Luận văn Xử lý nước thải công nghiệp kênh tham lương thành phố Hồ Chí Minh bằng biện pháp sinh học

tảo ít nhạy cảm hơn và tảo có khả năng thích hợp được với môi trường khá đặc biệt, khó nhiễm tạp khuẩn. Thời gian lưu nước lâu từ hồ phụ sang hồ chính cũng giúp các sinh vật thích nghi từ từ với các tác nhân có hại băng chọn lọc tự nhiên; các loài có khả năng chống chịu tốt sẽ tồn tại và phát triển, loài nhạy cảm sẽ bị tiêu diệt. Những nghiên cứu ở các nước có khí hậu nhiệt đới cho thấy hồ xử lý dùng tảo XLNT có thể chịu đựng hàm lượng tương đối cao của kim loại nặng. Nồng độ trên 6mg/l đối với mỗi kim loại Cd, Cr, Cu, Ni và Zn không gây ra những xáo trộn về HQXL [26]. 1.7. XLNT đô thị để tái sử dụng cho các hoạt động nông nghiệp 1.7.1. Nguyên lý Xử lý nước thải đồ thị kết hợp với canh tác nông nghiệp chính là ứng dụng các nguyên tắc sinh thái cơ bản để đưa các chất gây ô nhiễm trở lại vòng tuần hoàn vật chất. Nói cách khác, là tái tạo nguồn tài nguyên nước sạch cho nông nghiệp, tận dụng các chất hữu cơ, các nguyên tố vi lượng, nguồn dinh dưỡng (N, p, K...) làm tăng độ phì cho đồng ruộng, góp phần làm tăng năng suất cây trồng. Trong công nghệ XLNT dùng tảo, dòng thải ra còn số lượng tảo rất nhiều. Nếu dùng nguồn thải này cho nuôi trồng thủy sản và các hoạt động nông nghiệp đều có ý nghĩa kinh tế và môi trường rất lớn. 1.7.2. Sử dụng trong nuôi trồng thủy sản Hồ xử lý dùng tảo tạo ra một hệ sinh thái thức ăn rất đa dạng, phong phú. Với số lượng tảo lớn, sản phẩm quang hợp của tảo rất đa dạng, có thể là tinh bột glicogen, leucosin, mannit, pramilon, chất dầu... nên giá trị dinh dưỡng rất cao. Tảo được xem như thức ăn tốt nhất của nhiều loài thủy sản [26]. 48 Giai đoạn đầu của sự phát triển ấu trùng của tôm, động vật thân mềm hai mảnh vỏ và một số loài đều phải dùng vi tảo làm thức ăn vì chúng có thành phần dinh dưỡng quý (các acid amin, acid béo) cần thiết cho sự sinh trưởng và phát triển của ấu thể [26]. Trên thế giới, mô hình nuôi ghép nhiều loài cá trong nước thải đã được áp dụng ở các nước: Ấn Độ, Mỹ, Đức, Israen, Trung Quốc v.v... Cá nuôi là các loài ăn tạp, ăn thực vật, tập tính chủ yếu là dùng tảo và các phiêu sinh động vật. Cá nước ngọt phổ biến được nuôi theo mô hình này là cá rô phi (Tilapia nilotica), cá chép (Hypopthalmi chthys); cá diêu hồng.v.v... Cá được nuôi bằng mô hình này là nguồn cung cấp protein quan trọng cho hàng triệu người ở những nước đang phát triển, đặc biệt là khu vực Đông Nam Á. 1.7.3. Sử dụng trong canh tác nông nghiệp Sử dụng nước thải ra từ hồ xử lý dùng tảo để tưới tiêu là nguồn chất mùn hữu cơ đặc biệt, hiếm tìm thấy trong tự nhiên. Nó giúp đất cải thiện cấu trúc, tăng độ phì, và có khả năng giữ nước lâu dài. Dùng nước thải do tảo xử lý tưới tiêu, còn cung cấp cho đồng ruộng một lượng chất dinh dưỡng (chủ yếu là N, p, K...) được cân bằng, do đó giảm chi phí phân bón, tăng năng suất cây trồng, đảm bảo độ màu mỡ lâu dài cho đất. Tảo cũng là nguồn cung cấp phân bón "phóng thích từ từ" cho cây trồng ngay cả sau khi ngừng