (lấy tại trạm bơm ra sông hồng) Thời gian lấy mẫu/03/2002 Nước thải làng nghề cơ khí Vân Chàng Nam Định. 2.1.2 Sinh vật chọn làm test thử - Cá trôi giống (mua tại chợ Bưởi Hà Nội) - Bèo tấm (chủng T93) - Vi sinh vật + Ecoli BL21 + Pscudo monay stuseri *Hoá chất: K2HPO4 Việt Nam KH2PO4 Việt Nam K2Cr2O7 Đức (NH4)Fe(SO4)2 Đức FeCl3.6H2O Đức CaCl2 Việt Nam MnSO4.2H2O Trung Quốc MgSO4 Việt Nam Na2SO3 Việt Nam Na2S2O3 Việt Nam KOH Việt Nam NaOH Việt Nam KI Trung Quốc I2 Trung Quốc NaN3 Đức Tinh bột tan Trung Quốc MgS04.7H20 Việt Nam NaNO3 Việt Nam CaCl2.2H2O Việt Nam Na2CO3 Việt Nam H3BO3 Nga MnCl2..4H2O Đức Na2MOO4.2H2O Đức ZnSO4.7H2O Việt Nam CuSO4.5H2O Việt Nam CO(NO3)2.6H2O Đức Na2EDTA Đức C6H8O7 Trung Quốc Fe III Amonium citrat Đức 2.1.3 Thiết bị - Máy đo pH Mettler Toledo 320 Anh - Cân phân tích AND HK-200 Anh - Bình tối để xác định DO Mỹ,Thuỵ Điển - Máy sục khí, máy li tâm Đức - Pipet tự động Nhật - Máy sục khí Việt Nam - Máy lắc Việt Nam - Tủ ấm Việt Nam, Nga - Tủ sấy Trung Quốc - Bình nuôi cá - Bình nuôi bèo 2.2 Phương pháp nghiên cứu 2.2.1 Xác định oxy hoà tan (DO) Lượng oxy hoà tan trong nước thường rát nhỏ,khoảng 6 ữ 7mg/l đối với nước sạch ở điều kiện bình thường. Mức độ oxy hoà tan trong nước thiên nhiên và nước thải phụ thuộc vào các hoạt tính sinh hoá, hoá học và lý học trong nước. Để xác định lượng ôxy hoà tan ta làm như sau: * Hoá chất: - MnSO42H2O: Cân 480g pha trong 1 lít nước cất. - KOH: Cân 700g KOH + 150g KI pha trong 700ml nước cất. Cân tiếp 10g NaN3 pha trong 40ml nước cất. Trộn lẫn hai dung dịch trên và định mức đến 1 lít. - Na2S2O3: Cân 12,4g Na2S2O3. 5H2O và 0,2g Na2SO3 pha trong 1 lít nước cất. Hoặc dùng nồng độ chuẩn 0,1N pha loãng tới nồng độ 0,25N. - H2SO4 đặc. Tinh bột tan 0,5%: Cân 0,5g tinh bột pha trong 5ml nước cất, đun sôi 90ml nước cất cho tinh bột vào khuấy tan hết chuẩn đến 100ml. - Nguyên lý và phương pháp Bổ sung vào dưới mặt nước trong bình BOD dung tích 250-300ml 2ml dung dịch MnSO4 tiếp theo là 2ml dung dịch kiềm iodua azide. Đậy cẩn thẩn tránh tạo bọt khí và trộn bằng cách quay bình ngược ít nhất 15 lần. Khi kết tủa hình thành và lắng xuống, lớp nước bên trên tạo thành ít nhất là 100ml thì mở nút, bổ sung 2ml H2SO4 đậm đặc cho chảy theo bình, đậy nút lại và lắc đều cho đến khi kết tủa hoà tan hoàn toàn. Định phân bằng dung dịch Na2S2O3 0,025N đến màu vàng rơm. Bổ sung 1-2ml dung dịch hồ tinh bột và tiếp tục định phân đến khi hết màu xanh. Trong môi trường kiềm Mn2+ bị ôxy hoà tan trong nước đến Mn4+ dưới dạng MnO2 Mn2+ + 2H+ + 1/2O2 = MnO2 + H2O Khi có mặt H+,Mn4+ bị khử đến Mn2+ MnO2 + 2I- + 4H+ = Mn2+ + 2H2O + I2 Công thức tính DO DO(mg/l) = Trong đó : a : thể tích dung dịch Na2S2O3 tiêu tốn, ml' k : hệ số hiệu chỉnh nồng độ Na2S2O3. N : nồng độ đương lượng của Na2S2O3 8000 : đương lượng của O2 quy ra 1 lít V1 : thể tích bình BOD, ml V2 : lượng chất phản ứng bổ sung vào bình khi xác định DO, ml 2.2.2 Xác định