Đánh giá khả năng hấp thu muối dinh dưỡng và cải thiện chất lượng nước thải ao nuôi cá tra thâm canh bằ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÂY ĐÔ
KHOA SINH HỌC ỨNG DỤNG

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
CHUYÊN NGÀNH NUÔI TRỒNG THỦY SẢN
MÃ SỐ: D620301

ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG HẤP THU
MUỐI DINH DƯỠNG VÀ CẢI THIỆN
CHẤT LƯỢNG NƯỚC THẢI AO NUÔI
CÁ TRA THÂM CANH BẰNG BÈO TẤM
(Lemna aequinoctialis Landolt, 1986)

Sinh viên thực hiện
Lê Trường Giang
MSSV: 1053040004
Lớp: NTTS K5

Cần Thơ,
2014


TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÂY ĐÔ
KHOA SINH HỌC ỨNG DỤNG

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
CHUYÊN NGÀNH NUÔI TRỒNG THỦY SẢN
MÃ SỐ: D620301

ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG HẤP THU
MUỐI DINH DƯỠNG VÀ CẢI THIỆN

CHẤT LƯỢNG NƯỚC THẢI AO NUÔI
CÁ TRA THÂM CANH BẰNG BÈO TẤM
(Lemna aequinoctialis Landolt, 1986)

Cán bộ hướng dẫn

Sinh viên thực hiện

ThS. NGUYỄN LÊ HOÀNG YẾN

LÊ TRƯỜNG GIANG
MSSV: 1053040004
Lớp: NTTS K5

Cần Thơ,
2014


XÁC NHẬN CỦA HỘI ĐỒNG BẢO VỆ KHÓA LUẬN
TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Đề tài: Đánh giá khả năng hấp thu muối dinh dưỡng và cải thiện chất lượng
nước thải ao nuôi cá tra thâm canh bằng bèo tấm (Lemna aequinoctialis
Landolt, 1986).
Sinh viên thực hiện: Lê Trường Giang
Lớp: Nuôi trồng thủy sản khóa 5
Khóa luận đã được hoàn thành theo yêu cầu của cán bộ hướng dẫn và hội đồng bảo
vệ khóa luận tốt nghiệp Đại học Khoa Sinh học ứng dụng - Trường Đại học Tây Đô.

Cần Thơ, ngày

tháng năm 2014

Cán bộ hướng dẫn

Sinh viên thực hiện

(Chữ ký)

(Chữ ký)

Th.S. NGUYỄN LÊ HOÀNG YẾN

LÊ TRƯỜNG GIANG


LỜI CẢM TẠ
Quá trình thực hiện luận văn tốt nghiệp đã giúp tôi có được những kinh nghiệm, kỹ
năng cần thiết cho công việc sau này. Có được những kết quả trên, tôi xin chân thành
gửi lời cảm ơn sâu sắc đến:
Ban Giám Hiệu trường Đại học Tây Đô đã tạo điều kiện để tôi được học tập, trao dồi
kiến thức và kỹ năng chuyên môn trong thời gian qua.
Cô Nguyễn Lê Hoàng Yến đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ và đóng góp nhiều ý kiến
quý báu trong suốt thời gian thực hiện đề tài và hoàn thành luận văn tốt nghiệp.
Ban Chủ Nhiệm Khoa Sinh học ứng dụng, Thầy Nguyễn Hữu Lộc và các thầy cô
Khoa Sinh học ứng dụng đã quan tâm truyền đạt kiến thức trong 4 năm đại học và tạo
điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành đề tài.
Tập thể lớp NTTS 5 đã quan tâm, giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện đề tài.
Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng kính trọng đến gia đình đã tạo mọi điều kiện thuận lợi
nhất cả về vật chất và tinh thần để tôi hoàn thành khóa học.
Chân thành cảm ơn!

i


TÓM TẮT
Đề tài được thực hiện với hai nội dung gồm 2 thí nghiệm nhằm đánh giá khả năng xử
lý nước thải ao nuôi cá tra thâm canh của bèo tấm với các mật độ khác nhau và trong
khoảng thời gian 3 tuần ứng với mật độ bèo tấm tốt nhất.
Thí nghiệm 1 gồm 4 nghiệm thức được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên với mật độ khác
nhau gồm: nghiệm thức đối chứng; nghiệm thức 1 (66,7 gam/bể/0,32m2); nghiệm thức
2 (100 gam/bể/0,32m2) và nghiệm thức 3 (200 gam/bể/0,32m2). Nguồn nước thải có
hàm lượng TAN ban đầu là 4,37 mg/l, thí nghiệm được dừng lại khi hàm lượng TAN
nhỏ hơn 1 mg/l. Kết quả sau 3 ngày thí nghiệm, nghiệm thức bố trí với mật độ bèo
200 gam/bể/0,32m2 có hàm lượng TAN đạt thấp nhất (giảm 0,68 mg/l, hiệu suất
84,4%).
Vì vậy, mật độ bèo 200 gam/bể/0,32m2 được chọn ra để tiến hành bố trí thí nghiệm 2.
Kết quả là các chỉ tiêu môi trường (BOD3, COD, độ đục, TAN, N-NO 3- và P-PO43-)
đều giảm nhanh chỉ trong 6 ngày đầu bố trí với hiệu suất giảm tương ứng 75,5%,
61,2%, 89,2%, 83,9%, 37,0%, 21,5%. Và sinh khối bèo gia tăng trong tuần đầu với tỉ
lệ 36%.
Tóm lại, có thể sử dụng bèo tấm để xử lí nước thải ao nuôi cá tra làm giảm bớt vật
chất hữu cơ cũng như các muối dinh dưỡng hòa tan trước khi được thải ra môi trường
bên ngoài như sông, kênh, rạch.
Từ khóa: bèo tấm, Lemna aequinoctialis, nước thải

ii


CAM KẾT KẾT QUẢ
Tôi xin cam kết luận văn này được hoàn thành dựa trên các kết quả nghiên cứu của tôi

và các kết quả của nghiên cứu này chưa được dùng cho bất cứ luận văn cùng cấp nào
khác.