tưới. Theo tài liệu của Asano (1998) [10] cho biết, việc tái sử dụng các thành phần dinh dưỡng có trong nước thải tưới tiêu cho mùa màng sẽ làm tăng sản lượng từ 10- 30%. Ở Israen tổng lưu lượng nước thải được dùng cho nông nghiệp chiếm 67%, Ấn Độ 25%, Nam Phi 24% v.v... 1.7.4. Sản xuất sinh khối tảo Tảo có giá trị dinh dưỡng cao (protein và các acid amin), hàm lượng protein là 40-55% (tảo Chlorella), hàm lượng acid amin gần với qui định của protein chuẩn. Ngoài ra, tảo còn rất giàu chất khoáng và vitamin (A, c, B, K) nên nó là nguồn dinh dưỡng có giá trị cao cho người, gia súc. Tảo còn dùng làm dược phẩm, nguồn cung cấp enzym, phân bón hữu cơ cao cấp. Tảo spirulina chứa vitamin B 12 cao hơn hẳn tảo Chlorella và chứa nhiều xantophyl (chất tạo lòng đỏ trứng), tảo Lam (một số loài) còn chứa hoạt chất có giá trị y học [26]. 49 Người ta dùng hồ oxy hóa hiếu khí cao tải để tạo sinh khối tảo tối đa. Hồ sâu khoảng 25-45cm (thời gian lưu nước 1-3 ngày). Đáy ao lót một vật liệu chống thấm được khuấy trộn thường xuyên để chống tạo ra bùn đáy. Vùng nhiệt đới, năng suất có thể đạt 125 tấn/ha/năm. Tuy nhiên, chi phí cho năng lượng là quá cao đối với mô hình này, thu hoạch tảo lại rất khó. Người ta khắc phục bằng cách nuôi các loài thủy sinh có tập tính ăn tảo như: các loài giáp xác bậc thấp, và cuối cùng làm thức ăn cho cá, giáp xác bậc cao hơn [27]. 50 CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU XLNT KÊNH THAM LƯƠNG BẰNG HỒ XỬ LÝ DÙNG TẢO 2.1. Thời gian nghiên cứu Quá trình nghiên cứu được chia làm 2 giai đoạn: Giai đoạn 1: từ tháng 6/2005 - tháng 11/2005. Điều tra cơ bản về tiềm năng sinh học (chủ yếu là tảo) trên địa bàn Tp. Hồ Chí Minh. Điều tra về mức độ ô nhiễm của kênh Tham Lương, thành phần tính chất nguồn nước thải khu vực nghiên cứu (cầu Bưng, cầu Tham Lương, cầu Bến Phân). Đồng thời tìm hiểu về sản phẩm công nghiệp, các chất thải ra từ các cơ sở sản xuất dọc theo 2 bờ kênh Tham Lương. Nuôi thử nghiệm để thăm dò về khả năng XLNT của các loài tảo trên địa bàn Tp. Hồ Chí Minh đối với nước thải kênh Tham Lương. Xác định những nguồn giống tảo ở dạng quần xã tốt nhất và NĐNT tối ưu để tiến hành xử lý. Giai đoạn 2: từ tháng 12/2005 - tháng 4/2006. Đợt 1 (mùa mưa): từ tháng 12/2005 - tháng 1/2006. Đợt 2 (mùa khô): từ tháng 2/2006 - tháng 4/2006. Giai đoạn nuôi tảo để XLNT - KTL với NĐNT tối ưu bằng nguồn giống tảo tốt nhất có trong các thủy vực ở Tp. Hồ Chí Minh. 2.2. Địa điểm nghiên cứu 2.2.1. Địa điểm lấy mẫu nước thải KTL Gồm ba địa điểm: Cầu Bưng, cầu Tham Lương và cầu Bến Phân. Cả 3 địa điểm đều nằm trong khu vực ô nhiễm nặng nhất của kênh Tham Lương, chiều dài gần 9km. 51 2.2.2. Địa điểm thu mẫu các nguồn giống tảo Để điều tra về tiềm năng các loài tảo có trên địa bàn Tp. Hồ Chí Minh, chúng tôi đã thu mẫu tảo cùng các sinh vật trong quần xã đó ở ngoài thiên nhiên (các thủy vực nội đồng) từ 21 địa điểm sau: 1. Bến phá Thủ Thiêm (Quận 1). 11. Ao cá bệnh viện Nguyễn Trãi 2. Thảo Cầm Viên (Quận 1). (Quận 5) 3. Hồ Đại học Y dược TP. Hồ Chí 12. Công viên văn hóa Đầm Sen Minh (Quận 5). (Quận l1). 