nhu cầu ôxy sinh học (BOD) Trong nước, khi xảy ra quá trình ôxy hoá sinh học thì các vi sinh vật sử dụng ôxy hoà tan. Vì vậy việc xác định tổng lượng ôxy hoà tan cần thiết cho quá trình phân huỷ sinh học là một chỉ tiêu quan trọng để đánh giá ảnh hưởng của nguồn thải đối với nguồn tiếp nhận. Trong thực tế, người ta không thể xác định lượng ôxy càn thiết để phân huỷ hoàn toàn chất hữu cơ, mà chỉ cần xác định lượng ôxy cần thiết trong năm ngày đầu và ký hiệu là BOD5. BOD5 được xác định bằng lượng ôxy hoà tan (DO) đã bị sử dụng trong năm ngày khi nước thải được nuôi cấy ở 20 0C trong bóng tối. Tiến hành pha loãng mẫu nước cần xác định BOD5 bằng nước pha loãng.Nước pha loãng là nước có bổ sung khoáng chất gồm 4 loại dung dịch muối khoáng (1ml mỗi loại cho một lít nước pha loãng): - Đệm phốtphat: pH = 7,2. Cân 8,5g KH2PO4 + 21,75g K2HPO4 + 33,4g Na2HPO4.7H2O+1,7g NH4Cl pha trong một lít nước cất. - Dung dịch MgSO4: Cân 22,5g MgSO4.7H2O pha trong 1 lít nước cất - Dung dịch CaCl2: Cân 27,5g pha trong 1 lít nước cất. - FeCl3.6H2O: Cân 0,25g pha trong 1 lít nước cất. * Xác định độ pha loãng của mẫu Từ giá trị COD đã xác định ở trên tra bảng hoặc tính độ pha loãng cần thiết của mẫu để xác định BOD sao cho lượng ôxy hoà tan được vi sinh vật sử dụng để ôxy hoá chất hữu cơ trong nước thải sau 5 ngày không hơn 5mg/l và không nhỏ hơn 2mg/l khi pha loãng ta phải tránh để ôxy quấn theo. * Xác định DO của nước thải trước khi nuôi như phương pháp đã trình bày ở phần trên. * Đậy kín bình để ở 20 0C trong bóng tối 5 ngày * Xác định DO sau 5 ngày nuôi. Kết quả được tính như sau: BOD5 = (mg/l) D1 là lượng ôxy hoà tan của dung dịch mẫu ngay sau khi pha loãng D2 là lượng ôxy hoà tan của dung dịch mẫu đã pha loãng sau 5 ngày P là hệ số pha loãng P = Trong đó: V1 là thể tích mẫu đem pha loãng V2 là thể tích nước pha loãng 2.2.3 Xác định nhu cầu ôxy hoá học (COD) Nguyên tắc của phương pháp này là xác định lượng ôxy cần thiết cho quá trình ôxy hoá hoá học các chất hữu cơ trong nước thành CO2 và H2O. Để xác định COD người ta thường sử dụng Kalibicromat (chất ôxy hoá mạnh) trong môi trường axit (đun hồi lưu trong 2 giờ). Khi đó diễn ra phản ứng: CHC + K2Cr2O7 + H+ CO2 + H2O + 3Cr3+ + 2K+ Lượng dư được chuẩn bằng dung dịch muối Morh với chỉ thị là ferroin. Cr2O7 2- + Fe2+ + H+ ế Cr3+ + Fe2+ + H2O * Hoá chất của phương pháp. - Dung dịch H2SO4 +AgSO4: Cân 4g Ag2SO4 cho hoà tan trong 100ml H2SO4 đặc lắc để tan qua một ngày mới dùng. - K2Cr2O7 (0,25N): cân 12,258g K2Cr2O7 vào 1 lít nước cất. - Chỉ thị N-phenylantranilic axit: Cân 0.25g pha trong 12ml dung dịch NaOH 0,1N. Sau đó pha loãng đến 250ml bằng nước cất. - Muối FAS (0.25N): Cân 98g muốn FAS pha vào 50ml nước cất cho tan bổ sung thêm 20ml H2SO4 đặc. Định mức đủ 1000ml. Chuẩn độ theo K2Cr2O7. *Cách tiến hành: Lấy 25ml mẫu cho vào bình phản ứng dung tích 250 ml Bổ sung 50ml K2Cr2O7 0.25N Cho 3ml H2SO4 đặc đã pha AgSO4 Cho 0.4g HgSO4 