Cần Thơ, ngày tháng năm
2014
Ký tên

Lê Trường Giang

iii


Vì vậy, mật độ bèo 200 gam/bể/0,32m2 được chọn ra để tiến hành bố trí thí nghiệm
2. Kết quả là các chỉ tiêu môi trường (BOD3, COD, độ đục, TAN, N-NO3- và PPO43-) đều giảm nhanh chỉ trong 6 ngày đầu bố trí với hiệu suất giảm tương ứng
75,5%, 61,2%, 89,2%, 83,9%, 37,0%, 21,5%. Và sinh khối bèo gia tăng trong tuần
đầu với tỉ lệ 36%. ...........................................................................................................ii
Tóm lại, có thể sử dụng bèo tấm để xử lí nước thải ao nuôi cá tra làm giảm bớt vật
chất hữu cơ cũng như các muối dinh dưỡng hòa tan trước khi được thải ra môi
trường bên ngoài như sông, kênh, rạch. ........................................................................ii
Từ khóa: bèo tấm, Lemna aequinoctialis, nước thải

.............................................ii

.......................................................................................................................................ii
DANH SÁCH BẢNG...................................................................................................vi
Hình 2.1 Hình dạng bèo tấm Lemna aequinoctialis………………………….…….
….3...............................................................................................................................vii
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU............................................................................................1
CHƯƠNG 2: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU........................................................................3
2.1 Đặc điểm sinh học của bèo tấm............................................................................3

Cánh bèo không ở dạng phẳng mà tồn tại các u lồi đặc trưng trên đó có định vị các
gân lá, cây trưởng thành thường có từ 4-7 gân lá trong khi các cây non chỉ có 3
gân lá. Đa số bèo tấm có cánh mỏng giống lá. Một số loài có cánh không dẹt do có
xoang khí lớn. Cánh bèo có hình ô van hoặc tròn. Kích thước và hình dạng của
cánh bèo phụ thuộc nhiều vào các điều kiện bên ngoài và kiểu gen của chúng. Các
yếu tố ngoại cảnh này bao gồm: ánh sáng, hàm lượng đường, hàm lượng nitơ,
phospho, kali, canxi và magie, nhiệt độ…(Landolt, 1986).......................................4
Hoa của các loài bèo tấm thường được hình thành và tồn tại trong thời gian ngắn
tuỳ thuộc vào loài và hiếm khi được quan sát thấy. Mỗi hoa thường có 2 nhị hoa và
1 vòi nhụy hoa duy nhất. Các nhụy hoa thường ngắn và khó quan sát hơn. Quả của
bèo tấm nhỏ, có lớp vỏ ngoài khô, một số loài có thể được quan sát thấy bằng mắt
thường. Quả bèo thường có dạng như một túi có răng cưa, đôi khi có dạng dọc hơi
phẳng, và thường chứa từ 1 - 6 hạt (Landolt, 1986). ................................................4
2.3 Một số chỉ tiêu môi trường của nước thải nuôi thủy sản.....................................7
2.4 Một số nghiên cứu sử dụng thực vật thủy sinh để xử lý nước thải......................8
CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU...........................................................9
3.1. Thời gian và địa điểm nghiên cứu.......................................................................9
3.2. Vật liệu nghiên cứu..............................................................................................9
3.2.1 Đối tượng nghiên cứu.......................................................................................9
3.2.2 Dụng cụ thí nghiệm ........................................................................................10
3.3. Phương pháp nghiên cứu...................................................................................10
3.3.1 Chuẩn bị vật liệu thí nghiệm...........................................................................10
Nguồn nước thải: Nước thải sử dụng trong thí nghiệm được lấy từ ao nuôi cá tra
thâm canh ở Cồn Khương, quận Ninh Kiều, thành phố Cần Thơ............................10
iv


3.3.2 Phương pháp bố trí thí nghiệm.......................................................................10
3.3.2.1 Thí nghiệm 1: Xử lý nước thải với mật độ bèo tấm khác nhau..................10
Chuẩn bị nước thí nghiệm: Nước bố trí thí nghiệm là nước được lấy từ ao nuôi cá

tra thâm canh có hàm lượng TAN ban đầu 4,37 mg/l, nước thải được vận chuyển
về và trữ trong bể composite 1,5m3, khuấy đều nước và dùng máy bơm vào từng
bể thí nghiệm............................................................................................................10
Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên, trong điều kiện
sục khí liên tục (sục khí được đặt giữa và sát đáy bể). Diện tích mặt nước
0,32m2/bể, thể tích nước bố trí là 120 L/bể và độ sâu mực nước 40 cm. Thời gian
thí nghiệm được kết thúc khi hàm lượng TAN nhỏ hơn 1 mg/l. Thí nghiệm gồm có
4 nghiệm thức, mỗi nghiệm thức được lặp lại 3 lần:...............................................10
Nghiệm thức đối chứng: không thả bèo tấm...........................................................10
Nghiệm thức 1: Khối lượng tươi bèo tấm được thả là 66,7 g/bể (chiếm 1/3 diện
tích mặt nước của bể thí nghiệm)............................................................................10
Nghiệm thức 2: Khối lượng tươi bèo tấm được thả là 100 g/bể sinh khối tươi
(chiếm 1/2 diện tích mặt nước của bể thí nghiệm)..................................................10
Nghiệm thức 3: Khối lượng tươi bèo tấm được thả là 200 g/bể sinh khối tươi
(chiếm hoàn toàn diện tích mặt nước của bể thí nghiệm).......................................10
.........................................................................................................................11
Hình 3.1: Hệ thống bể thí nghiệm............................................................................11
Chăm sóc và quản lý: Trong suốt quá trình thí nghiệm không bổ sung thêm nước.
Hệ thống thí nghiệm được bố trí ngoài trời và được che chắn khi có mưa............11
Các chỉ tiêu cần theo dõi:.........................................................................................11
Nhiệt độ, pH: Được xác định hằng ngày, định kỳ 2 lần/ngày (7 giờ và 14 giờ).. . .11
Oxy: Được xác định 3 ngày/lần, định kỳ 2 lần/ngày (7 giờ và 14 giờ)..................11
BOD: Được xác định 3 ngày/lần (7 giờ). ...............................................................11
COD, Độ đục, TAN, NO3-, PO43-: Được xác định hằng ngày (7 giờ).................11
3.3.2.2 Thí nghiệm 2: Đánh giá khả năng xử lý nước thải bằng bèo tấm với mật độ
200 g/bể/0,32m2 .....................................................................................................11
Chuẩn bị nước thí nghiệm: Nước bố trí thí nghiệm là nước được lấy từ ao nuôi cá
tra thâm canh có hàm lượng TAN ban đầu 1,74 mg/l.............................................11
Mật độ bèo tấm được chọn: Từ kết quả của thí nghiệm 1, mật độ bèo tấm được
chọn là 200 g/bể vì có thời gian làm giảm hàm lượng TAN (< 1 mg/l) trong nước

nhanh nhất (giảm xuống 0,68 mg/l TAN trong 3 ngày). ........................................11
Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm được tiến hành với 3 lần lặp lại trên 3 bể trong điều
kiện sục khí liên tục (sục khí được đặt giữa và sát đáy bể). Diện tích mặt nước
0,32m2/bể, thể tích nước bố trí là 120 L/bể và độ sâu mực nước 40cm. Thời gian
thực hiện thí nghiệm là 3 tuần..................................................................................11
..................................................................................................................................12
v


Hình 3.2: Hệ thống bể thí nghiệm............................................................................12
Chăm sóc và quản lý: Trong suốt quá trình thí nghiệm không bổ sung thêm nước.
Hệ thống thí nghiệm được bố trí ngoài trời và được che chắn khi có mưa............12
Các chỉ tiêu cần theo dõi:.........................................................................................12
Nhiệt độ, pH: Được xác định hằng 2ngày/lần, định kỳ 2 lần/ngày (7 giờ và 14 giờ).
..................................................................................................................................12
Oxy: Được xác định 3 ngày/lần, định kỳ 2 lần/ngày (7 giờ và 14 giờ)..................12
BOD: Được xác định 3 ngày/lần (7 giờ). ...............................................................12
3.4 Phương pháp xác định các chỉ tiêu môi trường..................................................12
Oxy: Được xác định bằng phương pháp Winkler...................................................12
COD: Được xác định bằng phương pháp oxy hóa vật chất hữu cơ bằng KMnO4
trong môi trường kiềm. ...........................................................................................12
3.5 Phương pháp xử lý số liệu..................................................................................13
CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN...............................................................14

