đánh giá hiệu suất làm giảm chất ô nhiễm trong bể xử lý nước thải từ nuôi thâm canh cá tra (pangasianodon hypophthalmus) của lục bình (eichhornia crassipes)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA MÔI TRƯỜNG & TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN
BỘ MÔN QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG & TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
NGÀNH QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG

ĐÁNH GIÁ HIỆU SUẤT LÀM GIẢM CHẤT Ô NHIỄM TRONG BỂ XỬ LÝ
NƯỚC THẢI TỪ NUÔI THÂM CANH CÁ TRA (Pangasianodon
hypophthalmus) CỦA LỤC BÌNH (Eichhornia crassipes)

i


Sinh viên thực hiện
TRẦN THỊ NGỌC YẾN

3113874

Cán bộ hướng dẫn
PGs.Ts NGUYỄN VĂN CÔNG

Cần Thơ, 05/2014

ii


TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA MÔI TRƯỜNG & TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN
BỘ MÔN QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG & TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
NGÀNH QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG

ĐÁNH GIÁ HIỆU SUẤT LÀM GIẢM CHẤT Ô NHIỄM TRONG BỂ XỬ LÝ
NƯỚC THẢI TỪ NUÔI THÂM CANH CÁ TRA (Pangasianodon
hypophthalmus) CỦA LỤC BÌNH (Eichhornia crassipes)

iii


Sinh viên thực hiện
TRẦN THỊ NGỌC YẾN

3113874

Cán bộ hướng dẫn
PGs.Ts NGUYỄN VĂN CÔNG

Cần Thơ, 05/2014

LỜI CẢM ƠN
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đến quý Thầy, Cô trường Đại học Cần Thơ, Thầy,
Cô khoa Môi Trường & TNTN đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình học
tập và thực hiện đề tài. Đặc biệt tôi muốn gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến Thầy
Nguyễn Văn Công đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ, động viên và truyền đạt nhiều kiến
thức cho tôi trong suốt thời gian học tập và hoàn thành luận văn tốt nghiệp.
Xin chân thành cảm ơn:
Anh Phạm Quốc Nguyên, anh Đoàn Chí Linh đã giúp đỡ tôi trong suốt thời
gian thực hiện đề tài.
Các anh, chị và các bạn tập thể lớp Quản Lý Môi Trường K37, đã động viên,

giúp đở tôi trong quá trình thu mẫu và thực hiện đề tài.
Gia đình đã động viên ủng hộ và là nguồn động lực cho tôi suốt thời gian học
tập và thực hiện luận văn này.
Cần Thơ, ngày 05 tháng 05 năm 2014

iv


Trần Thị Ngọc Yến

v


TÓM LƯỢC
Thí nghiệm dùng lục bình để xử lý nước thải từ bể nuôi thâm canh cá tra được
thực hiện tại phòng thí nghiệm khoa Môi Trường và TNTN, trường Đại Học Cần Thơ
nhằm góp phần bảo vệ môi trường và sự phát triển bền vững của nghề nuôi cá Tra.
Bốn nghiệm thức (đối chứng, Lục Bình, Lục Bình + Sục Khí, Lục Bình + sục Khí + Vi
sinh) được bố trí với 4 cấp thùng khác nhau. Mẫu nước được thu sau khi ra rỏi từng
cấp thùng ở ngày thứ 32 và 64 sau khi vận hành hệ thống thí nghiệm để phân tích nhiệt
độ, pH, DO, NH4+, N-NO2-, N-NO3-, PO4-, COD, TSS. Kết quả cho thấy ở đợt 1 các
giá trị dao động trong khoảng của 4 nghiệm thức lần lượt là: 27,9 ± 0,2 , 26,8 ± 0,36,
28,2 ± 1,28, 26,9 ±0,3; 7,3 ± 0,1, 6,8 ± 0,1, 7,3 ± 0,1, 7,4 ± 0,1; 7,1 ± 0,3 mg/L, 4,7 ±
0,4 mg/L, 7,3 ± 0,3 mg/L, 7,3 ± 0,3 mg/L.Đối với 2 lần phân tích các chỉ tiêu NH4 -,
N-NO2-,, N-NO3-, PO4-, COD, TSS kết quả trung bình lần lược là: 1,4 ± 0,2 mg/l, 0,3
± 0,0 mg/L, 6,5 ± 0,7 mg/L, 2,3 ± 0,1 mg/L, 61,5 ± 4,1 mg/L, 52,9 ± 4,3 mg/L. So với
quy chuẩn nước mặt QCVN 08: 2008/BTNMT các chỉ tiêu vật lý đạt pH cột A tất cả
nghiệm thức, DO đạt ở nghiệm thức lục bình cột A2 QCVN 08:2008/BTNMT.
Từ khóa: nước thải từ nuôi thâm canh cá tra, lục bình, chất ô nhiễm, hiệu suất xử lý

vi


MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN ....................................................................................................... i
TÓM LƯỢC........................................................................................................ vi
DANH SÁCH HÌNH .......................................................................................... ix
DANH SÁCH BẢNG ......................................................................................... ix
DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT ............................................................................ x
CHƯƠNG 1. MỞ ĐẦU ...................................................................................... 1
1.1 Đặt vấn đề ..............................................................................................................1
1.2 Mục tiêu nghiên cứu .............................................................................................1
1.2.1 Mục tiêu tổng quát...................................................................................................... 1
1.2.2 Mục tiêu cụ thể ........................................................................................................... 1

1.3 Nội dung nghiên cứu ...........................................................................................2

CHƯƠNG 2. LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU ........................................................... 5
2.1. Tình hình nuôi cá tra ở Đồng bằng Sông Cửu Long .........................................5
2.2. Ô nhiễm nước do nuôi thủy sản .........................................................................5
2.2.1. Tổng quan về nước .................................................................................................... 5
2.2.2 Khái nhiệm ô nhiễm nước .......................................................................................... 6

2.3. Các chất ô nhiễm sinh ra trong ao nuôi cá tra ...................................................6
2.4. Một số thông số quan tâm trong đánh giá chất lượng nước..............................7
2.4.1. Các thông số vật lý .................................................................................................... 7
2.4.2 Các thông số hóa học ................................................................................................. 8

2.5 Đặc điểm sinh học cây lục bình và khả năng chịu đựng chất ô nhiễm............10

2.6 Một số nghiên cứu về lục bình (Eichhornia crassipes) .....................................10

CHƯƠNG 3. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................. 12
3.1. Thời gian và địa điểm thực hiện ........................................................................12
3.2. Phương tiện nghiên cứu ....................................................................................12
vii


3.3 Phương tiện và phương pháp nghiên cứu .........................................................12
3.3.1 Bố trí thí nghiệm ...................................................................................................... 12
3.3.2 Quy trình vận hành hệ thống .................................................................................... 14
3.3.3 Theo dõi diễn biến các chỉ tiêu phân tích ................................................................. 15
3.3.4 Các phương pháp thu mẫu........................................................................................ 15
3.3.5 Chu kỳ và số lượng thu mẫu .................................................................................... 15