Cho thêm vài hạt thuỷ tinh Lắp vào hệ thống sinh hàn ngược Bổ sung tiếp 72ml H2SO4 đặc đã pha AgSO4 qua sinh hàn Đun sôi nhẹ 2 giờ Để nguội, rửa sinh hàn bằng 100ml nước cất Cho 5 đến 10 giọt chỉ thị axit N-phenylantranilic Chuẩn dộ bằng dung dịch muối FAS 0,25N Dung dịch từ màu đỏ chuyển sang màu xanh rồi kết thúc. Song song với mẫu thí nghiệm , tiến hành với mẫu trắng các bước như trên nhưng thay 25ml mẫu bằng 25ml nước cất Tính toán COD (mg/l) = a: số ml muối Morh dùng để chuẩn độ mẫu đối chứng b: số ml muối Morh dùng để chuẩn độ mẫu phân tích N: Nồng độ đương lượng của dung dịch muối Morh V: Thể tích mẫu đem phân tích (ml) 2.2.4 Xác định pH pH trong nước thường dao động trong khoảng 5ữ9. Để xác định pH trong nước thải trước và sau khi xử lý ta sử dụng máy đo pH. 2.2.5 Xác định LC 50 2.2.51 Phương pháp xác định LC50 đối với cá õ Sục khí cho bình nuôi cá 24 giờ sau đó chọn ra những con khoẻ mạnh õ Sau đó thử Test với các nồng độ nước thải nằm trong khoảng rộng Ví dụ: Nồng độ nước thải 10%; 20%; 30%; 40%; 50% õ Sau đó thu hẹp dần khoảng rộng của nước thải sao cho đạt được liều lượng gây chết 50% sinh vật đem thử trong 96 giờ đồng hồ tương ứng với một nồng độ nước thải xác định 2.2.5.2 Xác định LC50 đối với bèo Dung dịch đậm đặc để pha môi trường nuôi bèo tấm có các nồng độ trong bảng 2.1. Bảng 2.1 Ký hiệu Công thức hoá học Nồng độ ( g/l ) I MgS04.7H20 39.840 II NaNO3 42.500 III CaCl2.2H2O 36.000 IV Na2CO3 20.000 V K2HPO4 6.700 VI H3BO3 1.000 MnCl2..4H2O 0.200 Na2MOO4.2H2O 0.010 ZnSO4.7H2O 0.050 CuSO4.5H2O 0.005 CO(NO3)2.6H2O 0.010 VII Na2EDTA 1.400 C6H8O7 0.600 Fe III Amonium citrat 0.600 * Pha dung dịch dĩnh dưỡng nồng độ cao Cho 900ml nước cất vào bình định mức 1000ml. Cho vào đấy lượng chất tan cần thiết . Chỉnh đến pH 6,5 trừ dung dịch IV. Khử trùng dung dịch I, II, III, IV, V và VI trong nồi hấp ở nhiệt độ 1210C trong 15 phút. Dung dịch VII được vô trùng bằng cách lọc qua màng Millipore (đường kính lỗ 1,0 mm). Trước khi lọc, pH của dung dịch VII cũng được chỉnh về 6,5. * Chuẩn bị dung dịch nhân giống và dung dịch nguồn giống Cho lượng xác định theo bảng 2.2 các dung dịch dinh dưỡng từ I đến VII vào 900ml nước cất. Chỉnh đến pH = 6,5. Pha loãng dung dịch đến 1000ml. Bảng 2.2. Thành phần của dung dịch nuôi cấy khác nhau (ml/l) Dung dịch dinh dưỡng nồng độ cao Dung dịch nguồn giống Dung dịch nhân giống Dung dịch nuôi kiểm tra I 2,5 2,5 2,5 II 10,0 2,0 1,0 III 1,0 10 1,0 IV 1,0 10 1,0 V 10,0 2,0 1,0 VI 1,0 1,0 1,0 VII 1,0 1,0 1,0 õTrước tiên ta phải thuần hoá bèo bằng cách: Bèo từ bình giống gốc được rửa sạch bằng nước cất ba lần sau đó khử trùng bằng dung dịch H2O2 pha loãng 0.1%. Sau đó chuyển từng cánh bèo trên vào bình nhân giống, nhân giống cho tới khi bèo phát triển kín mặt bình. Tiếp theo ta chuyển hai cây bèo có đủ ba cánh vào từng bình thử Test có nồng độ chất thử (nước thải) khác nhau và theo dõi sau 96 giờ. Mục đích của thí nghiệm này là quan sát sự phát triển của bèo để xác định loạt nồng độ cho thử nghiệm cuối cùng, chọn những mức nồng độ mà ở đấy quan sát được sự biến động rõ nét nhất trong phát triển bèo. Chú trọng hình thái của cánh bèo (màu sắc độ lớn). 