3. Công viên Lê Thị Riêng (Q.10). 13. Ao rau muống (Quận 8). 4. Ao rau muống (quận l1). 14. Ao sen (Quận Thủ Đức). 5. Ao cá (Quận 8). 15. Ao rau muống (Quận Thủ Đức). 6. Ao cá (Quận Thủ Đức). 16. Công viên Hoàng Vần Thụ (Q. 7. HỒ Kỳ Hòa (Quận 10). Tân Bình). 8. Ao Sen (huyện Bình Chánh). 17. Ao cá (huyện Bình Chánh). 9. Ao cầu (Quận Bình Tân). 18. Ao rau muông (Quận Bình Tân). 10. Hồ nước (thư viện tổng hợp TP. 19. Ao sen (Quận 4). Hồ Chí Minh-Quận 1). 20. Ruộng lúa (Quận Bình Thạnh). 2.2.3. Nơi tiến hành các thí nghiệm Khu vực thí nghiệm của Khoa Sinh học - Trường Đại Học Sư Phạm Tp. Hồ Chí Minh - (280 An Dương Vương - Quận 5). 2.3. Nội dung nghiên cứu - Điều tra nhóm tảo XLNT ở địa bàn Tp. Hồ Chí Minh và phân lập chúng ở ừạng thái cho nhiễm tự do. - Xác định thành phần, tính chất nguồn nước thải kênh Tham Lương thông qua các chỉ số thủy lý, hóa, sinh và các kim loại nặng. - Cấy các loài tảo đã phan lập (bao gồm cả vi khuẩn và các động vật không xương sống khác) vào các NĐNT khác nhau của nước thải kênh Tham Lương. Duy trì ánh sáng, nhiệt độ ở điều kiện tự nhiên đối với cả hệ trong suốt QTXL. - Theo dõi QTXL và đo các chỉ số thủy lý, hóa, của hệ trong từng ngày. - Theo dõi diễn thế các quần xã và xác lập trạng thái chuẩn của QTXL. - Xác định số lượng, cơ cấu, thành phần tảo tham gia XLNT - KTL. 52 53 2.4. Vật liệu và phương tiện hỗ trợ nghiên cứu 2.4.1. Vật liệu nghiên cứu Hệ thống các mẫu nghiên cứu: Mau nước thải để thăm dò, phát hiện các loài sinh vật (đặc biệt là tảo) có trong nước thải kênh Tham Lương (2 mùa): 6 mẫu Mẫu thăm dò tiềm năng các loài tảo có trên địa bàn Tp. Hồ Chí Minh: 21 mẫu. Mẫu nước thải từ 3 địa điểm (pha loãng ở 4 nồng độ 30%, 50%, 70%, 100%) được cấy tảo từ 5 nguồn giống (ao sen Quận 11, ao cá Quận 8, ao cầu Quận Bình Tân, ao sen Huyện Bình Chánh) và được nuôi thử nghiệm 3 lần; số mẫu nuôi thử nghiệm là: 180 mẫu Các mẫu với NĐNT tối ưu 30% được cấy tảo XLNT (với cách làm tương tự như trên): 180 mẫu. Tổng số mẫu thí nghiệm (từ tháng 6/2005 đến tháng 4/2006): 387 mẫu. 2.4.2. Phương tiện hỗ trợ nghiên cứu Kính hiển vi độ phóng đại (10, 40, 100 lần): dùng để quan sát sinh vật, phân lập tảo trong các mẫu thí nghiệm. Máy ảnh kỹ thuật số: dùng chụp hình, lưu lại các hình ảnh về diễn thế của hệ trong QTXL, các sinh vật, một số hình ảnh trong quá trình thực hiện luận văn. Máy đo các chỉ số thủy, lý, hóa: WTW của Cộng Hòa Liên Bang Đức, dùng để đopH,DO,Ec,Eh,T°. Lưới Plancton N°74 thu mẫu tảo nỗi và các sinh vật phiêu sinh sống trên mặt nước (tảo, vi khuẩn, động vật không xương sống). Dĩa seechi: đo độ trong của nước thải trước và sau xử lý. Các lọ thủy tinh (0,31ít); bình plastic 1,8-2 lít để làm thí nghiệm, tổng cộng trên 300 chai, bình các loại và hóa chất cần thiết. Buồng đếm hồng cầu để đếm số lượng tảo trong các mẫu nghiên cứu. 54 2.5. Phương pháp nghiên cứu 2.5.1. Bố trí thí nghiệm Nghiên cứu chỉ gồm 1 nghiệm thức, không sử dụng nghiệm thức đối chứng vì qua điều tra về sinh vật (đặc biệt là