3.4. Phương pháp xử lý số liệu .................................................................................16

CHƯƠNG 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................... 17
4.1 Diễn biến nhiệt độ, pH, DO trong nước thải qua từng cấp thùng ....................17
4.1.1 Nhiệt độ .................................................................................................................... 17
4.1.2 Diễn biến pH theo từng cấp thùng ........................................................................... 18
4.1.3 Nồng độ oxy hòa tan (DO) ....................................................................................... 19

4.2 Diễn biến NH4+, NO2-, NO3-, PO43-, COD, TSS trong nước qua từng cấp thùng
....................................................................................................................................21
4.2.1 Diễn biến Ammonium (NH4+) theo từng cấp thùng ................................................. 21
4.2.2 Diễn biến Nitrite (NO2-) theo từng cấp thùng .......................................................... 23
4.2.3. Diễn biến nồng độ Nitrate (N-NO3-) qua từng cấp thùng ....................................... 25
4.2.4. Diễn biến hàm lượng Phosphate ( PO43-) theo từng cấp thùng ............................... 26
4.2.5. Diễn biến nồng độ COD (mg/L) trong nước thải theo từng cấp thùng ................... 28

4.2.6. Diễn biến hàm lượng TSS qua từng cấp thùng ....................................................... 30

CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................... 35
5.1 Kết luận ................................................................................................................35
5.2 Kiến nghị .............................................................................................................35

TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................ 37
PHỤ LỤC ........................................................................................................... 39

viii


DANH SÁCH HÌNH
Hình 3.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm ..............................................................................13
Hình 3.2 Sơ đồ một nghiệm thức thí nghiệm...........................................................14
Hình 4.1. Diễn biến nhiệt độ ở 32 ngày sau khi vận hành hệ thống ......................17
Hình 4.2. Diễn biến nhiệt độ ở 64 ngày sau khi vận hành hệ thống ......................18
Hình 4.3. Diễn biến pH ở 32 ngày sau khi vận hành hệ thống ..............................19
Hình 4.4. Diễn biến pH ở 64 ngày sau khi vận hành hệ thống ..............................19
Hình 4.5. Diễn biến DO ở 32 ngày sau khi vận hành hệ thống..............................20
Hình 4.6. Diễn biến DO ở 64 ngày sau khi vận hành hệ thống..............................20
Hình 4.7: Hàm lượng NH4+ ở 32 ngày vận hành ....................................................21
Hình 4.8 Hàm lượng NH4+ ở 64 ngày vận hành .....................................................22
Hình 4.9 Hàm lượng NO2- sau 32 ngày vận hành ..................................................23
Hình 4.10 Hàm lượng NO2- sau 64 ngày vận hành ................................................24
Hình 4.11. Hàm lượng Nitrate (N-NO3- ) ở ngày 32 sau khi vận hành hệ thống ..25
Hình 4.12. Hàm lượng Nitrate (N-NO3- ) ở ngày 64 sau khi vận hành hệ thống .26
Hình 4.13. Hàm lượng Phosphate ( PO43-)ở ngày 32 sau khi vận hành hệ thống 27
Hình 4.14. Hàm lượng Phosphate (PO43-) ở ngày 64 sau khi vận hành hệ thống .28
Hình 4.15. Nồng độ COD ở ngày 32 sau khi vận hành hệ thống ...........................29

Hình 4.16. Nồng độ COD ở ngày 64 sau khi vận hành hệ thống ...........................30
Hình 4.17. TSS ở ngày 32 sau khi vận hành hệ thống............................................30
Hình 4.18. TSS ở ngày 64 sau khi vận hành hệ thống............................................31

DANH SÁCH BẢNG
Bảng 3.1: Dụng cụ và phương pháp bảo quản mẫu cho từng chỉ tiêu ..................15
Bảng 3.2: Phương pháp phân tích mẫu ...................................................................16

ix


DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT
Từ viết tắt

Ý nghĩa

COD

Nhu cầu oxy hóa học

DO

Oxy hòa tan

ĐC

Đối chứng

ĐBSCL

Đồng Bằng Sông Cửu Long

LB

Lục Bình

LB + SK

Lục Bình kết hợp sục khí

LB + SK + VK

Lục Bình kết hợp sục khí và vi khuẩn

NO2-

Nitrite

NO3-

Nitrate

NH4+

Ammonium

PO43-

Phosphate

TSS

Tổng chất rắn lơ lửng

x


CHƯƠNG 1. MỞ ĐẦU
1.1 Đặt vấn đề
Trong những năm qua, ngành thủy sản ở Đồng Bằng Sông Cửu Long (ĐBSCL) đã
phát triển mạnh mẻ và góp phần rất lớn vào mức tăng trưởng kinh tế trong cả nước.
Điểm nổi bật của ngành thủy sản ĐBSCL trong những năm gần đây là tốc độ phát triển
rất nhanh của nghề nuôi cá Tra (Pangasianodon hypophtahlmus) đạt sản lương cao,
theo số liệu thống kê 6 tháng đầu năm 2010 toàn vùng ĐBSCL nuôi hơn 3.700 ha cá
Tra, sản lượng đạt 750.000 tấn, kim ngạch xuất khẩu đạt hơn 530 triệu USD, tăng gần
20% về lượng và 12% về giá trị so với cùng kỳ (Bộ Nông nghiệp và phát triển nông
thôn, 2010). Qua đó cho thấy, hoạt động nuôi cá Tra đã đóng góp vào nguồn thu ngân
sách cả nước, và góp phần cải thiện cuộc sống người dân lao động của vùng.
Ngoài đóng góp lớn về kinh tế mang lại từ nuôi thâm canh cá Tra, hoạt động đã và đang
làm gia tăng ô nhiễm môi trường đặc biệt là môi trường (Huỳnh Kiều Linh, 2012). Khi
cung cấp thức ăn cho cá, cá chỉ hấp thu được 37% hàm lượng N và 45% hàm lượng P,
còn lại sẽ bị loại thải ra ngoài, góp phần làm giảm chất lượng nước (Yang 2004 trích
dẫn bởi Nguyễn Lệ Phương, 2010). Ảnh hưởng đến cá nuôi và khi thải trực tiếp ra
sông hay kênh rạch không qua xử lý sẽ làm ô nhiễm cho môi trường tự nhiên.
Có nhiều phương pháp đã được áp dụng để xử lý nước thải như: phương pháp hóa học,
phương pháp sinh học, phương pháp lý học… Tuy nhiên để xây dựng, vận hành và
bảo quản hệ thống này tốn rất nhiều chi phí và công sức. Trong đó có đất ngập nước
kiến tạo kết hợp trồng thực vật để xử lý khá phổ biến, vì nó mang lại hiệu quả cao
trong việc loại bỏ chất ô nhiễm như: rẻ tiền, ít hao tốn năng lượng và dễ vận hành
(Brix, 1994). Trong các loài thực vật nổi có khả năng hấp thu các chất ô nhiễm trong

nước thì lục bình có khả năng hấp thụ đạm và lân khá cao vì theo nghiên cứu của
Dương Thúy Hoa (2004) thì hiệu xuất xử lý của ao lục bình đối với độ đục là 81,11 %,
BOD5 tổng 87,67 %, lân tổng là 64,37 %, đạm tổng là 62,52 %. Bên cạnh đó sinh khối
lục bình có thể sử dụng làm thức ăn xanh cho gia súc (Nguyễn Văn Thưởng, 1992).
Ngoài ra lục bình còn có thể là nguồn nguyên liệu cho việc sản xuất hàng thủ công mỹ
nghệ (Lê Sen, 2013).
Xuất phát từ những vấn đề trên, để góp phần cải thiện môi trường nước, mang lại lợi
ích kinh tế từ lục bình. Do đó, đề tài “Đánh giá hiệu suất làm giảm một số chất ô
nhiễm trong nước thải từ nuôi thâm canh cá tra (Pangasianodon hypophthalmus) của
lục bình (Eichhornia crassipes)” được thực hiện.
1.2 Mục tiêu nghiên cứu
1.2.1 Mục tiêu tổng quát
Xác định khả năng sử dụng lục bình để xử lý nước thải ra từ nuôi thâm canh cá
tra nhằm góp phần bảo vệ môi trường trong nuôi loài cá này.
1.2.2 Mục tiêu cụ thể
Xác định tỷ lệ lục bình và điều kiện vận hành thí nghiệm phù hợp để loại bỏ chất
ô nhiễm trong nước thải nuôi thâm canh cá tra đạt QCVN 08 : 2008/BTNMT .