2.2.6 Xác định EC 50 (Effective concoctration) Tương tự như xác định LC50. Để xác định được EC50 ta cũng thử test có nồng độ nước thải nằm trong khoảng rộng. Sau đó thu hẹp dần khoảng rộng của nước thải sao cho đạt được liều lượng gây ức chế 50% sinh vật đem thử, tương ứng với một nồng độ nước thải xác định. Để xác định được liều gây ức chế ta dựa vào lượng ôxy tiêu thụ (%). Bằng cách pha hai dung dịch có nồng độ như nhau và ta đo ngay DO của một bình, bình còn lại ta đo DO của nó sau một giờ nuôi vi sinh vật. Lượng ôxy tiêu thụ của vi khuẩn được sử dụng làm chỉ tiêu đánh giá mức độ trao đổi chất của vi khuẩn. Lượng ôxy sử dụng càng ít vi sinh vật bị ức chế càng lớn. Dựa trên khả năng sử dụng ôxy của vi sinh vật thử đánh giá mức độ ức chế trao đổi chất của vi sinh vật theo công thức: Mức độ ôxy tiêu thụ .100% Nồng độ ức chế EC(%) = 100 - .100% Trong đó DO0: Lượng ôxy hoà tan tại thời điểm ban đầu DO1: Lượng ôxy hoà tan sau một giờ ở mẫu đối chứng không có chất thải DO2: Lượng ôxy hoà tan còn lại 1 giờ nuôi vi khuẩn trong bình có các chất thử. Chương III : Kết quả và thảo luận 3.1 một số đặc điểm của các loại nước thải công nghiệp 3.1.1 Nước thải nhà máy bia và nhà máy giấy Khi nghiên cứu, đánh giá mức độ ô nhiễm, độc tính của nước thải cũng như phương pháp xử lý, việc đầu tiên cần thiết và bắt buộc là phải xác định các đặc tính của nước thải. Các đặc tính này là cơ sở để đánh giá và giúp các nhà quản lý môi trường kiểm soát và quản lý nguồn thải và có các biện pháp xử lý cần thiết. Mục tiêu của nghiên cứu này là đánh giá tính độc của nước thải thông qua các phép thử sinh học nên các đặc tính của nước thải cũng cần được xác định để lựa chọn các chất thử cho phù hợp, đánh giá được chính xác tác động của các loại nước thải công nghiệp. Mẫu nước thải nhà máy bia Hà Thành được lấy tại cống thải chung của nhà máy. Nước thải nhà máy giấy của Công ty giấy Bãi Bằng được lấy tại trạm bơm ra Sông Hồng. Các chỉ tiêu của các mẫu nước thải này được trình bày ở bảng 3.1. Bảng 3.1 Các chỉ tiêu của nước thải sản xuất bia và sản xuất giấy. Mẫu nước thải pH COD mg/l BOD mg/l BOD/COD Nước thải bia Hà Thành 6,5 1772 1344 0,76 Nước thải Công ty giấy Bãi Bằng 7,5 438 123 0,28 Từ kết quả ở bảng 3.1 cho thấy nước thải nhà máy bia có nồng độ các chất ô nhiễm cao (COD = 1772). Tuy nhiên đây là loại nước thải dễ phân huỷ sinh học (BOD/COD = 0,76). Nước thải nhà máy giấy có nồng độ ô nhiễm thấp hơn so với nước thải nhà máy bia vì đã qua hệ thống lắng thu hồi xơ sợi. Nhưng đây là loại nước thải có chứa các chất khó phân huỷ (BOD/COD = 0,28). 