tảo) gần như không có trong nước thải KTL. Điểm Bến Phân (gần sông Sài Gòn nhất) có một vài loài từ sông vào nhưng số loài chỉ ở con số hàng đơn vị. Khi NĐNT được pha loãng để xử lý thì số loài tảo trong KTL coi như không đáng kể, không ảnh hưởng đến kết quả xử lý. Mỗi nghiệm thức gồm nước thải lấy từ 3 địa điểm nghiên cứu và được pha loãng bằng nước máy ở các NĐNT khác nhau (30%, 50%, 70%, 100%). Cấy giống tảo vào các NĐNT đã được pha loãng đó. • Giai đoạn nuôi tảo thử nghiệm Mục đích của nuôi thử nghiệm nhằm: Thăm dò khả năng XLNT - KTL của các nguồn giống tảo. Xác định NĐNT tối ưu và xác định NG tốt nhất dùng để xử lý chính thức. Tiến hành: nước thải ở 3 địa điểm nghiên cứu được pha loãng ở các NĐNT 30%; 50%; 70%; 100%. Mỗi NĐNT đều được cấy các nguồn giống tảo lấy từ nhiều địa điểm khác nhau. Việc nuôi cấy tiến hành trong cả mùa mưa và mùa khô, mỗi mùa được lặp lại 3 lần. Theo dõi diễn thế các quần xã của hệ trong QTXL và đo các chỉ số thủy lý, hóa của môi trường trong và sau xử lý. • Giai đoạn nuôi tảo XLNT chính thức: Mục đích của thí nghiệm là nghiên cứu HQXL nước thải làm cơ sở cho việc xây dựng những hệ xử lý dùng tảo ở quy mô thực tiễn. Về mặt sinh thái học, thí nghiệm dùng bình plastic nuôi tảo XLNT là một hệ sinh thái nước kín. Nhờ vậy cho phép nghiên cứu diễn thế các yếu tố của hệ và những mối quan hệ tương tác giữa chúng trong quá trình XLNT dưới tác động của điều kiện tự nhiên đặc trưng cho khu vực địa lý cụ thể. 55 Những hiểu biết cơ bản về tính đặc trưng địa lý của hệ sinh thái nước thải sẽ rất quan trọng và làm cơ sở cho các nghiên cứu xây dựng các loại hệ có điêu khiên ở quy mô thực tiễn. Việc nghiên cứu XLNT quy mô thực nghiệm sẽ tạo điều kiện xây dựng mô hình đơn giản, thích hợp với những loại mô hình canh tác có diện tích vừa và nhỏ, để xử lý nguồn nước bị ô nhiễm do NTCN phục vụ nuôi trồng thủy sản vùng ngoại thành. Nước thải kênh Tham Lương lấy từ 3 địa điểm Cầu Bưng, cầu Tham Lương, cầu Bến Phân được pha loãng ở NĐNT 30% bằng nước máy. NĐNT 30% ở mỗi địa điểm đều được cấy giống tảo của 5 nguồn giống tốt nhất (ao sen Quận 11, ao cá Quận 8, ao cầu Quận Bình Tân, ao cá Bệnh viện Nguyễn Trãi, ao sen huyện Bình Chánh). Thí nghiệm được tiến hành vào cả mùa mưa và khô. Mỗi mùa được lặp lại 3 lần. Thời gian cho mỗi đạt thí nghiệm từ 7 - 9 ngày. Theo dõi diễn thế các quần xã và xác lập trạng thái chuẩn trong QTXL. Theo dõi và đo các chỉ số thủy lý, hóa của hệ trong suốt QTXL. Phân tích mẫu trước và sau xử lý (NĐNT 30%) để xác định các chỉ số TSS, BOD5, COD, các kim loại nặng Pb, Cd, As, Hg và E.coli. Sau xử lý, các mẫu thí nghiệm đều được cố định bằng íòrmol nồng độ 4% để phục vụ cho nghiên cứu sau này. 2.5.2. Phương pháp thu mẫu nước thải và nuôi cấy tảo • Phương tháp thu mẫu nước thải Chế độ lấy nước thải: dựa vào bảng thủy triều của Bộ Tài nguyên và Môi trường, xác định thời điểm nước triều xuống thấp nhất để lấy mẫu nước thải. Ngày lấy mẫu nước thải xử lý (băng giông tảo Đầm Sen), phân tích chất lượng nước KTL và kết quả sau xử lý