1


1.3 Nội dung nghiên cứu
- Khảo sát diễn biến cá chỉ tiêu: nhiệt độ, pH, DO, COD, TSS, NH 4+, PO43-, NNO2-, N-NO3- qua hệ thống thí nghiệm ở các nghiệm thức khác nhau.
- Xác định lưu lượng nạp thích hợp để đạt yêu cầu một số chỉ tiêu của quy chuẩn
nước mặt QCVN 08 : 2008/BTNMT.

2


CHƯƠNG 2. LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU

2.1. Tình hình nuôi cá tra ở Đồng bằng Sông Cửu Long
Năm 2007, Đồng Bằng Sông Cửu Long đã sản xuất khoảng 2.123 nghìn tấn thủy sản.
Đến năm 2010, sản lượng thủy sản đạt khoảng 2.706 nghìn tấn, tăng 583 nghìn tấn so
với năm 2007 (Tổng cục thống kê, 2010). Bên cạnh đó, các đối tượng nuôi thủy sản ở
ĐBSCL tương đối đa dạng, trong các loài cá nuôi thì loài cá thuộc nhóm cá da trơn,
đặc biệt cá tra (Pangasianodon hypopthalmus) là loài cá nuôi quan trọng trong vùng và
đạt sản lượng cao (Cao Văn Thích, 2008).
Theo số liệu thống kê 6 tháng đầu năm 2010, toàn vùng ĐBSCL nuôi hơn 3.700 ha cá
tra, sản lượng đạt trên 750.000 tấn, kim ngạch xuất khẩu đạt hơn 530 triệu USD (Bộ
Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, 2010).
Năm 2011, diện tích nuôi cá tra ĐBSCL đạt 5.400 ha; sản lượng đạt trên 1.141 triệu
tấn; kim ngạch xuất khẩu là 1,4 tỷ USD trong năm 2010 (Tổng cục Thuỷ sản, 2011).
Theo quy hoạch của Bộ Nông Nghiệp và Phát triển Nông thôn thì đến năm 2015 diện
tích nuôi cá tra của vùng đạt 11.000 ha và đến năm 2020 là 13.000ha; năng suất có thể
đạt 1,8 triệu tấn/ha (Dương Công Chinh và Đồng An Thụy, 2009).
Qua đó cho thấy diện tích nuôi cá Tra và sản lượng cá Tra nuôi không ngừng gia tăng
theo thời gian.
Một thực tế phát sinh cùng với sự phát triển về diện tích và sản lượng của nghề nuôi cá
tra là vấn đề ô nhiễm môi trường nước mặt. Theo Phạm Quốc Nguyên et al.,(2013) thì
việc thay nước hằng ngày không qua xử lý sẽ làm phát thải nguồn ô nhiễm ra môi
trường tự nhiên, đe dọa ô nhiễm nguồn nước mặt.
2.2. Ô nhiễm nước do nuôi thủy sản
2.2.1. Tổng quan về nước
Nước là nguồn tài nguyên rất cần thiết cho sự sống, là người đồng hành và điều kiện
cần để tái sinh thế giới hữu cơ. Các nền văn minh lớn của nhân loại đều nảy nở từ trên
các lưu vực sông lớn. Ngày nay người ta tận dụng nhiều khả năng to lớn của nước. Đó
là nguồn cung cấp thực phẩm và nguyên liệu công nghiệp dồi dào, lại hòa tan nhiều
vật chất phục vụ cho nhu cầu nhiều mặt của con người (Trần Hữu Uyển, Trần Việt
Nga, 2000). Trong công nghiệp, nhiều nguyên liệu có thể thay thế được cho nhau,
riêng nước chưa có gì thay thế được (Trần Văn Nhân, 2002).

Theo Đặng Kim Chi (1999), 97% nước của trái đất là nước mặt (biển, đại dương), có
hàm lượng muối cao không thích hợp cho nhu cầu nước sinh hoạt của con người.
Khoảng 2% nước thuộc dạng băng đá nằm ở hai cực. Chỉ có 1% nước của trái đất kể
trên con người sử dụng được, trong đó 30% dung cho tưới tiêu, 50% dung cho các nhà
máy sản xuất năng lượng, 7% cho sinh hoạt và 12% cho sản xuất công nghiệp. Theo
Nguyễn Đức Lượng và Nguyễn Thị Thùy Dương (2003), trong gần 2,7% lượng nước
ngọt có trên trái đất thì lượng nước thực sự có thể sử dụng được cho những mục đích
khác nhau của loài người chỉ chiếm khoảng 0,633%, còn lại các nguồn nước khác phải
qua xử lý mới sử dụng được.
5


Quá trình sử dụng nước trong điều kiện dân số và sản xuất phát triển mạnh mẽ, con
người đã can thiệp vào vòng tuần hoàn của nước làm thay đổi chu trình tự nhiên trong
thủy quyển cũng như làm thay đổi sự cân bằng nước của hành tinh. Một số cộng đồng
dân cư đã rút nước ngầm hoặc lấy nước mặt để cấp nước cho sinh hoạt. Sau khi xử lý
nước thu gom lại trong hệ thống cống và được chuyển đến nhà máy xử lý trước khi
thải trở lại nguồn tiếp nhận nước. Quá trình pha loãng làm sạch trong tự nhiên ở đây là
cải thiện them chất lượng nước (Trần Văn Nhân, 2002). Trên thực tế, lượng nước ít ỏi
sử dụng được cho đời sống và sản xuất ngày càng ít đi do bị ô nhiễm từ nhiều nguồn
khác nhau. Các chuyên gia dự đoán vào năm 2025 sẽ có 2/3 dân số thế giới chết khát
vì thiếu nước sạch. Việc giữ cho nguồn nước ngọt không bị ô nhiễm và làm cho nước
giảm ô nhiễm là một trong những vấn đề hết sức quan trọng hiện nay.
2.2.2 Khái nhiệm ô nhiễm nước
Theo Lê Hoàng Việt (2000), “Ô nhiễm nước mặt diễn ra khi đưa quá nhiều các tạp
chất, các chất không mong đợi, các tác nhân gây nguy hại vào các nguồn nước, vượt
khỏi khả năng tự làm sạch của các nguồn nước này”.
Theo luật bảo vệ môi trường của Việt Nam (2005), ô nhiễm nước là việc đưa vào các
nguồn nước các tác nhân lý, hóa, sinh học và nhiệt không đặc trưng về thành phần
hoặc hàm lượng đối với môi trường ban đầu đến mức có khả năng gây ảnh hưởng xấu