3.1.2 Nước thải làng nghề cơ khí Nước thải làng nghề cơ khí được lấy mẫu tại cống xả nước thải của các dây chuyền mạ crôm, mạ Niken và gia công sắt các loại nước thải riêng biệt đã lấy trộn theo tỷ lệ 1:1:1 tạo thành mẫu hỗn hợp. Các chỉ tiêu sinh, hoá, lý được trình bày ở bảng 3.2. Bảng 3.2 Các đặc điểm của nước thải làng nghề cơ khí Vân Chằng Mẫu nước thải pH COD mg/l BOD mg/l BOD/COD Nước thải mạ Crôm 5 2376 35 0,015 Nước thải mạ Niken 6 1080 25 0,023 Nước thải hỗn hợp 8 864 28 0,032 Từ kết quả ở bảng 3.2 cho thấy nước thải của làng nghề cơ khí có chỉ số COD cao, do có chứa nhiều các Ion kim loại có tính khử. Tuy nhiên BOD rất thấp điều đó cho thấy đây là loại nước thải có chứa rất ít các chất hữu cơ và hoàn toàn không có khả năng phân huỷ sinh học. 3.2 xác định độ độc của nước thải lên test thử 3.2.1 Test thử là cá Cá là một trong những động vật thuỷ sinh điển hình của hệ sinh thái môi trường nước, chúng sử dụng các chất hữu cơ, vi sinh vật, thực vật thủy sinh... có trong môi trường làm thức ăn. Vì vậy, chúng rất mẫn cảm với các chất độc có trong môi trường. Mặt khác quá trình hô hấp, cá sử dụng ôxy hoà tan trong nước. Cho nên, khi nước bị ô nhiễm dẫn đến nồng độ ôxy hoà tan giảm, làm cho cá chậm phát triển và có thể bị chết. Do đó rất nhiều nước trên thế giới chọn cá là một trong những test thử để đánh giá độ độc của các hoá chất, chất thải... Tuy nhiên đối với cá việc chuẩn hoá nó gặp rất nhiều khó khăn do sự không đồng đều về trọng lượng con trong cùng một tuổi giống. Vì vậy khi chọn cá làm test thử người ta thường phải thuần hoá trong điều kiện chuẩn trước khi thử và chọn cá thể có kích thước tương tự nhau. Kết quả của phép thử thường được đánh giá thông qua một đơn vị trọng lượng của cá thể. Trong thí nghiệm này cá trôi được chọn với trọng lượng là: 100g/100con và được nuôi thuần 24 tiếng trong điều kiện cung cấp đủ ôxy. 3.2.1.1. ảnh hưởng của nước thải nhà máy bia lên tỷ lệ chết của cá. Để đánh giá được mức độ của nước thải nhà máy bia lên cá ta phải tiến hành thí nghiệm xác định LC50 của nước thải bia đối với test thử là cá. Đầu tiên ta tiến hành thí nghiệm thử test với nồng độ nước thải nằm trong khoảng rộng. Kết quả được trình bày trong bảng 3.3. Bảng 3.3 ảnh hưởng của nước thải nhà máy bia nên tỷ lệ chết của cá TT Nồng độ nước thải Cm% Lượng cá chết sau Tỷ lệ cá chết % 24h (con) 48h (con) 72h (con) 96h (con) 1 50 10 10 10 10 10/10 100 2 40 10 10 10 10 10/10 100 3 30 10 10 10 10 10/10 100 4 20 10 10 10 10 10/10 100 5 10 10 10 10 10 10/10 100 6 0 0 0 0 1 1/10 10 Từ kết quả kết quả bảng 3.3 cho thấy ta chỉ xác định được LC50 để xác định được LC50 ta tiếp tục tiến hành thí nghiệm thử test với nồng độ nước thải thấp hơn. Kết quả được trình bày ở bảng 3.4. Bảng 3.4 ảnh hưởng của nước thải nhà máy bia nên tỷ lệ chết của cá TT Nồng độ nước thải Cm% Lượng cá chết sau Tỷ lệ cá chết % 24h (con) 48h (con) 72h (con) 96h (con) 1 8 10 10 10 10 10/10 100 2 6 8 10 10 10 10/10 100 3 4 6 9 10 10 10/10 100 4 2 4 6 9 10 10/10 100 5 1 0 2 4 7 7/10 70 Bảng kết quả trên cho