làm số liệu báo cáo là: Đợt I (03/01/2006): thu mẫu nước thải lúc 13h11’_ mực nước 1m. Đợt II (28/03/2006): thu mẫu nước thải lúc 10hl0'_ mực nước 1.4m. 56 Cách thu mẫu nước: Dùng bình plastic, lấy nước thải cách bờ 1m, độ sâu 20cm, hứng miệng bình ngược với hướng dòng chảy. Lượng nước tùy theo từng đạt làm thí nghiệm và đều để lắng 1 đêm trước khi cấy tảo XLNT. • Phương pháp thu mẫu giống và nuôi cấy tảo Thu mẫu tảo nổi (Phytoplancton), dùng vợt phiêu sinh bằng lưới N°74, kéo trên mặt nước nhiều lần, tảo bám (Phytobenthos) thu bằng tay. Lấy toàn bộ phần cặn trong đáy vợt gồm tảo và cả sinh vật khác để cấy vào nước thải. Tảo thu được, nếu dùng làm giống nuôi cấy thì 1 2� được cố định bằng formol 3-4% để nghiên cứu; 1 2� 32T sẽ được cấy vào các NĐNT trong thí nghiệm. Nguồn giống tảo này gồm cả tảo và các động vật không xương sống khác. Tảo được thu từ môi trường thiên nhiên, cấy vào nước thải với lượng giống tảo tối thiểu 3-5ml/300ml nước thải - mật độ tế bào tảo: 22.000-25.000 cá thể/lml. Phân lập nguồn giống tảo theo tổ hợp không phân lập theo từng loài, không pha trộn các nguồn tảo từ các địa điểm khác nhau để cấy vào nước thải. Sau khi lấy giống tảo từ môi trường tự nhiên, cấy vào môi trường nước thải càng sớm càng tốt. Duy trì ánh sáng, nhiệt độ ở điều kiện tự nhiên đối với cả hệ trong suốt QTXL và không sử dụng bất kỳ hóa chất nào tác động vào hệ để tiệt trùng. Trong quá trình nuôi cấy tảo XLNT, cần quấy liên tục để tránh tảo bị lắng xuống đáy của bình hoặc cũng có thể lắc bình plastic nhiều lần để tạo điều kiện cho quá trình quang họp của tảo diễn ra tốt hơn. 2.5.3. Phương pháp phân tích mẫu Mẫu thủy lý, hóa, vi sinh được phân tích trước và sau QTXL (vào ngày thứ 8 hoặc thứ 9). Các chỉ số thủy lý pH, độ dẫn điện, nhiệt độ, độ mặn, oxy hòa tan, Eh, được đo bằng máy WTW Multi 340i, Orion 230A, Orion 150A của Cộng Hòa liên Bang Đức. Độ đục, đo bàng dĩa secchi (đơn vị cm). Các chỉ số trên đều đo tại hiện trường 57 Các chỉ số thủy hóa cơ bản khác được phân tích theo phương pháp chuẩn Standard methods của APHA (1995) được đề cập theo các mã số tương ứng của từng phương pháp dưới đây. (Nơi phân tích các chỉ số thủy hóa: Viện quy hoạch thủy lợi miền Nam 271/3 An Dương Vương, Phường 3, Quận 5, Tp. Hồ Chí Minh). Chỉ số thủy hóa, sinh SO42- Cl- Na+ K+ Ca2+ Mg2+ Độ kiềm (HCO3-) Độ kiềm (CO32-) TSS BOD COD Ammonia (tính theo N) Tổng phospho Các kim lọai nặng: Chì (Pb) Cadimi (Cd) Thủy ngân (Hg) Asen (As) Escherichia coli (E.coli) Phương pháp TCVN 5987 - 1995 TCVN 6194 -1996 TCVN 6196- 1996 TCVN 6196- 1996 TCVN 6198- 1999 TCVN 6198- 1999 TCVN 5945 - 1995 TCVN 5987- 1995 TCVN 6498- 1999 TCNV 6001 -1995 TCVN6491 -1999 TCVN 6179-1996 TCVN 6499-1999 TCVN 6496-1999 TCVN 6197-1999 TCVN 5298 -1995 TCVN 6182-1996 NFT90-413:95 Các chỉ số vi sinh: do phòng kiểm nghiệm Hóa, Lý, Vi sinh Viện Pasteur Tp. Hồ Chí Minh (167 Pasteur Quận 3 - Tp. Hồ Chí Minh) phân tích. 2.6. Xử lý số liệu, phân tích, đánh giá két quả Theo dõi diễn thế của hệ trong QTXL bằng các sinh vật chỉ thị (tảo chỉ thị và một số loài động vật không xương sống khác). Lấy 1 giọt nước của hệ (ở đáy bình), quan sát trên trường kính hiển vi phát hiện các sinh vật, tìm các sinh vật chỉ thị để đánh giá trạng thái và xu thế của hệ. Quan sát các sinh vật (tảo, các lớp trùng bánh xe, râu ngành, chân chèo...), chụp ảnh bằng máy kỹ thuật số định tên khoa học và phân loại các loài tảo dựa vào các tài liệu trong 58 và ngoài nước (tài liệu nước ngoài chủ yếu dựa theo: Tài liệu tảo nước ngọt của tác giả người Mỹ G.w. Prescoll và một số tác giả khác của Nga, Anh, Đức, Pháp, Nhật). Đánh giá chất lượng nước trước và sau xử lý dựa vào thang phân loại chất lượng nước theo 6 thang bậc của X.M. Drachev, viện sĩ Viện hàn lâm khoa học Liên Xô cũ và tiêu chuẩn môi trường Việt Nam (TCVN 5945 - 1995; TCVN 5942 -1995). Xây dựng sơ đồ thúy hoa R. Maucha, tính độ phì của nước thải dựa vào tài liệu đã được công bố của Viện hàn lâm khoa học Hungari. Các số liệu được xử lý bằng phương pháp thống kê sinh học [13]. Ngoài ra còn sử dụng các phần mềm Excel hỗ trợ phân tích số liệu, Photoshop xử lý hình ảnh và một số công thức toán học. Bảng 2.1. Bảng đánh giá chất lượng nước (Theo X.M.Drachev) Nguồn: "Viện sinh học của các thủy vực nội địa thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Liên Xô cũ" (bổ sung phần số loài động thực vật ở Việt Nam) [29]. Tính chất Loại nước R ất sạ ch C at ar ob e (1 ) Sạ ch O lig os ap ro be (2 ) S ơ nh iễ m α M es os ap ro be (3 ) N hi ễm b ẩn βM es os ap ro be (4 ) B ẩn Po ly sa pr ob el (5 ) R ất b ẩn P ol ys ap ro be 2 (6 ) Chát lơ lững (mg/l) 1-3 4-10 11-19 20-50 51-100 >100 Độ trong (cm) >30 30-20 19-3 2-1 <l-0,5 <0,5 Mùi (điểm) 0 1 2 3 4 5 pH 6,5-8 6,5-8,5 6-9 5-6 9-10 5-6 9-10 2-4 11-13 DO,Dissolveđ oxygen (mg/1) 9 8 7-6 5-4 3-2 0 BOD5,Biologic al oxygen demand (mg/1) 0,5-1 1,1-1,9 2-2,9 3-3,9 4-10 >10 COD,Chemical oxygen demand (mg/1) 1 2 3 4 5-15 >15 Đạm ammonia (mg/l) 0,05 0,1 0,1-0,3 0,4-1 1,1-3 >3 Dầu hỏa (mg/1) 0 0,1-0,2 0,3 1 2 3 59 Tổng chất độc so với lượng cho phép (lần) 0 0,1-0,9 1-5,9 6-10,9 11-20 20 Coli tite 100-10 <10-1 <l-0,05 <0,05- 0,005 <0,005- 0,001 <0,001 Coli index 10-100 100- 1000 100 0- >5*10 - 5* l05 >5*106- 10*l06 >10*106 Trứng heminthos/m2 0 0 1-3 10 500 1000 Thực động vật (loai) 140-100 140-100 100-79 100-70 <10 Có thể bằng 0 Nguồn [29], theo X.M.Drachev. Bảng 2.2. (Trích) Giá trị giới hạn các thông số và nồng độ các chất ô nhiễm trong NTCN (TCVN 5945 - 1995) TT Thông số Đơn vi Gía trị giới hạn A B c 1 Nhiệt độ °C 40 20 45 2 pH 6-9 5,5-9 5-9 3 BOD5(20°C) mg/1 20 50 100 4 COD mg/1 50 100 400 5 Chất rắn lơ lửng mg/1 50 100 200 6 Asen mg/1 0,05 0,1 0,5 7 Cadimi mg/1 0,01 0,02 0,5 8 Chì mg/1 0,1 0,5 1 9 Thủy ngân mg/1 0,005 0,005 0,01 10 Phospho tổng số mg/1 4 6 8 11 Amoniac (theo N) mg/1 0,1 1 10 12 Coliform MPN/lOOml 5.000 10.000 Nguồn [19]. Chú thích: NTCN có giá trị các thông số là nồng độ các chất thành phần bằng hoặc nhỏ hơn giá trị quy định trong cột A, có thể đổ vào các vực nước được dùng làm cho nguồn nước sinh