đến sự phát triển bình thường của một loài sinh vật nào đó hoặc thay đổi tính chất
trong lành của môi trường ban đầu.
Để đảm bảo giữ gìn môi trường trong lành, một số tổ chức quốc tế và nhiều quốc qia
đã xây dựng các tiêu chuẩn chất lượng môi trường. Đó là giới hạn cho phép tối đa về
liều lượng hoặc nồng độ của các tác nhân gây ô nhiễm trong từng vùng cụ thể hoặc
cho từng mục đích sử dụng cụ thể đối với từng thành phần môi trường”. Khi nồng độ
hoặc giới hạn của các tác nhân ô nhiễm vượt quá tiêu chuẩn môi trường tại đó thì có
thể xem là môi trường đã bị ô nhiễm (Lê Trình, 1997).
2.3. Các chất ô nhiễm sinh ra trong ao nuôi cá tra
Ô nhiễm nước là một trong các yếu tố hạn chế cho việc phát triển nông nghiệp ở vùng
ĐBSCL (Tuan et al., 2004). Ô nhiễm nguồn nước quá mức khả năng tự làm sạch của
thiên nhiên sẽ dẫn đến hậu quả tất yếu của dịch bệnh xảy ra cho thuỷ sinh vật, ảnh
hưởng nghiêm trọng đến sức khoẻ của người dân và hủy hoại môi trường sinh thái của
khu vực.
Theo tính toán một cách gần đúng, muốn có 1 kg cá da trơn thành phẩm, người nông
dân đã phải sử dụng từ 1,5 - 2 kg thức ăn, trung bình khoảng 1,7 kg (Nguyễn Xuân
Thành, 2003). Theo ước tính cứ mỗi tấn cá da trơn được sản xuất thì có 47,3 kg nitơ
(N) được thải ra (Phan et al., 2009). Do đó, với 2.003,5 nghìn tấn cá được sản xuất
năm 2010 thì theo ước tính có khoảng 947,6 nghìn tấn N vào môi trường nước xung
quanh. Theo Dương Công Chinh và Đồng An Thụy (2009) đến năm 2020 sản lượng cá
tra nuôi tại ĐBSCL ước tính là 1.850 nghìn tấn. Như vậy khi đó lượng chất thải tương

6


ứng theo ước tính là 2.368 nghìn tấn chất hữu cơ; trong đó có 93,4 nghìn tấn N; 19,5
nghìn tấn P và khoảng 651 nghìn tấn BOD5.
Nước thải phát sinh từ ao nuôi cá thâm canh cũng là vấn đề cần được quan tâm, đặc
biệt là đạm, lân và carbon (Phan, L.T. et al., 2009) và đến năm 2020 sản lượng cá tra
nuôi tại ĐBSCL ước tính là 1,850,000 tấn và lượng chất thải tương ứng là 2.368.000

tấn chất hữu cơ trong đó có 93.240 tấn N; 19.536 tấn P và 651.200 tấn BOD5. Như
vậy, cho thấy mức độ ô nhiễm trong nguồn nước là khá lớn đặc biệt là chất ô nhiễm
dạng N, có tới 80 – 82% hàm lượng tổng N ở dạng hòa tan trong đó 88 – 91% hòa tan
ở dưới dạng NH4+. Con số trên là một giá trị khổng lồ đối với các vùng nuôi tập trung,
nếu không có giải pháp hạn chế lượng chất thải sẽ là hiểm họa đối với môi trường
nước ĐBSCL nói chung và đặc biệt nghiêm trọng đối với các vùng nuôi cá tra (Dương
Công Chinh và Đồng An Thụy, 2009).
2.4. Một số thông số quan tâm trong đánh giá chất lượng nước
2.4.1. Các thông số vật lý
a/ Nhiệt độ
Nhiệt độ là yếu tố quan trọng, nó quyết định loài sinh vật nào tồn tại và phát triển một
cách ưu thế trong hệ sinh thái nước. Tăng nhiệt độ của các thủy vực có ảnh hưởng đến
một số thủy sinh vật và làm giảm oxi hòa tan trong nguồn nước do khả năng bảo hòa
oxi trong nước nóng thấp hơn và do vi khuẩn phân hủy chất hữu cơ sẽ hoạt động mạnh
hơn (Lê Hoàng Việt, 2000).
Nhiệt độ thay đổi theo vị trí địa lý của thủy vực, theo mùa theo thời tiết, theo ngày và
đêm, gắn liền với cường độ chiếu sáng của mặt trời trong ngày. Thông thường nhiệt độ
của nước trong các thủy vực thấp nhất vào buổi sáng, cao nhất vào buổi chiều. Giá trị
nhiệt độ trong môi trường ao nuôi cá Tra thâm canh dao động khoảng 26,79 – 32,030C
(Nguyễn Hữu Lộc, 2009).
b/ pH
pH là đại lượng biểu thị nồng độ hoạt tính ion H+ trong nước (pH= -lg[H+]. Chỉ tiêu
này được sử dụng để đánh giá cho tính axit hay tính kiềm của nước.
pH là một trong những chỉ tiêu cần kiểm tra với chất lương nước cấp cũng như nước
thải. Giá trị của pH cho phép quyết định xử lý nước theo phương pháp thích hợp hoặc
điều chỉnh hóa chất trong quá trình xử lý nước như đông tụ hóa học, khử trùng hoặc xử
lý nước thải bằng phương pháp sinh học. Sự thay đổi pH trong nước có thể dẫn đến
những thay đổi về thành phần các chất trong nước do quá trình hòa tan, kết tủa, thúc
đẩy hay ngăn chặn phản ứng sinh học xảy ra (Nguyễn Thị Diệp Chi, 2004).
Theo Trương Quốc Phú et al (2003) trong môi trường ao nuôi sự biến động pH ngày

đêm phụ thuộc vào mật độ của thực vật nổi. Trong ao nuôi thâm cah cá Tra khi nuôi ở
mật độ cao, oxi trong ao nuôi thường thiếu cục bộ, do sự gia tăng của hàm lượng CO2
trong nước, NO2- tăng và yếu tố pH giảm. Kết quả khảo sát chất lượng nước trong hệ
thống nuôi cá Tra thâm canh có pH hoạt động trong khoảng 6,3 – 8,79 (Nguyễn Hữu
Lộc, 2009). Ngoài ra, theo Dương Thúy Yên (2003) cá Tra có thể sống trong môi
trường có pH rất thấp (pH=4).
7