thấy ở nồng độ thấp nhất CM = 1% tỷ lệ chết là 70% cao hơn so với nồng độ cần tìm. Bởi vậy ta tiếp tục tiến hành thí nghiệm thử test với nồng độ thấp hơn. Kết quả được trình bày ở bảng 3.5. Bảng 3.5 ảnh hưởng của nước thải nhà máy bia lên tỷ lệ chết của cá TT Nồng độ nước thải Cm% Lượng cá chết sau Tỷ lệ cá chết % 24h (con) 48h (con) 72h (con) 96h (con) 1 1 0 2 4 7 7/10 70 2 0,8 0 1 2 5 5/10 50 3 0,6 0 0 0 3 3/10 30 4 0,4 0 0 0 1 1/10 10 Từ kết quả thí nghiệm thử test cá với nước thải nhà máy bia ta có thể vẽ được đồ thị biểu diễn tỷ lệ cá chết phụ thuộc vào nồng độ nước thải (CM). Hình 3.1 Tỷ lệ cá chết phụ thuộc vào nồng độ nước thải Từ đồ thị ở hình 3.1 tại điểm tỷ lệ chết 50% tương ứng với nồng độ nước thải CM = 0,8%. Đây chính là LC50 của nước thải nhà máy bia đối với cá. 3.2.1.2 ảnh hưởng của nước thải nhà máy giấy lên tỷ lệ chết của cá Để đánh giá được ảnh hưởng của nước thải giấy lên cá ta cũng tiến hành thí nghiệm xác định LC50 với test thử là cá. Đầu tiên ta cũng tiến hành thí nghiệm thử test cá với nồng độ nằm trong khoảng rộng kết quả được trình bày ở bảng 3.6. Bảng 3.6 ảnh hưởng của nước thải nhà máy giấy nên tỷ lệ chết của cá TT Nồng độ nước thải Cm% Lượng cá chết sau Tỷ lệ cá chết % 24h (con) 48h (con) 72h (con) 96h (con) 1 50 10 10 10 10 10/10 100 2 40 10 10 10 10 10/10 100 3 30 10 10 10 10 10/10 100 4 20 10 10 10 10 10/10 100 5 10 10 10 10 10 10/10 100 6 0 1 0 0 0 1/10 10 Kết quả thí nghiệm thử test cá ở bảng 3.6 cho thấy ở tất cả các nồng độ thử đều có tỷ lệ chết sau 96h là 100% nên ta tiếp tục tiến hành thí nghiệm thử test với nồng độ thấp hơn. Kết quả được trình bày ở bảng 3.7 Bảng 3.7 ảnh hưởng của nước thải nhà máy bia nên tỷ lệ chết của cá TT Nồng độ nước thải Cm% Lượng cá chết sau Tỷ lệ cá chết % 24h (con) 48h (con) 72h (con) 96h (con) 1 8 4 7 10 10 10/10 100 2 6 1 3 8 10 10/10 100 3 4 0 2 5 8 8/10 80 4 2 0 1 3 5 5/10 50 5 1 0 0 1 2 2/10 20 Kết quả thí nghiệm thử test ở bảng 3.7 đã tìm được nồng độ LC50 nhưng để xác định được nồng độ LC50 một cách chính xác ta thu hẹp khoảng nồng độ đã tìm được ở trên. Kết quả được trình bày ở bảng 3.8 Bảng 3.8 ảnh hưởng của nước thải nhà máy bia nên tỷ lệ chết của cá TT Nồng độ nước thải Cm% Lượng cá chết sau Tỷ lệ cá chết % 24h (con) 48h (con) 72h (con) 96h (con) 1 2,5 0 1 4 7 7/10 70 2 2 0 1 3 5 5/10 50 3 1,5 0 0 1 3 3/10 30 4 1 0 0 0 2 2/10 10 Từ kết quả bảng 3.8 ta có thể vẽ được đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc giữa tỷ lệ cá chết (LC) và nồng độ nước thải (CM). Hình 3.2 Tỷ lệ cá chết phụ thuộc vào nồng độ nước thải nhà máy giấy Từ đồ thị ở hình 3.2 tại điểm tỷ lệ chết 50% tương ứng với nồng độ nước thải CM = 2%. Đây chính là LC50 của nước thải nhà máy giấy đối với cá. 3.2.1.3 ảnh hưởng của nước thải làng nghề cơ khí lên tỷ lệ chết của cá Để đánh giá được ảnh hưởng của nước thải làng nghề cơ khí ta cũng tiến hành thí nghiệm thử test các với nước thải để xác định nồng độ