DANH SÁCH BẢNG
Trang
Bảng 2.1 Thành phần và hàm lượng các hợp chất hữu cơ có trong bèo tấm…….…...7
Bảng 2.2 Một số chỉ tiêu môi trường nước thải nuôi cá tra thâm canh…………….…8
Bảng 4.1 Sự biến động nhiệt độ, pH và oxy (thí nghiệm 1)……………........………14
Bảng 4.2 Hiệu suất (%) làm giảm một số chỉ tiêu môi trường nước thải ao nuôi cá tra

thâm canh sau 3 ngày thí nghiệm với các mật độ bèo tấm khác nhau…….…………20
Bảng 4.3 Hiệu suất (%) làm giảm thực tế một số chỉ tiêu môi trường nước thải ao
nuôi cá tra thâm canh sau 3 ngày thí nghiệm với các mật độ bèo tấm khác nhau..…20
Bảng 4.4 Sự biến động nhiệt độ, pH và oxy (thí nghiệm 2)………………...….……21

vi


DANH SÁCH HÌNH
Trang
Hình 2.1 Hình dạng bèo tấm Lemna aequinoctialis………………………….…….….3
Hình 2.2 Quá trình chuyển hóa các chất hữu cơ nhờ vi sinh vật và thực vật…...…….8
Hình 3.1 Hệ thống bể thí nghiệm 1…………………………….…………………...…11
Hình 3.2 Hệ thống bể thí nghiệm 2……………………………………………....…....12
Hình 4.1 Sự biến động của BOD trong thời gian thí nghiệm 1…….….......…….....…16
Hình 4.2 Sự biến động của COD trong thời gian thí nghiệm 1………....……….....…16
Hình 4.3 Sự biến động của độ đục trong thời gian thí nghiệm 1………....……….….17
Hình 4.4 Sự biến động của TAN trong thời gian thí nghiệm 1………..…………...…18
Hình 4.5 Sự biến động của NO3- trong thời gian thí nghiệm 1…………….….....…....19
Hình 4.6 Sự biến động của PO43- trong thời gian thí nghiệm 1…….…....…..…......…19
Hình 4.7 Sự biến động của BOD trong thời gian thí nghiệm 2………...….….........…22
Hình 4.8 Sự biến động của COD trong thời gian thí nghiệm 2………...…….….....…22
vii


Hình 4.9 Sự biến động của độ đục trong thời gian thí nghiệm 2……….….……....…23
Hình 4.10 Sự biến động của TAN trong thời gian thí nghiệm 2……...…...……….....24
Hình 4.11 Sự biến động của NO3- trong thời gian thí nghiệm 2………...….…………24
Hình 4.12 Sự biến động của PO43- trong thời gian thí nghiệm 2……………...………25
Hình 4.13 Sự biến động của sinh khối bèo qua 3 tuần thí nghiệm..…...….…..….......26

viii


CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU
1.1 Đặt vấn đề
Nuôi trồng thủy sản đã và đang gây ô nhiễm môi trường do lượng thức ăn dư thừa,
chất thải, chất bài tiết của cá, thuốc và hóa chất sử dụng tích tụ lại trong nước và nền
đáy ao. Theo Lê Văn Cát và ctv.,(2006), động vật thuỷ sản chỉ hấp thu được khoảng
40% lượng thức ăn nhân tạo, phần thức ăn dư thừa còn lại sẽ hoà tan và phân huỷ
trong môi trường nước. Cá tra (Pangasianodon hypophthalmus) là đối tượng nuôi chủ
lực của vùng Đồng Bằng Sông Cửu Long. Việc nuôi cá tra với mật độ cao (40-50
con/m2), sử dụng hoàn toàn thức ăn công nghiệp thì lượng chất thải tích tụ trong ao
nuôi là rất lớn. Theo Cao Văn Thích (2008), với ao nuôi cá tra đạt năng suất 300
tấn/ha/vụ thì mỗi vụ nuôi sẽ thải ra môi trường khoảng 2.677 tấn bùn ướt (tương
đương 937 tấn bùn khô) và 77.930 m3 nước thải. Hầu hết lượng chất thải từ các ao
nuôi cá tra được người dân bơm trực tiếp ra các kênh, gạch gây suy giảm chất lượng
nước, ô nhiễm môi trường, phát sinh dịch bệnh, làm ảnh hưởng đến tính bền vững của
nghề nuôi.
Để nghề nuôi thủy sản phát triển bền vững, việc tìm kiếm những giải pháp thích hợp,
nhằm kiểm soát, hạn chế và xử lý ô nhiễm môi trường là vấn đề đang được quan tâm.
Một trong những biện pháp xử lý nước thải có hiệu quả là phương pháp sinh học,
trong đó có sử dụng thực vật thủy sinh. Đây là phương pháp rất thân thiện với môi
trường, quá trình thực hiện đơn giản và giá thành xử lý thấp.
Đã có các nghiên cứu chứng minh được một số loài thực vật thủy sinh có khả năng xử
lý ô nhiễm đạm, lân hữu cơ hòa tan trong nước thải ao nuôi cá tra bằng lục bình
(Eichhornia crassipes) và cỏ vertiver (Vertiver zizanioides (Châu Minh Khôi và ctv.,
2012). Bên cạnh đó, thực vật phù du mà điển hình là tảo Spirulina platensis cũng
được sử dụng nhằm làm giảm vật chất dinh dưỡng trong nước thải có nguồn gốc từ ao
nuôi cá tra, hầm ủ biogas, nước thải sinh hoạt (Dương Thị Hoàng Oanh và ctv., 2012).