2.4.2 Các thông số hóa học
a/ Oxy hòa tan (DO)
Nồng độ oxi hòa tan trong nước (mg/l) là lượng oxi từ không khí có thể hòa tan vào
nước thông qua tiếp xúc bề mặt của nước và không khí phụ thuộc vào nhiệt độ, áp suất
và độ mặn của nước. Oxi hòa tan trong nước sẽ tham gia vào quá trình trao đổi chất,
duy trì năng lượng cho quá trình phát triển, sinh sản, tái sản xuất cho các vi sinh vật
sống dưới nước. Nồng độ oxi hòa tan trong nước giúp ta xác định chất lượng nước
(Đặng Kim Chi, 1999).
b/ Nhu cầu Oxy hóa học (COD)
COD là lượng oxi cần thiết để oxi hóa các chất hữu cơ hòa tan trong mẫu nước bằng 2
chất oxi hóa mạnh là Kali permanganate (K2Cr2O7) hoặc Kali bicromat (KMnO4) trong
môi trường axit mạnh. Chỉ số này dung đánh giá trong môi trường tương đối, tổng hàm
lượng các chất hữu cơ hòa tan trong nước thải. Chỉ số COD càng cao, mức độ ô nhiễm
càng nặng và ngược lại (Trịnh Lê Hùng, 2009).
Chỉ tiêu BOD không phản anh đầy đủ về lượng tổng các chất hữu cơ có trong nước
thải, vì chưa tính tới các chất hữu cơ không bị oxi hóa bằng phương pháp sinh hóa và
cũng chưa tính đến phần chất hữu cơ tiêu hao để tạo nên tế bào vi khuẩn mới. Do đó,
để đánh giá một cách đầy đủ lượng oxi cần thiết để oxi hóa tất cả các chất hữu cơ
trong nước thải người ta sử dụng chỉ tiêu nhu cầu oxi hóa học (COD) (Lê Hoàng Việt,
2003).
c/ Tổng chất rắn lơ lửng (TSS)

Chất rắn lơ lững là các hạt nhỏ (hữu cơ hoặc vô cơ) trong nước thải. Khi vận tốc của
dòng chảy bị giảm xuống (do nó chảy vào các hồ chứa lớn) phần lớn các chất rắn lơ
lững sẽ bị lắng xuống đáy hồ, những hạt không lắng được sẽ tạo thành độ đục của
nước, có ảnh hưởng hầu hết đên quá trình xử lý. Các chất lơ lững hữu cơ sẽ tiêu thụ
oxi để phân hủy làm giảm DO của nguồn nước. Các cặn lắng sẽ làm đầy các bể chứa
làm giảm thể tích hữu dụng của các bể này (Lê Hoàng Việt, 2003).
TSS là trong những thông số chính để đánh giá nồng độ ô nhiễm của nước thải và hiệu
quả của hệ thống xử lý. Trong kiểm soát ô nhiễm nguồn nước, tất cả các chất rắn lơ
lững được xem là chất rắn có khả năng lắng được nếu thời gian lắng vô thời hạn
(Nguyễn Trung Việt – Trần Thị Mỹ Diệu – Huỳnh Ngọc Phương Mai, 2011).
d/ Hàm Lượng phosphor (PO43-) trong nước
Theo Lương Bích Phẩm (2002) trong nước thải người ta thường xác định hàm lượng
P- tổng số để xác định tỉ số BOD5 : N : P nhằm chọn kỹ thuật thích hợp cho quá trình
xử lý. Sự thiếu hụt lân (PO43-) sẽ làm hạn chế sự phát triển của vi sinh vật, do đó, làm
hạn chế sự phân hủy của hợp chất hữu cơ.
Phospho tồn tại trong nước dưới dạng H2PO4-, HPO4-, PO43- , các polyphosphat (như
Na3 (PO3)6…) và phospho hữu cơ. Trong môi trường nước các polyphosphate phân ly
chậm thành orthophosphate hòa tan được thực vật hấp thụ dễ dàng. Sự hiện diện của
Phosphat cùng với Nito trong nước thải làm bùng nổ tảo, làm ảnh hưởng đến chất
8


lượng nguồn nước. Ngoài ra ô nhiễm Phospho hữu cơ còn gây sụ thiếu hụt oxi trầm
trọng trong nước (để oxi hóa hoàn toàn 1mg phosphat cần 160 mg oxi) (Lê Hoàng
Việt, 2000).
e/ Nitrite (NO2-)
Nitrite là thành phần tự nhiên của chu trình nitơ trong sinh thái sự hiện diện của nó
trong môi trường là một vấn đề cần quan tâm, bởi vì Nitrite có khả năng gây độc hại
lên động vật (Jensen, 2003). Nitrite có trong thủy vực là do sản phẩm của quá trình
Nitrate hóa hay phản Nitrate hóa. Trong điều kiện nhiệt độ cao có oxi thì dạng đạm

này dễ oxi hóa thành dạng NO3-. Nitrite sẽ gây stress cho cá ở hàm lượng 0,1mg/l và
gây hiện tượng máu nâu cho hàm lượng khoảng 0,5mg/l (Schmittou, 2004). Một số
nghiên cứu cho thấy chloride có thể làm giảm đọc tính của Nitrite (Williams anh Eddy,
1986; Harris & Coley, 1991 trích dẫn bởi Jensen, 2003). Vì vậy, việc thêm chloride
vào nước là phương pháp quan trọng để bảo vệ cá nước ngọt ít bị ảnh hưởng bởi
Nitrite (Jensen et al.,2000)
f/ Nitrate (NO3-)
Nitrate được hình thành từ quá trình Nitrate hóa thông qua hoạt động của vi khuẩn qua
2 giai đoạn chính là giai đoạn oxi ammonia và ammonium thành Nitrite thông qua hoạt
động của vi khuẩn Nitrosonomas và giai đoạn oxi hóa Nitrite thành dưới sự tham gia
của vi khuẩn Nitrobacter. Hàm lượng trung bình NO3- trong ao nuôi cá Tra biến động
trung bình 0,0055 +_ 0,083 mg/L (Trần Kim Hoàng, 2008), 1,1 – 1,4mg/l (Cao Văn
Thích,2008), từ 0,122- 18,00mg/l (Huỳnh Trường Giang, 2008). Sự biến động lớn về
nitrate có thể do sự khác nhau về mật độ cá nuôi và chế độ chăm sóc. Theo Boyd,
1998 thì giá trị Nitrate thích hợp cho các ao nuôi thủy sản là <10mg/L.
g/ Ammonium (NH4+)
Theo Truong Quốc Phú (2008), cho rằng: “Trong môi truờng nuớc, nitơ có thể tồn tại
dưới dạng N2 hay duới dạng hợp chất vô cơ hòa tan hay không hòa tan” Các hợp chất
vô cơ hòa tan quan trọng của nitơ NH3, NH4+, NO2-, NO3-. Các hợp chất vô cơ hòa tan
này có được do quá trình phân hủy các hợp chất hữu cơ, nitơ lắng động dưới dạng hợp
chất Albumine, dưới tác độngcủa vi sinh vật, đạm albumine sẽ biến thành sẽ biến
thành đạm ammonia (NH3) và khi ammonia hòa tan vào trong nước hình thành ion
ammonia (NH4+)
NH3+ H2O ↔ NH4+ + OHHàm luợng NH4+ phụ thuộc vào pH và nhiệt độ, khi pH tăng thì hàm lượng NH4+ giảm
và ngược lại. Hàm luợng NH4+ cũng biến động phụ thuộc vào sục khí oxy.
h/ Sục khí
Việc cung cấp khí có vai trò qua trọng trước mắt là sự đảo trộn các chất có trong nước
tránh trường hợp lắng xuống đáy. Đảm bảo cung cấp chất dinh dưỡng cho lục bình.
Mặc khác, CO2 có trong khí quyển chiếm khoảng 0.03% cần thiết cho quá trình quang
hợp cũng như ổn định pH. Bên cạnh đó, sục khí cung cấp O2 cho quá trình hô hấp của

tảo và giúp hạn chế phân tầng nhiệt độ, sự kết tủa kim loại nặng cũng như sự lắng đáy
và dẫn đến tình trạng thối rữa các hợp chất hữu cơ (Persoone et al. , 1980).
9


