Nội dung

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG ------------------------------- ISO 9001 : 2008 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGÀNH: KỸ THUẬT MÔI TRƢỜNG Ngƣời hƣớng dẫn: TS. Nguyễn Thị Kim Dung Sinh viên : Nguyễn Văn Cƣờng HẢI PHÕNG – 2012 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG ----------------------------------- NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP THỤ AMONI VÀ PHỐT PHÁT CỦA CÂY CÓI KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY NGÀNH: KỸ THUẬT MÔI TRƢỜNG Ngƣời hƣớng dẫn: TS. Nguyễn Thị Kim Dung Sinh viên : Nguyễn Văn Cƣờng HẢI PHÕNG – 2012 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG -------------------------------------- NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Sinh viên: Nguyễn Văn Cƣờng Mã số: 121313 Lớp: MT1201 Ngành: Kỹ thuật môi trƣờng Tên đề tài: Nghiên cứu khả năng hấp thụ Amoni và Phốt phát của cây cói NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI 1. Nội dung và các yêu cầu cần giải quyết trong nhiệm vụ đề tài tốt nghiệp ( về lý luận, thực tiễn, các số liệu cần tính toán và các bản vẽ). - Nghiên cứu khả năng hấp thụ Amoni và Phốt phát của cây cói. - Khảo sát các yếu tố ảnh hƣởng. - Tiến hành thực nghiệm với mẫu thực. 2. Các số liệu cần thiết để thiết kế, tính toán. - Các số liệu thực nghiệm về các yếu tố ảnh hƣởng đến khả năng hấp thụ của cây cói: Thời gian, mật độ, Javen, độ mặn. 3. Địa điểm thực tập tốt nghiệp. - Phòng thí nghiệm trƣờng Đại học Dân lập Hải Phòng. CÁN BỘ HƢỚNG DẪN ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Ngƣời hƣớng dẫn thứ nhất: Họ và tên: Nguyễn Thị Kim Dung Học hàm, học vị: Tiến Sĩ Cơ quan công tác: Trƣờng Đại học Dân lập Hải Phòng Nội dung hƣớng dẫn:Toàn bộ khóa luận. Ngƣời hƣớng dẫn thứ hai: Họ và tên:............................................................................................................. Học hàm, học vị:.................................................................................................. Cơ quan công tác:................................................................................................ Nội dung hƣớng dẫn:........................................................................................... ……………………………………………………………….................………. …………………………………………………………….................…………. Đề tài tốt nghiệp đƣợc giao ngày ....... tháng ....... năm 2012 Yêu cầu phải hoàn thành xong trƣớc ngày ....... tháng ....... năm 2012 Đã nhận nhiệm vụ ĐTTN Đã giao nhiệm vụ ĐTTN Sinh viên Người hướng dẫn Hải Phòng, ngày ......tháng........năm 2012 HIỆU TRƢỞNG GS.TS.NGƢT Trần Hữu Nghị PHẦN NHẬN XÉT TÓM TẮT CỦA CÁN BỘ HƢỚNG DẪN 1. Tinh thần thái độ của sinh viên trong quá trình làm đề tài tốt nghiệp: …………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………….. 2. Đánh giá chất lƣợng của khóa luận (so với nội dung yêu cầu đã đề ra trong nhiệm vụ Đ.T. T.N trên các mặt lý luận, thực tiễn, tính toán số liệu…): …………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………….. 