Ngoài ra, nhiều loại bèo tấm cũng đã được nghiên cứu trong xử lí nước thải. Các nhà
khoa học Israel, Oron và Porath thuộc trường Đại học Ben – Guron (1996) đã nghiên
cứu ứng dụng bèo hoa dâu (Lemna gibbar) để xử lí nước thải sinh hoạt, bể được xây
dựng có chiều sâu 20 – 30 cm, sau 10 ngày sinh khối bèo khô thu được 10 – 15g/m 2,
hàm lượng protein trong bèo khoảng 30%, bèo thu nhận có chất lượng rất tốt cho chăn
nuôi, nước sau khi xử lí đủ tiêu chuẩn dùng để tưới cho cây ăn quả (trích dẫn bởi Trần
Nhật Linh, 2010). Theo Viện Hóa Học và Nusa Việt Nam JSC (2011), bèo tấm phát
triển nhanh và hấp thụ phần lớn các chất dinh dưỡng trong các ao cụ thể là
các nitrate và photphate, tốc độ hấp thu thành phần dinh dưỡng của bèo tấm tương
đương với của bèo tây: 611 gN/(m 2năm), 73 gP/(m2năm). Bên cạnh đó, hàm lượng

1


protein trong bèo tấm khá cao và ít xơ nên bèo tấm là nguồn thức ăn quan trọng cho
các loại chim nước, cá và có thể sử dụng để làm thức ăn cho gia súc, gia cầm.
Từ thực tế về vấn đề ô nhiễm môi trường và cơ sở của các nghiên cứu cho thấy có thể
sử dụng các loài thực vật thủy sinh khác nhau để xử lí nước thải. Vì vậy đề tài “ Đánh
giá khả năng hấp thu muối dinh dưỡng và cải thiện chất lượng nước thải ao nuôi
cá tra thâm canh bằng bèo tấm (Lemna aequinoctialis Landolt, 1986)” được thực
hiện.
1.2 Mục tiêu nghiên cứu
Đề tài được thực hiện nhằm đánh giá khả năng xử lý nước thải nuôi cá tra thâm canh
của bèo tấm.
1.3 Nội dung nghiên cứu
(1) Đánh giá khả năng hấp thu một số chỉ tiêu muối dinh dưỡng hòa tan trong nước và
cải thiện nước thải ao nuôi cá tra thâm canh của bèo tấm với các mật độ bèo thả khác
nhau.
(2) Đánh giá khả năng xử lí nước thải ao nuôi cá tra thâm canh với mật độ chọn ra từ
nội dung (1) trong thời gian nhất định là 3 tuần.

2


CHƯƠNG 2: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
2.1 Đặc điểm sinh học của bèo tấm
2.1.1 Hệ thống phân loại của bèo tấm
Theo Landolt (1986), bèo tấm thuộc giới thực vật, ngành Magnoliophyta, lớp
Liliopsida, bộ Arales, họ Lemnaceae gồm các chi Lemna, Spirodela, Wolffia, Woffiela
với trên 40 loài khác nhau. Ông đã phân loại bèo tấm dựa trên số rễ và kích thước của
cánh bèo: Lemna (1 rễ); Spirodela (7-12) rễ; cánh bèo từ 10 mm trở lên); Landoltia
(2-3 rễ, cánh bèo 3-6 mm); Wolffia (không có rễ, cánh bèo 0,6-1,2 mm)…
Năm 2002, Les và cộng sự đã dựa trên đặc điểm về hình thái nhiễm sắc thể và vi phân
tử (DNA của nhân và lục lạp) đề ra giả thiết về cây phân loại của bèo tấm gồm 5 chi
tức là có thêm một chi mới là Landoltia.
Bèo tấm gồm 5 chi: Spirodela, Landoltia, Lemna, Wolffia, Wolffiella thuộc họ
Lemnaceae và được chia ra làm 38 loài, trong đó Lemna có 14 loài (Landolt, 1987;
Les et al., 2002).
Lemna aequinoctialis thuộc:
Giới: Thực vật (Plantae)
Phân giới: Thực vật có mạch (Tracheobionta)
Liên ngành: Thực vật có hạt (Spermatophyta)
Ngành: Ngọc lan (hạt kín) (Magnoliophyta)
Lớp: Một lá mầm (Lilioppsida)
Phân lớp: Ráy (Arecidae)
Bộ: Ráy (Arales)
Họ: Bèo tấm (Lemnaceae)
Chi: Lemna
Loài: L. aequinoctialis

Hình 2.1 Hình dạng bèo tấm Lemna aequinoctialis
(nguồn: )

2.1.2 Đặc điểm hình thái bèo tấm
Lemnaceae thuộc nhóm cây một lá mầm nhỏ nhất, phần lớn có cả lá, rễ, hoa, quả,
3


những cây trưởng thành không có thân cây. Lá (cánh bèo) có kích thước khác nhau
phụ thuộc vào từng chi, từng loài.
2.1.2.1 Đặc điểm cánh bèo
Cánh bèo không ở dạng phẳng mà tồn tại các u lồi đặc trưng trên đó có định vị các
gân lá, cây trưởng thành thường có từ 4-7 gân lá trong khi các cây non chỉ có 3 gân lá.
Đa số bèo tấm có cánh mỏng giống lá. Một số loài có cánh không dẹt do có xoang khí
lớn. Cánh bèo có hình ô van hoặc tròn. Kích thước và hình dạng của cánh bèo phụ
thuộc nhiều vào các điều kiện bên ngoài và kiểu gen của chúng. Các yếu tố ngoại cảnh
này bao gồm: ánh sáng, hàm lượng đường, hàm lượng nitơ, phospho, kali, canxi và
magie, nhiệt độ…(Landolt, 1986).
2.1.2.2 Đặc điểm rễ bèo
Theo Landolt (1986), kích thước và số lượng rễ trên 1 cánh bèo ở các loài bèo tấm
không giống nhau và phụ thuộc vào từng loài. Đa số các loài thuộc chi Lemna chỉ có
một rễ, với chiều dài tối đa có thể đạt được 6 mm. Ngoại trừ điều kiện khắc nghiệt,
trong điều kiện thiếu nitơ, phosphate hay các chất khoáng, rễ sẽ dài hơn. Trong khi đó,
trong môi trường dinh dưỡng thuận lợi, rễ ngắn hơn và thậm chí có loại không hình
thành rễ. Cấu trúc rễ của bèo tấm đơn giản, không có các rễ con. Cũng giống như các
loại rễ phổ biến khác, rễ bèo tấm có cấu tạo gồm 4 phần chính: Đỉnh rễ, vùng mô phân
sinh, vùng kéo dài và vùng các tế bào thuần thục.
2.1.2.3 Hoa và quả bèo tấm
Hoa của các loài bèo tấm thường được hình thành và tồn tại trong thời gian ngắn tuỳ
thuộc vào loài và hiếm khi được quan sát thấy. Mỗi hoa thường có 2 nhị hoa và 1 vòi

nhụy hoa duy nhất. Các nhụy hoa thường ngắn và khó quan sát hơn. Quả của bèo tấm
nhỏ, có lớp vỏ ngoài khô, một số loài có thể được quan sát thấy bằng mắt thường. Quả
bèo thường có dạng như một túi có răng cưa, đôi khi có dạng dọc hơi phẳng, và
thường chứa từ 1 - 6 hạt (Landolt, 1986).
2.1.3 Phân bố của bèo tấm
Bèo tấm với tên khoa học Lemnaceae là loài sinh vật thủy sinh có khả năng tồn tại và
phát triển ở nhiều nơi trên thế giới, trừ những vùng cực bắc và cực nam quanh năm
giá lạnh. Ở vùng sa mạc và vùng ẩm ướt thì sự có mặt của bèo tấm cũng ít hơn. Chi
Lemna được phân bố khắp thế giới và có tính đa dạng cao nhất ở Bắc Mỹ và Đông
Nam Á. Lemna aequinoctialis được phân bố rộng rãi ở các vùng có khí hậu ấm áp trên
thế giới. Cùng với nghề trồng lúa nước, chúng có mặt rộng rãi ở nhiều vùng khác
nhau như: Nam Âu, vùng trung tâm Bắc Mỹ, Bắc Trung Quốc, Bắc Nhật Bản… Ở
Việt Nam, L. aequinoctialis phân bố khá phổ biến trên các vùng mặt nước, ao hồ đồng
ruộng và tập trung nhiều ở khu vực đồng bằng Bắc Bộ và Nam bộ (Vũ Văn Tiến,
2007).
4