2.5 Đặc điểm sinh học cây lục bình và khả năng chịu đựng chất ô nhiễm
Cây lục bình có tên khoa học: Eichhornia crassipes
Thuộc họ Lục bình (Pontederiaceae), tên tiếng Anh là: Water Hyacinth. Ở nước ta,
Lục bình còn có tên Bèo Tây, Bèo Nhật Bản, đặc biệt thích hợp với khí hậu Nam Việt
Nam (Phạm Hoàng Hộ, 2000)
Theo Nguyễn Đăng Khôi (1985) Lục bình (Eichhornia crassipes) có nguồn gốc
từ Brazin, xâm nhập vào nước ta từ năm 1905, đã nhanh chóng lan tỏa khắp các chổ có
nước bị tù hãm hoặc nơi có nước ngọt chảy chậm như ao, hồ, giếng, đầm, mương ven
sông… Rễ sợi, bất định, không phân nhánh, mọc thành chùm dài, chiếm 20-50% trọng
lượng cây tùy theo môi trường sống nhiều hay ít chất dinh dưỡng. Lá mọc theo dạng
hoa thị, cuống phồng lên thành phao nổi. Cây con phao ngắn và phồng to, cây già các
phao kéo dài có thể tới 30 cm. Tính nổi của lục bình là do tỉ lệ khí chiếm 70% thể tích
trong cuốn lá. Hoa không đều, màu xanh nhạt hoặc tím, đài và cánh hoa cùng màu
dính liền nhau ở gốc, cánh hoa trên có đốm vàng. Quả lục bình (Eichhornia crassipes)
thuộc loại quả nang, ở Việt Nam chưa bao giờ thấy lục bình (Eichhornia crassipes) có
quả.
Lục bình thuộc nhóm thức ăn xanh, chứa hầu hết các acid amin không thay thế,
giàu vitamin, khoáng đa lượng và vi lượng. Có thể sử dụng lục bình cho gia súc khi
thiếu thức ăn xanh. Lượng chất khô thấp (6 -7 %), lượng xơ cao (trên 200g/kg),
khoáng tổng số cũng cao (180 – 190 g/kg chất khô) nên giá trị năng lượng thấp (1800
– 1900 kcal) ứng với 7,6 – 8,0 MJ/kg chất khô (Nguyễn Văn Thưởng, 1992). Ngoài ra,
lục bình có thể dùng để bổ sung trong khẩu phần để cải thiện tỷ lệ tiêu hóa dưỡng chất,
nâng cao khả năng tích lũy đạm cũng như tăng trọng của gà Sao (Tôn Thất Thịnh,
2010). Lục bình hoàn toàn có thể sử dụng làm thức ăn thay thế cỏ lông tây trong khẩu
phần cho trâu và bò. Ở mức độ thay thế 50% lục bình tính trên vật chất khô cho kết

quả về tăng trọng, tỷ lệ tiêu hóa các dưỡng chất cũng như tích lũy nitơ tốt nhất
(Nguyễn Thị Đan Thanh, 2010).
Theo Võ Thị Kim Hằng (2007), khi trồng thử nghiệm lục bình trong nước thải
chăn nuôi với các nồng độ COD khác nhau, lục bình chết hoàn toàn ở COD > 400
mg/L, sống được trong khoảng COD từ 180 – 200 mg/L.
2.6 Một số nghiên cứu về lục bình (Eichhornia crassipes)
Cây lục bình có khả năng khử được 30 kg BOD/ha/ngày đối với nước thải thô và
50 kg BOD/ha/ngày đối với nước thải đã qua xử lý cấp I (Tchobanoglous et al., 1991).
Theo nghiên cứu của Lix et al (2000), đã dùng lục bình (Eichhornia crassipes) để loại
bỏ N, P từ nước thải sinh hoạt đạt hiệu suất 86% và 80% trong 60 ngày
Theo Dương Thúy Hoa (2004) thì hiệu suất xử lý của ao lục bình (Eichhornia
crassipes) đối với độ đục trong nước thải hầm ủ biogas là 81,11%; BOD5 tổng là
87,67%, phosphate là 64,37% và đạm tổng là 62,25%. Nước thải đầu ra gần đạt quy
chuẩn loại B theo quy chuẩn Việt Nam 08:2008/BTNMT. Đối với nước nước thải chăn
nuôi, theo Võ Thị Kim Hằng (2007) thì hiệu suất xử lý của ao lục bình (Eichhornia
crassipes) đối với độ đục là 97,79%; đối với COD là 66,10%; đạm tổng là 64,36% và
photpho tổng là 42,54%.
10


Ưu điểm của việc xử lý thứ cấp nước thải ô nhiễm hữu cơ bằng lục bình
(Eichhornia crassipes) là dễ vận hành, rất phù hợp với khí hậu nhiệt đới và hạn chế về
kinh phí như nước ta. Tuy nhiên, việc xử lý nước thải bằng lục bình (Eichhornia
crassipes) cần diện tích rộng và phải vớt thường xuyên (Bùi Trường Thọ, 2010).
Các nghiên cứu của Dương Thúy Hoa (2004), Võ Thị Kim Hằng (2007) và Bùi
Trường Thọ (2010) chủ yếu tập trung đánh giá khả năng loại bỏ chất ô nhiễm trong
nước thải của cây lục bình (Eichhornia crassipes) khi vận hành theo mẻ. Các nghiên
cứu này cho kết quả xử lý nước thải của cây lục bình đạt hiệu quả tốt nhất ở thời điểm
60 ngày sau khi bố trí thí nghiệm. Nhưng chưa cho thấy được hiệu quả của cây lục
bình (Eichhornia crassipes) khi vận hành nước thải liên tục với lưu lượng lớn như

nước thải của ao nuôi cá tra (Pangasianodon hypophthalmus).
Do lưu lượng nước thải ao nuôi cá tra lên đến 30%/ngày (Pham Thi Anh et al.,
2010), nên cây lục bình cần có thời gian tồn lưu nhiều để có thể xử lý các chất ô nhiễm
trong nước thải. Điều đó đòi hỏi cần có diện tích lớn để cây lục bình (Eichhornia
crassipes) có đủ thời gian để xử lý các chất ô nhiễm.
Theo Cao Ngọc Điệp (2013) vi khuẩn chuyển hóa nitơ Bacillus sp. dòng
AGT.077.03 và vi khuẩn tích lũy polyphosphate Bacillus subtilis dòng DTT.001L có
khả năng xử lý nhanh các chất ô nhiễm trong nước thải ao nuôi cá tra với thời gian 2 –
3 ngày. Nhưng nhược điểm của nghiên cứu này là vận hành theo mẻ nên chưa xác định
được hiệu quả xử lý khi vận hành liên tục. Bên cạnh đó, các thông số COD và TSS của
nước thải sau xử lý của 2 dòng vi khuẩn trên vượt giới hạn cho phép theo chuẩn loại A
của QCVN 08:2008/BTNMT. Do đó cần được tiếp tục qua quá trình xử lý bằng thủy
sinh thực vật.