3. Cho điểm của cán bộ hƣớng dẫn (ghi cả số và chữ): …………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………….. Hải Phòng, ngày … tháng … năm 2012 Cán bộ hướng dẫn (họ tên và chữ ký) Trường Đại học Dân Lập Hải Phòng Khoá luận tốt nghiệp LỜI MỞ ĐẦU. Nƣớc là nguồn sống, là môi trƣờng đặc biệt cho tất cả các phản ứng sinh hóa, hóa học bên trong cơ thể sinh vật trên trái đất. Ngoài chức năng tham gia vào chu trình sống, nƣớc còn có vai trò rất quan trọng đối với các hoạt động sống trên trái đất, nhƣng nƣớc không phải nguồn vô tận. Trong những thập niên gần đây cùng với sự phát triển nhanh chóng của các ngành công nghiệp, sự bùng nổ dân số, quá trình đô thị hóa… đã đẩy nhanh tốc độ ô nhiễm nguồn nƣớc. Một trong những nguồn ô nhiễm lớn và phổ biến ở nƣớc ta là nƣớc thải chƣa nhiều chất hữu cơ. Chúng đƣợc sinh ra từ các hoạt động khác nhau của con ngƣời: từ sinh hoạt, chăn nuôi, sản xuất công nghiệp chế biến thực phẩm, chế biến thủy sản… Xử lý nƣớc thải bằng phƣơng pháp sinh học đã phát triển trong những năm gần đây không chỉ bởi hiệu suất tƣơng đối cao, chi phí thấp và còn thân thiện với môi trƣờng đã và đang đƣợc áp dụng ở Việt Nam và nhiều nơi trên thế giới. Trong đó, việc hấp thụ các thành phần ô nhiễm nhƣ COD, BOD, PO43-, NH4+, kim loại nặng…bằng thực vật đã đem lại nhiều hiệu quả. Vì vậy, “Nghiên cứu khả năng hấp thụ Amoni và Phốt phát của cây cói” là việc làm cần thiết và đáp ứng đƣợc nhu cầu thực tiễn. GVHD: TS. Nguyễn Thị Kim Dung Sinh viên: Nguyễn Văn Cường – MT1201 1 Trường Đại học Dân Lập Hải Phòng Khoá luận tốt nghiệp CHƢƠNG I: TỔNG QUAN 1.1. Nƣớc trong tự nhiên và sự ô nhiễm môi trƣờng nƣớc. 1.1.1. Nƣớc trong tự nhiên Nƣớc trong tự nhiên bao gồm toàn bộ các đại dƣơng, biển, vịnh, sông, suối, ao, hồ, nƣớc ngầm, băng tuyết, hơi ẩm trong đất và trong không khí. Gần 90% nƣớc trên trái đất là nƣớc mặn, nếu tính cả nƣớc nhiễm mặn thì tỷ lệ này lên tới 97.5%. Nƣớc ngọt chiếm tỷ lệ rất nhỏ (2-3%). Nƣớc trong môi trƣờng tự nhiên luôn vận động trong chu trình nƣớc (vòng tuần hoàn của nƣớc): nƣớc bốc hơi từ biển, đại dƣơng và trên đất liền đƣợc không khí mang theo làm tăng độ ẩm trong khí quyển, cuối cùng tụ lại thành mƣa, tuyết rơi xuống mặt đất, đại dƣơng hoặc ngấm xuống lòng đất tạo thành nƣớc ngầm. Nƣớc sông, nƣớc ngầm chảy ra biển rồi lại bốc hơi quay lại vòng tuần hoàn ban đầu. 1.1.2. Sự ô nhiễm môi trƣờng nƣớc. Các hoạt động tự nhiên (quá trình lũ lụt, sói mòn, động thực vật thối rữa…) và đặc biệt là các hoạt động nhân sinh (sinh hoạt, sản xuất công, nông nghiệp, giao thông vận tải…) đã đƣa vào môi trƣờng nƣớc nhiều tạp chất vô cơ, hữu cơ, sinh học làm thay đổi thành phần và tính chất của môi trƣờng nƣớc: gây ô nhiễm môi trƣờng nƣớc, phá hủy cân bằng sinh thái, gây tác hại đến sự sống của các sinh vật, ngƣời, động thực vật trên trái đất, làm thay đổi khí hậu toàn cầu, đây cũng là nguyên nhân chính gây ra lũ lụt, hạn hán, động đất, núi lửa… trên thế giới. Nguồn trực tiếp đƣa các tạp chất vào môi trƣờng nƣớc là nguồn nƣớc thải của các nhà máy sản xuất công nghiệp, nƣớc thải nông nghiệp, nƣớc thải sinh hoạt và nƣớc bị ô nhiễm bởi các chất thải ra từ các phƣơng tiện giao thông vận tải. GVHD: TS. Nguyễn Thị Kim Dung Sinh viên: Nguyễn Văn Cường – MT1201 2 Trường Đại học Dân Lập Hải Phòng 1.2. Khoá luận tốt nghiệp Một số thông số chính đánh giá chất lƣợng nƣớc 1.2.1. Chỉ số pH Chỉ số pH là một trong những chỉ tiêu cần kiểm tra đối với chất lƣợng nƣớc cấp và nƣớc thải. Giá trị pH cho phép điều chỉnh đƣợc lƣợng hóa chất sử dụng trong quá trình xử lý nƣớc bằng