2.1.4 Sinh trưởng của bèo tấm
Cũng giống như các loài thực vật thủy sinh khác, các yếu tố môi trường như nhiệt độ,
ánh sáng, chất dinh dưỡng, độ pH... là các yếu tố tác động lên sinh trưởng và phát
triển của bèo tấm. Bèo tấm ít bị nhiễm bệnh, tốc độ phát triển của bèo ít nhạy cảm bởi
nhiệt độ, mức độ ô nhiễm của nước thải, dao động của pH. Nhiệt độ phát triển tối ưu
cho bèo tấm là khoảng 20 - 300C và chịu ảnh hưởng rất xấu trong khoảng nhiệt độ 35 400C. Bèo tấm có khả năng chống chịu pH trong khoảng rộng (3,0 - 10,0) nhưng sẽ bị
tổn thương nghiêm trọng khi pH >10. Bèo tấm có thể phát triển trong điều kiện ánh
sáng mạnh hay trong bóng râm. Wolffia thích hợp điều kiện trong bóng râm,
còn Lemna ưa ánh sáng trực tiếp (Viện Hóa Học và Nusa Việt Nam JSC, 2011).
Các loài thuộc họ bèo tấm có vòng đời ngắn và khả năng tăng sinh khối nhanh. Bèo
tấm có tốc độ sinh sản rất nhanh, sinh khối tăng gấp đôi trong vòng 48 - 72 giờ
(Rusoff et al.,1980).

2.1.5 Phương thức sinh sản của bèo tấm
Bèo tấm có hai phương thức sinh sản để duy trì nòi giống: Sinh sản hữu tính và sinh
sản vô tính. Sinh sản vô tính chiếm ưu thế so với sinh sản hữu tính. Hình thức sinh sản
hữu tính của bèo tấm chỉ xảy ra khi chúng gặp điều kiện bất lợi để bảo tồn nòi giống
(Landolt, 1986; Landolt and Kandeler, 1987).
Sinh sản vô tính
Bèo tấm sinh sản vô tính bằng hình thức nảy chồi từ vùng đỉnh phân sinh nằm trong
xoang ở vùng gốc cánh.
Ở điều kiện tối ưu, tốc độ sinh sản vô tính của bèo tấm gần đạt mức tăng theo hàm số
mũ. Lượng cánh bèo có thể tăng gấp đôi chỉ sau 24 giờ nuôi cấy ở các loài sinh trưởng
nhanh như L. aequinoctialis, W. microscopica. Với hình thức sinh sản vô tính thì thời
gian một vòng đời của cánh bèo chỉ vài tuần. Theo nhiều tác giả cho biết, vòng đời
của một cánh bèo phụ thuộc vào nhiệt độ nuôi, ở 30 0C vòng đời giảm một nửa so với
ở 200C. Ở nhiệt độ thấp, cánh bèo sẽ trạng thái nghỉ và có thể tồn tại trong vài tháng.
Điều kiện dinh dưỡng cũng có ảnh hưởng đến vòng đời của cánh bèo. Sự thiếu hụt các
chất dinh dưỡng có thể làm cánh bèo già hoá nhanh và chết chỉ sau 1 đến 2 tuần.
Vòng đời sẽ dài hơn khi tốc độ nhân lên của cánh bèo nhỏ. Khi nồng độ dinh dưỡng
giảm dưới ngưỡng tối thiểu thì cánh bèo bị tổn thương và chết nhanh hơn bình thường
(Landolt, 1986).
Sinh sản hữu tính
Sinh sản hữu tính được thực hiện thông qua sự ra hoa và tạo hạt tương tự như các loài
thực vật hạt kín khác. Sinh sản hữu tính ở bèo tấm bao gồm 2 giai đoạn: (i) ra hoa; (ii)
tạo quả và hạt.
5


Giai đoạn ra hoa: Cơ quan ra hoa ở bèo tấm L. aequinoctialis gồm các thành phần: 1
lá bắc, 2 nhị hoa, 1 nhụy hoa. Ở Spirodela và Lemna, các cơ quan của hoa phát sinh
trong xoang phát sinh cánh con. Ở Wolffiella và Wolffia, hoa phát sinh trong 1 xoang
ở bề mặt trên của cánh bèo và không ở cung xoang phát sinh cánh con. Hoa của

Wolffia và Wolffiella nằm dọc và cạnh đường trung tâm cánh (Landolt, 1986).
Giai đoạn tạo quả và hạt: Sau khoảng thời gian từ 2 đến 5 tuần tính từ lúc thụ tinh thì
quả chín. Mỗi quả có lá bao khô và thường có 1 - 6 hạt. Ở hầu hết các loài, quả gần
như đối xứng ngoại trừ L. valdiviana và L. perpusilla. Quả thường dài từ 0,35 mm đến
2,75 mm. Hạt bèo tấm có dạng hình trứng với 1 vảy đen ở đỉnh. Khi quả có nhiều hơn
1 hạt thì quả có thể ở dạng hình trứng hoặc tam giác. Kích thước hạt biến đổi trong
cùng một loài và giữa các loài từ 0,3 - 2 mm về chiều dài và 0,2 - 0,8 mm về đường
kính. Hạt có vỏ hạt ngoài và vỏ hạt trong, nội nhũ và phôi. Vỏ ngoài gồm 2 - 11 lớp tế
bào của biểu bì ngoài, ở đỉnh có nhiều lớp tế bào hơn ở giữa và cuối hạt (Landolt,
1986).
2.1.6. Giá trị dinh dưỡng
Bèo tấm có chứa các chất dinh dưỡng với sự đa dạng về cả thành phần và hàm lượng.
Sinh khối bèo tấm có chứa các vitamin A, B1, B2… và các amino acid không thay thế
trừ methionine. Bèo tấm nuôi ở điều kiện tối ưu là một trong số các loài thực vật cho
hàm lượng protein tổng số đạt giá trị cao nhất. Hầu hết các loài bèo tấm có hàm lượng
protein đạt từ 6,8 - 45% phụ thuộc chủ yếu vào điều kiện nuôi cấy (Landolt and
Kandeler, 1987). Trong thời gian gần đây, đã có các nghiên cứu sử dụng bèo tấm như
là hệ thống sinh tổng hợp các chất thứ cấp, các sản phẩm mang lợi ích cho người dân,
các protein với hàm lượng lớn và hoạt tính sinh học cao (Les et al., 2002). Các yếu tố
ảnh hưởng tới hàm lượng protein trong cánh bèo gồm có: ánh sáng, nhiệt độ, thành
phần và hàm lượng khoáng chất trong môi trường nuôi (đặc biệt là nitơ).
Bảng 2.1 Thành phần và hàm lượng các hợp chất hữu cơ có trong bèo tấm

Thành phần

Hàm lượng (% trọng lượng chất khô)

Proteins

6,8 - 45

Lipid

1,8 - 9,2

Xơ

5,7 - 16,2

Đường

14,1 - 43,6

Tro

12,0 - 27,6

Nguồn: Landolt and Kandeler, (1987).