11


CHƯƠNG 3. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1. Thời gian và địa điểm thực hiện
- Thời gian nghiên cứu: từ tháng 01/2014 đến tháng 4/2014.
- Địa điểm nghiên cứu: thí nghiệm sẽ được bố trí và phân tích tại Khoa Môi
Trường & TNTN, trường Đại Học Cần Thơ.
3.2. Phương tiện nghiên cứu
- Thùng mốp kích thước: 43 x 63 x 50 (cm) ) để làm bể trồng lục bình hấp thu
dinh dưỡng nước thải từ bể nuôi cá tra mật độ cao
- Thực vật: Lục bình (Eichhornia crassipes) lấy từ các kênh, mương trong phạm
vi trường Đại Học Cần Thơ
- Cá tra (Pangasius hypophthalmus) cỡ giống.mua từ mua từ trung tâm giống thị
xã Vĩnh Long.
- Bể nuôi cá (composite) loại 1.200 L, ống nhựa, val, đầu co, keo dán.

- Thước đo, viết, keo, ống đo thể tích nước, cân, can nhựa.
- Dụng cụ phân tích và đo đạc các chỉ tiêu hóa, lý, sinh học: tủ sấy, nhiệt kế, máy
đo các chỉ tiêu, ống nghiệm, ống đong, bình tam giác, bình định mức, cốc thuỷ tinh lớn
nhỏ…
- Các loại hóa chất cần thiết phân tích các chỉ tiêu: nhiệt độ, pH, DO, COD, TSS,
NH4 , PO43-, N-NO2-, N-NO3-) chất lượng nước.
+

3.3 Phương tiện và phương pháp nghiên cứu
3.3.1 Bố trí thí nghiệm
Thí nghiệm được bố trí theo thể thức hoàn toàn ngẫu nhiên, 4 nghiệm thức, 4 lần
lặp lại (Hình 2.1):
- Nghiệm thức 1 (NT1): được bố trí với nước thải không Lục Bình (đối chứng)
- Nghiệm thức 2 (NT2): được bố trí với nước thải + Lục Bình
- Nghiệm thức 3 (NT3): được bố trí với nước thải + Lục Bình + hệ thống sục khí
oxy.
- Nghiệm thức 4 (NT4): được bố trí với nước thải + Lục Bình + hệ thống sục khí
oxy + hệ vi khuẩn chuyển hóa nitơ (Bacillus sp. dòng AGT.077.03) và vi khuẩn tích
lũy polyphosphate (Bacillus subtilis dòng DTT.001L ). Hai dòng vi khuẩn này được
cung cấp từ Viện Công Nghệ sinh học – Đại học Cần Thơ

12


BỂ TRỘN

Nghiệm
thức 2

Nghiệm

thức 3

Nghiệm
thức 4

2.1.2

2.1.3

2.1.4

3.1.1

3.1.2

3.1.3

3.1.4

1.1.1

1.1.2

1.1.3

1.1.4

4.1.1

4.1.2

4.1.3

4.1.4

3.2.1

3.2.2

3.2.3

3.2.4

1.2.1

1.2.2

1.2.3

1.2.4

2.2.1

2.2.2

2.2.3

2.2.4

4.2.1

4.2.2

4.2.3

4.2.4

1.3.1

1.3.2

1.3.3

1.3.4

3.3.1

3.3.2

3.3.3

3.3.4

4.3.1

4.3.2

4.3.3

4.3.4

2.3.1

2.3.2

2.3.3

2.3.4

3.4.1

3.4.2

3.4.3

3.4.4

4.4.1

4.4.2

4.4.3

4.4.4

2.4.1

2.4.2

2.4.3

2.4.4

1.4.1

1.4.2

1.4.3

1.4.4
Môi trường ngoài

Hình 3.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm

13

AO CHỨA NƯƠC THẢI ĐẦU RA

Nghiệm
thức 1

2.1.1


Để có nước thải cung cấp cho hệ thống, bốn (4) bể có thể tích 1,2 m3/bể được sử
dụng để nuôi cá. Nước thay hàng ngày từ các bể nuôi cá được đưa vào thùng chung rồi
phần phối cho các nghiệm thức thí nghiệm (Hình 2.2)

Bể nuôi
cá

Môi trường
ngoài

Thùng Mốp
trồng lục bình
X
X

X

X

X

X: là vị trí thu mẫu

Hình 3.2 Sơ đồ một nghiệm thức thí nghiệm
Thùng mốp (43 x 63 x 50 cm) trồng lục bình với thể tích 130 lít/bể. Mỗi nghiệm
thức gồm 4 thùng để đánh giá tỷ lệ diện tích trồng Lục bình thích hợp. Các thùng mốp
được nối với nhau và cho chảy tràn qua bể thấp hơn.
Lục bình được thả vào các thùng xốp với kích cỡ, số lượng và khối lượng tương
đương nhau (380-400g/bể). Lục Bình khá đồng dạng và kích cỡ chiều dài 11 - 27 cm,
dài rễ từ 5 – 22 cm, mật độ 6 cây/ thùng.
Đối với nghiệm thức 3 và 4 duy trì DO > 6 mg/lít bằng sách sục khí trong suốt
thời gian thí nghiệm (2 cục đá bọt/thùng). Riêng nghiệm thức 4 là nghiệm thức Lục
bình + sục khí + vi khuẩn chuyển hóa nitơ Bacillus sp. dòng AGT.077.03 và vi khuẩn
tích lũy polyphosphate Bacillus subtilis dòng DTT.001L. Dòng vi khuẩn này được
Viện Nghiên cứu & Phát triển Công nghệ Sinh học cung cấp.
Nghiệm thức 4 được sử dụng chế phẩm sinh học gồm dòng vi khuẩn chuyển hóa

nitơ Bacillus sp. dòng AGT.077.03 với mật độ 106/ml và dòng vi khuẩn tích lũy
polyphosphate Bacillus subtilis dòng DTT.001L với mật độ 105/ml. Theo Lê Hoàng
Việt (2003) thời gian phân đôi của vi khuẩn từ 5 - 10 giờ. Thể tích mỗi thùng xốp
khoảng 130 lít, lưu lượng Q = 216 lít/ngày, thời gian tồn lưu nước trong mỗi thùng
xốp vào khoảng 12 h. Như vậy không cần cấy thêm vi khuẩn khi vận hành hệ thống.
3.3.2 Quy trình vận hành hệ thống
Lượng nước thải cung cấp cho hệ thống được lấy từ 4 bể composite (V = 1,2 m3)
nuôi cá, lượng nước thải đầu vào này sẽ được trộn đều để có được lượng nước thải
đồng nhất giữa các nghiệm thức, số cá thả ban đầu trong bể là 50 con/m3, hàng ngày sẽ
cho cá ăn thức ăn viên nổi, lượng thức ăn ban đầu là 2 - 5% trọng lượng cơ thể cá, sau
đó là khoảng 750g cho mỗi ngày hai buổi sáng và chiều (sáng 8h và 16h30 chiều).
14