hoạt. NTCN có giá trị các thông số và nồng độ các chất nhỏ hơn hoặc bằng giá trị quy định trong cột B chỉ được đổ vào các vực nước dùng cho các mục đích giao thông thủy, tưới tiêu, bơi lội, nuôi thủy sản, trồng trọt. 60 NTCN có giá trị các thông số và nồng độ các chất thành phần lớn hơn giá trị quy định trong cột B nhưng không vượt quá giá trị quy định trong cột c chỉ được phép đổ vào các nơi quy định. NTCN có giá trị các thông số và nồng độ các chất thành phần lớn hơn giá trị quy định trong cột C thì không được phép thải ra môi trường Bảng 2.3. Tiêu chuẩn chất lượng nước mặt - TCVN 5942-1995 (trích) TT Thông số Đơn vị Gía trị giới hạn A B 1 pH 6-8,5 5,5-9 2 BOD5(20°C) mg/1 <4 <25 3 COD mg/1 >10 >35 4 Oxy hòa tan mg/1 > 6 > 2 5 Chất rắn lơ lửng mg/1 20 80 6 Amoniac (theo N) mg/1 0,05 1 7 Chì mg/1 0,05 0,1 8 Cadimi mg/1 0,01 0,02 9 Asen mg/1 0,05 0,1 10 Thủy ngân mg/1 0,001 0,002 1 1 Coliform MPN/lOOml 5.000 10.000 Ghi chú: Cột A áp dụng đối với nước mặt có thể dùng làm nguồn nước sinh hoạt (nhưng phải qua QTXL theo quy định). Cột B áp dụng đối với nước mặt dùng cho các mục đích khác. Nước dùng cho nông nghiệp và nuôi trồng thủy sản có quy định riêng. 61 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1. Kết quả nghiên cứu điều tra cơ bản 3.1.1. Thể loại hóa học cơ bản nước thải KTL Bảng 3.1. Các chỉ số thủy hóa cơ bản kênh Tham Lương g.m3 Hệ số đổi g.e ra g g.e % của g.e (s) a (cm) K+ 25,4 39,102 0,649 3,94 0,54 Na+ 336,7 22,990 14,645 88,94 12,17 Ca2+ 15,2 20,040 0,758 4,60 0,63 Mg2+ 5,04 12,153 0,414 2,52 0,34 16,466 100% CO32- 0,12 30,004 3,999 21,07 2,88 HCO3- 529,80 61,017 8,682 45,75 6,26 Cl- 105,00 35,453 2,961 15,60 2,13 SO42- 160,20 48,031 3,335 17,58 2,40 18,977 100% I = 35,443 → √𝐼 = 5.95 0,023 √𝐼 = 0,13685 a = (0,023 √𝐼34T).s (cm) r = 0,572 √𝐼 = 3,40 Dựa vào bảng 3. 1 ta có sơ đồ thủy hóa R. Maucha kênh Tham Lương: 62 3.1.2. Đặc điểm tự nhiên và mức độ ô nhiễm KTL 3.1.2.1. Đặc điểm tự nhiên kênh Tham Lương [21 tr 8 – tr 16] Hệ thống kênh Tham Lương - Bến Cát - rạch Nước Lên chạy hình vòng cung từ Đông Bắc sang Tây Nam khu trung tâm thành phố, nối liền sông Sài Gòn ở phía Đông và sông Chợ Đệm ở phía Tây Nam. Chiều dài kênh gần 33km, chảy qua các Quận 12, Quận Gò vấp, Quận Tân Bình, Huyện Hóc Môn, Huyện Bình Chánh. Dân số tổng cộng: 630.000 người, nhân khẩu nông nghiệp: 58.000 người. - Khí tượng: Nhiệt độ min 25,7°C (tháng 1), max 35°C (tháng 4), trung bình 28,8°C. Độ ẩm trung bình: 74,1%, bốc hơi trung bình: 3,7mm/ngày đêm. Mưa: Lượng mưa trung bình hàng năm là 1.900mm, mùa mưa chiếm 82% và mùa khô chiếm 18%. - Thủy văn: Toàn kênh chia làm 2 đoạn tuyến: Tuyến Tham Lương - Ben Cát - Vàm Thuật: từ cầu Tham Lương đến sông Sài Gòn, dài 14,3km. Tuyến Tham Lương - Cầu Bưng - Rạch Chùa - Nước Lên: từ cầu Tham Lương đến sông chợ Đêm, dài 18,63km (đoạn từ cầu Tham Lương - Cầu Bưng dài: 800m là đoạn nghiên cứu). Mực nước: Chế độ thủy văn phụ thuộc chế độ bán nhật triều Biển Đông qua các sông lớn (Sài Gòn, Cần Giuộc, Chợ Đêm). Trong một ngày đêm, mực