2.2 Khả năng chuyển hóa và làm giảm ô nhiễm của nước thải bởi thực vật thủy
sinh
6


Sự phát triển của các loài thực vật thủy sinh tuy nhanh hơn các loài thực vật khác
nhưng lại chậm hơn các loài vi sinh vật. Vì vậy, tốc độ chuyển hóa vật chất của vi
sinh vật trong một ngày/đêm rất cao. Chúng có thể chuyển hóa lượng vật chất gấp
ngàn lần khối lượng của chúng, trong khi đó thực vật chuyển hóa lượng vật chất so
với khối lượng của chúng thường không cao (Lê Văn Cát, 1999).
Tuy nhiên khi sử dụng thực vật thủy sinh để xử lý nước thải có rất nhiều ưu điểm mà

ở vi sinh vật không có được, đó là khả năng hấp thụ các kim loại nặng, ổn định sinh
khối trong điều kiện tự nhiên, cộng sinh trong môi trường nước và dễ dàng trong thu
nhận sinh khối để sử dụng nhiều mục đích khác nhau (Trần Nhật Linh, 2010).
Quá trình quang hợp của các loài thủy sinh hoàn toàn giống các thực vật trên cạn. Các
chất dinh dưỡng được hấp thụ qua rễ và lá. Ở rễ, vi sinh vật sẽ phân hủy các hợp chất
hữu cơ và chuyển chúng thành các chất và hợp chất vô cơ hòa tan, các chất dinh
dưỡng vô cơ có trong nước được lông hút của rễ hấp thu và chuyển hóa lên lá để tham
gia quá trình quang hợp. Lá nhận CO2 và ánh sáng mặt trời để tổng hợp thành vật chất
hữu cơ. Các chất hữu cơ này cùng với các chất khác xây dựng nên tế bào và tạo ra
sinh khối. Tóm lại, các chất hữu cơ không được thực vật tiêu thụ trực tiếp mà phải qua
quá trình vô cơ hóa nhờ hoạt động của vi sinh vật sống ở rễ của các loài thực vật thủy
sinh, lúc đó thực vật mới có thể sử dụng chúng để tiến hành trao đổi chất. Chính vì
thế, thực vật không thể tồn tại và phát triển trong môi trường chỉ chứa các chất hữu cơ
mà không có mặt của vi sinh vật (Lương Đức Phẩm, 2002). Ở đây mối quan hệ của vi
sinh vật và thực vật thủy sinh như mối quan hệ cộng sinh. Khi thực vật thủy sinh
quang hợp sẽ giải phóng oxy cung cấp cho quá tŕnh oxy hóa các chất hữu cơ của các
vi khuẩn. Sự hoạt động của rong tảo, thực vật nổi sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho quá
trình trao đổi chất của vi khuẩn. Mối quan hệ này đã đem lại sức sống tốt hơn cho cả
hai nhóm sinh vật và đặc biệt là tác dụng xử lý nước thải sẽ tăng cao.

Vô cơ hóa
Các chất hữu cơ

quang hợp
các chất vô cơ hòa tan

Sinh khối vi sinh vật

Sinh khối thực vật
Oxy

Hình 2.2 Quá trình chuyển hóa các chất hữu cơ nhờ vi sinh vật và thực vật

Khi sử dụng bèo tấm để xử lý nước thải, lá hấp thu và ngăn cản ánh sáng mặt trời xâm
nhập vào nước do đó làm giảm sự phát triển của tảo, đồng thời làm giảm sự trao đổi
giữa nước và khí quyển. Rể bèo tấm là giá bám cho các vi khuẩn phát triển.
2.3 Một số chỉ tiêu môi trường của nước thải nuôi thủy sản
Trong nước thải nuôi cá tra thâm canh thường chứa nhiều thức ăn dư thừa, chất thải
của cá, lượng thuốc, hóa chất xử lý phòng trị bệnh cá.
7


Kết quả phân tích một số chỉ tiêu nước thải nuôi cá tra (Pangasianodon
hypophthalmus Sauvage, 1878) thâm canh của Châu Minh Khôi và ctv., (2012).
Bảng 2.2 Một số chỉ tiêu môi trường nước thải nuôi cá tra thâm canh

Đặc tính nước

Giá trị

Đơn vị

pH

7,96 (±0.02)

-

Tổng chất rắn hòa tan

100 (±9,62)

mg/l

N-NH4+

7,83 (±0,31)

mg/l

N-NO3-

0,14 (±0,07)

mg/l

31,7

mg/l

N tổng số

39,7 (±1,13)

mg/l

P-PO43-

2,75 (±0,13)

mg/l

2,45

mg/l

5,2 (±0,05)

mg/l

N hữu cơ hòa tan

P hữu cơ hòa tan
P tổng số

2.4 Một số nghiên cứu sử dụng thực vật thủy sinh để xử lý nước thải
Theo kết quả nghiên cứu của Châu Minh Khôi và ctv., (2012), về khả năng xử lý ô
nhiễm đạm, lân hữu cơ hòa tan trong nước thải ao nuôi cá tra của lục bình
(Eichhornia crassipes) và cỏ vertiver (Vertiver zizanioides) cho thấy, ở nghiệm thức
đối chứng khi không sự hiện diện của lục bình hoặc cỏ thì hàm lượng đạm hữu cơ hòa
tan ổn định trong suốt 2 tuần và chỉ giảm 35% sau thời gian 1 tháng. Khi có sự hiện
diện của lục bình thì hàm lượng đạm hữu cơ hòa tan trong nước giảm nhanh và khác
biệt có ý nghĩa so với đối chứng. Sau 7 ngày trồng, hàm lượng N hữu cơ của nghiệm
thức trồng lục bình giảm 42% và nghiệm thức trồng cỏ giảm 36%. Sau 1 tháng, hàm
lượng N hữu cơ ở hai nghiệm thức giảm tương đương nhau (65% và 67%) và hàm
lượng P hữu cơ trong môi trường đối chứng giảm 34%, trong khi đó hàm lượng P hữu
cơ gần như không còn hiện diện trong môi trường có trồng lục bình hoặc cỏ vertiver.
Mặt khác, nghiên cứu của Dương Thị Hoàng Oanh và ctv., (2012) đã sử dụng tảo
Spirulina platensis để xử lý nước các loại nước thải khác nhau với mật độ bố trí
20.000 cá thể/ml, thể tích nước xử lý là 500 lít/bể, thí nghiệm gồm bốn nghiệm thức:

nghiệm thức 1 (nước thải từ ao cá tra), nghiệm thức 2 (nước thải từ hầm ủ biogas),
nghiệm thức 3 (nước thải sinh hoạt), và nghiệm thức đối chứng (nuôi tảo bằng môi
trường Zarrouk). Sau 15 ngày thí nghiệm, kết quả đã chỉ ra rằng, tảo Spirulina
platensis có khả năng phát triển tốt trong các môi trường nước thải và mật độ đạt cao
nhất ở các nghiệm thức 1, 2, 3, 4 lần lượt là 48.440 cá thể/ml, 56.110 cá thể/ml,
8