các phƣơng pháp nhƣ đông tụ hóa học, khử trùng hoặc trong xử lý nƣớc thải bằng biện pháp sinh học. Sự thay đổi giá trị pH có thể dẫn đến sự thay đổi về thành phần các chất trong nƣớc do quá trình hòa tan hoặc kết tủa. Mặt khác, nó cũng thúc đẩy hay ngăn chặn những phản ứng hóa học, sinh học xảy ra trong nƣớc. 1.2.2. Màu sắc Nƣớc có thể có màu, đặc biệt là nƣớc thải có màu nâu đen hoặc đỏ nâu. Nguyên nhân xuất hiện màu do các chất hữu cơ trong xác động, thực vật phân rã tạo thành, hoặc nƣớc có sắt và mangan ở dạng keo hoặc hòa tan. Đối với nƣớc thải công nghiệp, tùy thuộc vào bản chất từng loại nƣớc thải khác nhau cho màu sắc khác nhau: dệt nhuộm, luyện kim, xi măng… 1.2.3. Độ đục Độ đục của nƣớc do các hạt rắn lơ lửng, các chất hữu cơ phân rã hoặc do giới thủy sinh gây ra. Độ đục làm giảm khả năng truyền ánh sáng trong nƣớc, ảnh hƣởng đến khả năng quang hợp của các sinh vật tự dƣỡng trong nƣớc, gây giảm thẩm mỹ và làm giảm chất lƣợng của nƣớc khi sử dụng. Vi sinh vật có thể bị hấp thụ bởi các hạt lơ lửng sẽ gây khó khăn khi khử khuẩn. Độ đục càng lớn thì độ nhiễm bẩn càng cao. Độ đục đƣợc đo bằng phƣơng pháp so sánh với một thang độ đục chuẩn. Đơn vị NTU. 1.2.4. Hàm lƣợng chất rắn Chất rắn tồn tại trong nƣớc dƣới các dạng: - Các chất vô cơ ở dạng tan (các muối tan), hoặc không tan (đất, đá ở dạng huyền phù). GVHD: TS. Nguyễn Thị Kim Dung Sinh viên: Nguyễn Văn Cường – MT1201 3 Trường Đại học Dân Lập Hải Phòng Khoá luận tốt nghiệp - Các chất hữu cơ - các vi sinh vật, vi khuẩn, tảo, động vật nguyên sinh và các chất hữu cơ tổng hợp nhƣ phân bón, chất thải công nghiệp, chất thải sinh hoạt…Chất rắn ảnh hƣởng đến chất lƣợng nƣớc khi sử dụng cho sinh hoạt, cho sản xuất, cản trở hoặc tiêu tốn thêm nhiều hóa chất trong quá trình xử lý. 1.2.5. Hàm lƣợng oxy hòa tan (DO) Hàm lƣợng oxy hòa tan trong nƣớc: Là lƣợng oxy trong không khí có thể hòa tan vào nƣớc trong điều kiện nhiệt độ và áp suất xác định. Oxy hòa tan vào trong nƣớc sẽ tham gia vào quá trình trao đổi chất, duy trì năng lƣợng cho quá trình phát triển, sinh sản và tái sản xuất cho các vi sinh vật sống dƣới nƣớc. Hàm lƣợng oxy hòa tan trong nƣớc giúp ta đánh giá đƣợc chất lƣợng nƣớc. Độ hòa tan của oxy trong nƣớc phụ thuộc vào nhiệt độ và áp suất. Nếu chỉ số DO thấp nghĩa là nƣớc có nhiều chất hữu cơ, dẫn đến nhu cầu oxy hóa tăng lên, vì vậy việc tiêu thụ oxy trong nƣớc cũng tăng lên. Chỉ số DO cao chứng tỏ trong nƣớc có nhiều rong tảo tham gia quá trình quang hợp góp phần giải phóng oxy. Chỉ số DO là chỉ tiêu quan trọng để duy trì điều kiện hiếu khí và là cơ sở để xác định nhu cầu oxy sinh học. 1.2.6. Nhu cầu oxy sinh hóa (BOD) Nhu cầu oxy sinh hóa: Là lƣợng oxy cần thiết mà vi sinh vật tiêu thụ trong quá trình oxy hóa các chất hữu cơ trong nƣớc (đặc biệt là nƣớc thải): Quá trình này đƣợc tóm tắt nhƣ sau: Chất hữu cơ + O2 CO2 + H2O Chỉ số BOD là thông số quan trọng để đánh giá mức độ ô nhiễm của nƣớc do các chất hữu cơ có thể bị vi sinh vật phân hủy trong điều kiện hiếu khí. Quá trình này đòi hỏi thời gian dài ngày, vì phải phụ thuộc vào bản chất của chất hữu cơ, vào các chủng loại vi sinh vật, nhiệt độ của nguồn nƣớc cũng nhƣ vào một số chất có độc tính ở trong nƣớc. Bình thƣờng 70% nhu cầu oxy GVHD: TS. Nguyễn Thị Kim Dung Sinh viên: Nguyễn Văn Cường – MT1201 4