Lượng nước thải từ các bể nuôi cá trong bể được dẫn vào bể trộn cho đồng nhất,
sau đó lượng nước thải được phân phối đến các nghiệm thức thông qua hệ thống ống
dẫn. Lượng nước thải vào các nghiệm thức được điều chỉnh lưu lượng Q = 216
lít/ngày. Nước thải sau khi qua các bể xử lý sẽ được thải ra môi trường.
Nhiệt độ, ẩm độ, cường độ ánh sáng, sức khỏe cá, lượng thức ăn hàng ngày được theo
dõi hằng ngày, mỗi ngày 3 buổi sáng, trưa, chiều vào các thời gian: 8h, 13h, 16h30
3.3.3 Theo dõi diễn biến các chỉ tiêu phân tích
Thí nghiệm sẽ được tiến hành trong vòng 02 tháng, mẫu nước được thu định kỳ
sau 32 ngày và 64 ngày kể từ khi bố trí để phân tích nhiệt độ, pH, DO, COD, NH4+,
PO43-, N-NO2-, N-NO3-. Trong đó nhiêt độ, pH và DO được đo trược tiếp ngoài hiện
trường (Máy HORIBA Model W-2000s-Nhật). Thời gian thu mẫu từ 07:30 đến 09 giờ
sáng. Mẫu được thu vào chai nhựa 1 lít, mẫu được thu hứng trược tiếp ở đầu vào và ra
của hệ thống, trữ lạnh ở 4oC và được phân tích trong ngày.
3.3.4 Các phương pháp thu mẫu
Đối với chỉ tiêu thu mẫu nước
Dụng cụ chứa mẫu được chọn lựa, rửa kỹ, và được dán nhãn đầy đủ các chi tiết

như lần lấy mẫu, ngày lấy mẫu, và những kí hiệu mã hóa cho các nghiệm thức. Trước
khi lấy mẫu, tráng dụng cụ 2 đến 3 chính mẫu nước đó. Đối với mẫu COD, NH4+, NNO3-, N-NO2-, PO4-, TSS thu bằng chai nhựa 1lit thu đầy bình và đậy kín nắp lại, trữ
ngay vào thùng lạnh với nhiệt độ 40C và phân tích ngay trong ngày.
Trong các đợt thu mẫu, mẫu được thu trong thời gian 07:30 đến 9h sáng. Các chỉ
tiêu đo nhanh như: pH, EC (độ dẫn điện), độ đục, DO, nhiệt độ, độ mặn, TDS. Điều
kiện bảo quản được thực hiện theo quy định chuẩn
Bảng 3.1: Dụng cụ và phương pháp bảo quản mẫu cho từng chỉ tiêu
Chỉ tiêu phân tích

Chai đựng

Thời gian lưu mẫu

Bảo quản

COD

PE

24 giờ

40C

TSS

PE

24 giờ

40C

PO43-

PE

24 giờ

40C

N-NO2-

PE

24 giờ

40C

N-NO3-

PE

24 giờ

40C

3.3.5 Chu kỳ và số lượng thu mẫu
Mẫu được thu 8 ngày/lần ở đầu vào (4 mẫu đầu vào) và đầu ra (sau cấp thùng sau
cùng, 16 mẫu đầu ra). Tuy nhiên ở lần thu mẫu thứ 4 và thứ 8 mẫu được thu ở từng cấp
thùng. Trong nghiên cứu này chỉ trình bày kết quả ở đợt thu mẫu thứ 4 và thứ 8.

15


Bảng 3.2: Phương pháp phân tích mẫu
STT

Chỉ tiêu

Đơn vị

Phương pháp

01

Nhiệt độ

o

Máy HORIBA Model W-2000s

02

pH

03

COD

mg/L

Sử dụng phương pháp hoàn lưu kín, oxy
hóa bằng K2Cr2O7 trong môi trường axit
theo TCVN 6491-1999 (ISO 60601989).

04

TSS

mg/L

Phương pháp khối lượng

05

NH4+

mg/L

Sắc ký ION-THERMO DIONEX ICS
1100 CHROMELEON 7.2-USA

06

PO43-

mg/L

Sắc ký ION-THERMO DIONEX ICS
1100 CHROMELEON 7.2-USA

07

N-NO2-

mg/L

Sắc ký ION-THERMO DIONEX ICS
1100 CHROMELEON 7.2-USA

08

N-NO3-

mg/L

Sắc ký ION-THERMO DIONEX ICS
1100 CHROMELEON 7.2-USA

C

Máy HORIBA Model W-2000s

3.4. Phương pháp xử lý số liệu
Sử dụng phần mềm thống kê SPSS, Excel, để so sánh phương sai giữa các
nghiệm thức, so sánh giữa đầu vào và đầu ra, trung bình và độ lệch chuẩn, mức ý
nghĩa 95%. Vẽ đồ thị bằng phần mềm Excel.

16

CHƯƠNG 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
Để đánh giá khả năng hấp thu chất dinh dưỡng trong nước thay ra từ nuôi thâm
canh cá Tra của lục bình, sự thay đổi một số chỉ tiêu nước như: nhiệt độ, pH, DO, NNO2-, N-NO3-, NH4+, PO43-, COD, TSS trong nước ở các nghiệm thức đã được theo dõi
qua 2 lần thu mẫu.
4.1 Diễn biến nhiệt độ, pH, DO trong nước thải qua từng cấp thùng
4.1.1 Nhiệt độ
Ở thời điểm 32 ngày sau khi vận hành hệ thống, nhiệt độ của các nghiệm thức từng
cấp thùng dao động trong khoảng 25,6 – 29,15 oC, nhiệt độ của nước thải đầu vào
(ĐV) và nước thải đầu ra (ĐR) tương đối cao so với các cấp thùng 1, 2, 3, 4. Ở nghiệm
thức đối chứng (ĐC) nhiệt độ cao hơn các nghiệm thức lục bình (LB), lục bình + sục
khí (LB + SK), lục bình + sục khí + vi khuẩn (LB + SK + VK) là do bể ĐC không có
Lục Bình nên chịu tác động trực tiếp của ánh sáng. Nhiệt độ đầu vào cao nhất so với
các nghiệm thức còn lại có nhiệt độ cao nhất là 29,15 oC và nhiệt độ thấp nhất ở
nghiệm thức lục bình (LB) thùng 2 và 4. ở nghiệm thức lục bình (LB) có mật độ che
phủ bề mặt cao. Khi nước thải đi qua các cấp thùng có cơ hội tiếp xúc với ánh sáng
mặt trời, làm gia nhiệt bề mặt của nước thải. Chính vì vậy, nhiệt độ đầu ra ở các
nghiệm thức có xu hướng tăng trở lại.
Nhiệt độ của nước ảnh hưởng đến độ pH, đến các quá trình hóa học và sinh hóa xảy ra
trong nước (Nguyễn Văn Bảo, 2002).
Nhiệt độ có khả năng ảnh hưởng đến nồng độ oxy hòa tan có trong nguồn nước và ảnh
hưởng đời sống của một số thủy sinh vật. Khả năng bảo hòa của oxy trong nước nóng
thấp hơn và vi khuẩn phân huỷ chất hữu cơ sẽ hoạt động mạnh hơn (Lê Hoàng Việt,
2003).

Hình 4.1. Diễn biến nhiệt độ ở 32 ngày sau khi vận hành hệ thống

17