87.780 cá thể/ml, và 112.000 cá thể/ml. Khả năng làm giảm một số chỉ tiêu của các
loại nước thải đã được ghi nhận như sau: Ở nghiệm thức 1, tảo Spirulina platensis góp
phần làm giảm thiểu đáng kể hàm lượng COD trong nước (66,5%), và các muối dinh
dưỡng trong môi trường như là PO 43- (98,4%), TAN (98,1%) và NO3- (66,6%). Trong
khi đó, ở nghiệm thức 2 là 43,1% COD, 49,7% PO 43-, 98,1% TAN và 71,03% NO3-.
Đối với nghiệm thức 3 là 72,5% COD, 98,1% PO43- , 96,2% TAN và 76,1% NO3-.
Ngoài ra, Trần Văn Tựa và ctv.,(2013), đã nghiên cứu sử dụng các loại thực vật thủy
sinh trong xử lý nước phú dưỡng. Hệ thống xử lý được xây dựng gồm 4 mương song
song có kích thước dài, rộng, sâu tương ứng là 4,6m, 0,8m, 0,2m. Mỗi mương trồng
một loài thực vật là bèo tây (Eichhornia crassipes), ngổ trâu (Enydra fluctuans), rau
muống (Ipomoea aquatica) và cải soong (Rorippa nasturtium aquaticum). Nước phú
dưỡng từ hồ được bơm lên bể chứa, phân phối đều qua các mương. Mực nước trong
các mương bình quân là 10cm. Lấy mẫu hàng tuần để đánh giá các chỉ số phú dưỡng
và phân tích các chỉ tiêu chất lượng nước như TN, TP, TSS, COD và Chlorophyll-a.
Kết quả được ghi nhận như sau: trong 4 loài thực vật thủy sinh sử dụng, bèo tây cho
hiệu quả xử lý cao nhất. Tỉ lệ hiệu suất loại bỏ các hàm lượng TN, TSS, TP, COD và
Chlorophyll-a của bèo tây so với đối chứng là 2,10-3,19; 2,85-3,32; 1,87-2,14; 2,034,88 và 2,54-2,89 lần tương ứng. Với mật độ vi tảo rất cao trong nước đầu vào, bèo
tây loại được 79,33% vi tảo tổng số và 82,80% vi khuẩn lam.
Từ kết quả các nghiên cứu cho thấy có rất nhiều loài thực vât thủy sinh có khả năng
xử lý nước thải rất hiệu quả. Đặc biệt đây là biện pháp xử lý đơn giản và thân thiện
với môi trường, giá thành xử lý thấp, phù hợp với tình hình kinh tế của nước ta.
Những chỉ tiêu gây ô nhiễm được các tác giả chú ý là đạm, lân hữu cơ hòa tan, NO 3- ,

NH4+, PO43-, TAN, và các thực vật thủy sinh đã có khả năng loại bỏ tốt các chỉ tiêu
này. Tóm lại, có thể sử dụng nhiều loài thực vật thủy sinh khác nhau để xử lý nước
thải.

CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1. Thời gian và địa điểm nghiên cứu
Thời gian thực hiện đề tài từ ngày 20/2/2014 đến 20/4/2014 và thí nghiệm được thực
hiện tại trại thực nghiệm thuộc khoa Sinh học ứng dụng, Trường Đại học Tây Đô.
3.2. Vật liệu nghiên cứu
3.2.1 Đối tượng nghiên cứu
9


Bèo tấm (Lemna aequinoctialis).
3.2.2 Dụng cụ thí nghiệm
Bể composite 200 lít; cân đồng hồ; nhiệt kế; ống nhựa; vợt; thau và một số dụng cụ
cần thiết khác.
3.2.3 Hóa chất phân tích mẫu môi trường
Dung dịch KMnO4; dung dịch KI; dung dịch H2SO4; dung dịch Na2S2O3; dung dịch
NaOH; phenol; dung dịch methanol; sodium hypochlorite; Na 3PO4.12H2O;
Na2[Fe(CN)5NO].2H2O; C6H5O7.2H2O; ascorbic acid…
3.3. Phương pháp nghiên cứu
3.3.1 Chuẩn bị vật liệu thí nghiệm
Nguồn nước thải: Nước thải sử dụng trong thí nghiệm được lấy từ ao nuôi cá tra
thâm canh ở Cồn Khương, quận Ninh Kiều, thành phố Cần Thơ.
Bèo tấm: Bèo tấm được vớt trong ao ngoài tự nhiên tại địa bàn huyện Phụng Hiệp,
tỉnh Hậu Giang.
3.3.2 Phương pháp bố trí thí nghiệm
3.3.2.1 Thí nghiệm 1: Xử lý nước thải với mật độ bèo tấm khác nhau
Chuẩn bị nước thí nghiệm: Nước bố trí thí nghiệm là nước được lấy từ ao nuôi cá

tra thâm canh có hàm lượng TAN ban đầu 4,37 mg/l, nước thải được vận chuyển về
và trữ trong bể composite 1,5m3, khuấy đều nước và dùng máy bơm vào từng bể thí
nghiệm.
Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên, trong điều kiện sục
khí liên tục (sục khí được đặt giữa và sát đáy bể). Diện tích mặt nước 0,32m2/bể, thể
tích nước bố trí là 120 L/bể và độ sâu mực nước 40 cm. Thời gian thí nghiệm được kết
thúc khi hàm lượng TAN nhỏ hơn 1 mg/l. Thí nghiệm gồm có 4 nghiệm thức, mỗi
nghiệm thức được lặp lại 3 lần:
Nghiệm thức đối chứng: không thả bèo tấm
Nghiệm thức 1: Khối lượng tươi bèo tấm được thả là 66,7 g/bể (chiếm 1/3 diện tích
mặt nước của bể thí nghiệm).
Nghiệm thức 2: Khối lượng tươi bèo tấm được thả là 100 g/bể sinh khối tươi (chiếm
1/2 diện tích mặt nước của bể thí nghiệm).
Nghiệm thức 3: Khối lượng tươi bèo tấm được thả là 200 g/bể sinh khối tươi (chiếm
hoàn toàn diện tích mặt nước của bể thí nghiệm).