nước trong kênh lên xuống 2 lần, với 2 đỉnh và 2 chân triều không bằng nhau. Thời gian mỗi con triều khoảng 24 - 25 giờ. Trong tháng có 2 chu kỳ chiều, mỗi chu kỳ kéo dài khoảng 15 ngày. Trong một chu kỳ có các kỳ nước cường, trung bình và kỳ nước kém với thời gian từ 4 - 5 ngày một kỳ triều. Kỳ nước cường là kỳ triều mực nước lên cao nhất cũng như xuống thấp nhất, xuất hiện vào các ngày 16, 17 và 2, 3 (âm lịch). Trong năm, mực nước mùa kiệt thấp hơn mùa lũ. 3.1.2.2. Mức độ ô nhiễm kênh Tham Lương - Các khu công nghiệp: khu vực có 153 cơ sở sản xuất, nhà máy công nghiệp, 8 cơ sở chăn nuôi, bên bãi bao gôm: 58 xí nghiệp chê biên thực phàm, 16 cơ sở dệt nhuộm, 26 xí nghiệp hóa chất, nhựa và chế biến cao su, trong đó 1/3 nằm rác trong khu dân cư và 35 cơ 63 sở nằm dọc 2 bên bờ kênh mà hàng ngày đổ gần 10.000m3 nước thải chưa xử lý vào kênh. Ngoài ra, còn có hàng trăm cơ sở công nghiệp - tiểu thủ công nghiệp trên lưu vực tuyến kênh thải trực tiếp nước thải chưa xử lý xuống dòng kênh. Tình hình ô nhiễm môi trường: Các nhà máy, xí nghiệp, cơ sở sản xuất và dân cư đổ nước thải làm kênh bị bồi lắng thêm và gây ô nhiễm nghiêm trọng cho kênh rạch. Tài liệu đo đạc cho thấy các chỉ tiêu ô nhiễm trong nước kênh đều vượt 20-100 lần tiêu chuẩn cho phép, trong đó đoạn Tham Lương - Chợ Cầu (dài gần 3km) tập trung nhiều cơ sở gây ô nhiễm nhất như các nhà máy hóa chất, gạch tráng men, sản xuất thực phẩm dầu ăn, các cơ sở gia công kim loại, cơ khí. Đoạn chợ Cầu – Bến Phân (4,5km) có ít cơ sở gây ô nhiễm hơn, trong đó có nhà máy thực phẩm, các xí nghiệp gia công cơ khí, cơ sở sản xuất giày da. Đoạn từ cầu Bến Phân đến vàm sông Sài Gòn (6,8km) có rất ít cơ sở gây ô nhiễm, chỉ đáng chú ý là các cơ sở thuộc da. Đặc biệt lượng bùn cát trong lòng và bờ kênh bồi lắng dày 0,5m trên đoạn từ câu Tham Lương - Chợ Cầu, có hàm lượng kim loại nặng với độc tính vượt giới hạn phông môi trường. Kết quả phân tích nước kênh Tham Lương ở nhiều đoạn vào thời điểm (1996) đã cho thấy: độ pH từ 6,2 ÷ 6,8, lượng oxy hòa tan DO: 0,3 ÷ 2,5mg/l; COD: 70 ÷ 622 mg/1; dầu mỡ 0,5÷2,0mg/l; đồng thời hàm lượng các chất dinh dưỡng trong nước rất cao. Hầu hết các chỉ tiêu giám sát đều đang ở mức vượt từ vài lần đến vài trăm lần so với tiêu chuẩn cho phép (TCVN 5942 - 1995). 3.1.2.3. Tảo trong nước thải KTL Chúng tôi đã nghiên cứu mẫu nước thải của KTL và không phát hiện thấy có tảo trong nước thải ở hai điểm Cầu Bưng, cầu Tham Lương. Riêng điểm cầu Bến Phân phát hiện được một vài loài, có thể những loài này từ sông Sài Gòn vào vì cầu Bến Phân là điểm gần cửa sông Sài Gòn nhất. Tuy nhiên, khi xử lý NĐNT đã bị pha loãng ra 30%, do vậy tảo trong nước thải KTL coi như không đáng kể. 3.1.3. Đa dạng sinh học tảo ở các thủy vực TP. Hồ Chí Minh Kết quả điều tra tiềm năng tảo ở các thủy vực Tp. Hồ Chí Minh (từ 21 địa điểm khảo sát, xem mục 2.2.2) chúng tôi xác định được 526 loài có cơ cấu, thành phần loài như sau: 64 Bảng 3.2. Kết quả điều tra cơ bản số loài tảo ở Tp. Hồ Chí Minh Ngành Số loài Tỷ lệ (%) Euglenophyta