10


Hình 3.1: Hệ thống bể thí nghiệm

Chăm sóc và quản lý: Trong suốt quá trình thí nghiệm không bổ sung thêm nước. Hệ
thống thí nghiệm được bố trí ngoài trời và được che chắn khi có mưa.
Các chỉ tiêu cần theo dõi:
Nhiệt độ, pH: Được xác định hằng ngày, định kỳ 2 lần/ngày (7 giờ và 14 giờ).
Oxy: Được xác định 3 ngày/lần, định kỳ 2 lần/ngày (7 giờ và 14 giờ).
BOD: Được xác định 3 ngày/lần (7 giờ).
COD, Độ đục, TAN, NO3-, PO43-: Được xác định hằng ngày (7 giờ).
3.3.2.2 Thí nghiệm 2: Đánh giá khả năng xử lý nước thải bằng bèo tấm với mật
độ 200 g/bể/0,32m2

Chuẩn bị nước thí nghiệm: Nước bố trí thí nghiệm là nước được lấy từ ao nuôi cá
tra thâm canh có hàm lượng TAN ban đầu 1,74 mg/l.
Mật độ bèo tấm được chọn: Từ kết quả của thí nghiệm 1, mật độ bèo tấm được chọn
là 200 g/bể vì có thời gian làm giảm hàm lượng TAN (< 1 mg/l) trong nước nhanh
nhất (giảm xuống 0,68 mg/l TAN trong 3 ngày).
Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm được tiến hành với 3 lần lặp lại trên 3 bể trong điều
kiện sục khí liên tục (sục khí được đặt giữa và sát đáy bể). Diện tích mặt nước
0,32m2/bể, thể tích nước bố trí là 120 L/bể và độ sâu mực nước 40cm. Thời gian thực
hiện thí nghiệm là 3 tuần.

11


Hình 3.2: Hệ thống bể thí nghiệm

Chăm sóc và quản lý: Trong suốt quá trình thí nghiệm không bổ sung thêm nước. Hệ
thống thí nghiệm được bố trí ngoài trời và được che chắn khi có mưa.
Các chỉ tiêu cần theo dõi:
Nhiệt độ, pH: Được xác định hằng 2ngày/lần, định kỳ 2 lần/ngày (7 giờ và 14 giờ).
Oxy: Được xác định 3 ngày/lần, định kỳ 2 lần/ngày (7 giờ và 14 giờ).
BOD: Được xác định 3 ngày/lần (7 giờ).
COD, Độ đục, TAN, NO3-, PO43-: Được xác định 2ngày/lần (7 giờ).
Sinh khối bèo: Ghi nhận khối lượng của bèo tấm sau thời gian 1 tuần, 2 tuần, 3 tuần
bố trí thí nghiệm.
3.4 Phương pháp xác định các chỉ tiêu môi trường
Nhiệt độ: Được đo bằng nhiệt kế.
pH: Được xác định bằng máy đo pH để bàn Hana.
Oxy: Được xác định bằng phương pháp Winkler.
COD: Được xác định bằng phương pháp oxy hóa vật chất hữu cơ bằng KMnO 4 trong
môi trường kiềm.

BOD3: Được xác định bằng phương pháp Oxy đầu - Oxy cuối.
TAN: Được xác định bằng phương pháp Indophenol Blue.
Độ đục: Được xác định bằng phương pháp so màu quang phổ.
N - NO3-: Được xác định bằng phương pháp Salicylate.
P - PO43-: Được xác định bằng phương pháp Acid Ascorbic.

12


3.5 Phương pháp xử lý số liệu
Các số liệu thu thập được tính toán các giá trị trung bình, độ lệch chuẩn, tối đa (max),
tối thiểu (min) và vẽ đồ thị bằng chương trình Microsoft Excel. Phân tích và xử lý
thống kê số liệu bằng phần mềm thống kê SPSS 16.0 với mức ý nghĩa 5% (hay độ tin
cậy 95%).

13


CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
4.1 Thí nghiệm 1: Xử lý nước thải với mật độ bèo tấm (Lemna aequinoctialis)
khác nhau
4.1.1 Sự biến động nhiệt độ, pH và oxy
Theo Đặng Công Trí (2006), nhiệt độ, pH và oxy của nước có ảnh hưởng rất lớn đến
các phản ứng hóa học, các quá trình sinh học xảy ra trong nước bao gồm quá trình
trao đổi chất, quá trình sinh sản và phát triển của vi sinh vật, động vật và thực vật.
Bảng 4.1 Sự biến động nhiệt độ, pH và oxy
Nhiệt độ (oC)

Chỉ tiêu
NT

ĐC

1

2

3

pH

Oxy (mg/l)

max

Min

TB

max

min

TB

max

min

TB

Sáng

24,5

23,7

23,9±0,25

6,39

5,55

6,02±0,27

4,75

3,91

4,17±0,39

Chiều

32,7

29,5

31,3±1,27

6,55

5,49

6,05±0,31

4,52

3,95

4,22±0,29

Sáng

23,8

23,7

23,7±0,09

6,30

5,67

5,96±0,25

4,16

3,94

4,08±0,12

Chiều

32,2

29,0

29,5±1,31

6,44

5,79

6,13±0,26

4,18

3,98

4,09±0,10

Sáng

24,2

24,0

24,1±0,10

6,11

5,72

5,91±0,16

4,19

3,94

4,07±0,18

Chiều

30,5

30,2

30,4±0,17

6,25

5,95

6,07±0,13

4,19

3,98

4,09±0,15

Sáng

24,3

24,2

24,3±0,06

6,36

6,16

6,25±0,10

4,16

3,94

4,05±0,16

Chiều

29,2

29,0

29,1±0,12

6,56

6,26

6,37±0,16

4,17

3,98

4,08±0,13

Qua bảng 4.1 cho thấy, sự biến động nhiệt độ ở các nghiệm thức vào buổi chiều cao
hơn buổi sáng, nhiệt độ trung bình buổi sáng dao động từ 23,7 ± 0,09 oC đến 24,3 ±
0,06oC, buổi chiều dao động từ 29,1 ± 0,12oC đến 31,3 ± 1,27oC. Ở nghiệm thức đối
chứng nhiệt độ chênh lệch giữa sáng và chiều lớn nhất (7,40 oC). Đối với nghiệm thức
3 (mật độ bèo tấm 200g/bể) sự chênh lệch nhiệt giữa sáng và chiều là 4,80 oC. Như
vậy, mật độ bèo tấm càng cao sự chênh lệch nhiệt giữa sáng và chiều càng thấp do bèo
tấm đã làm giảm sự xâm nhập của ánh sáng vào cột nước. Theo Viện Hóa Học và
Nusa Việt Nam JSC (2011), bèo tấm có thể phát triển tối ưu trong khoảng 20 - 30 oC
và chịu ảnh hưởng rất xấu khi nhiệt độ dao động trong khoảng 35 - 40 oC. Vậy sự biến
động nhiệt độ giữa sáng và chiều (23,7 - 31,3 oC) nằm trong khoảng thích hợp cho sự
phát triển của bèo tấm.
Nhìn chung, pH tương đối thấp, dao động từ 5,91±0,16 đến 6,37±0,16 và sự chênh
lệch pH giữa các nghiệm thức không đáng kể. pH buổi sáng luôn thấp hơn buổi chiều
do quá trình quang hợp diễn ra mạnh vào ban ngày nên hàm lượng CO 2 trong nước
giảm làm pH tăng.
14