Tìm hiểu vai trò xử lý nước thải của hệ thống hồ yên sở- thanh trì- hà nội

  • Số trang: 31 |
  • Loại file: PDF |
  • Lượt xem: 106 |
  • Lượt tải: 0
hoanggiang80

Đã đăng 24000 tài liệu

Mô tả:

Tìm hiểu vai trò xử lý nước thải của hệ thống hồ Yên Sở- Thanh Trì- Hà Nội
MỞ ĐẦU Hiện nay sự phát triển nhanh chóng của công nghiệp và quá trình đô thị hoá đang làm gia tăng sự ô nhiễm môi trường. Các chất thải của các nhà máy, xí nghiệp và sinh hoạt của con người đang đổ vào môi trường mà nhiều nơi không kiểm soát được. Một trong những môi trường chứa tất cả các chất thải này chính là môi trường nước. Sù thay đổi về thành phần và bản chất của nguồn nước khi bị ô nhiễm có thể xảy ra trên các mặt khác nhau như thay đổi tính chất lý học (màu, mùi, vị, độ trong) hoặc thay đổi các thành phần hoá học chứa trong nước (tăng hàm nước các chất hữu cơ, các chất vô cơ, các hợp chất độc) hoặc làm thay đổi hệ sinh vật hoại sinh, vi khuẩn và virus gây bệnh...hoặc làm xuất hiện trong nước các loại sinh vật mà trước đây không có trong nguồn nước. Để giảm lượng ô nhiễm môi trường do nước thải gây ra, một số quốc gia trên thế giới đã ứng dụng thành công phương pháp xử lý bằng hệ thống tuần hoàn tự nhiên(NCSWT)- Hệ thống hồ sinh học. Tháng 3 năm 2004, Viện hóa học công nghệ Việt Nam đã thử nghiệm thành công NCSWT tại Hà Nội, mở ra một hướng làm sạch nước sông, hồ bị ô nhiễm nghiêm trọng. Nằm trong dự án thoát nước giai đoạn một, hệ thống hồ Yên Sở đã được xây dựng theo NCSWT nhằm xử lý phần lớn nước thải của thành phố Hà Nội. Với mục đích góp phần điều tra vai trò xử lý nước thải hệ thống hồ Yên Sở, chúng tôi chọn thực hiện khóa luận tốt nghiệp với đề tài nghiên cứu “Tìm hiểu vai trò xử lý nước thải của hệ thống hồ Yên Sở- Thanh Trì- Hà Nội” với mục tiêu : 1. Tìm hiểu khái quát những đặc điểm tự nhiên khu vực hồ Yên Sở. 2. Xác định nguyên tắc hoạt động và đánh giá khả năng làm sạch nước của hệ thống hồ Yên Sở. 3. Đề xuất một số giải pháp nhằm nâng cao hiệu quả hoạt động của hệ thống hồ Yên Sở CHƯƠNG 1 .PHẦN TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 1.1.Ô nhiễm nước. 1.1.1.Ô nhiễm nước là gì ? “Ô nhiễm nước là sự biến đổi nói chung do con người gây ra với chất lượng nước, làm nhiễm bẩn nước và gây nguy hiểm cho con người, cho công nghiệp, nông nghiệp, nuôi cá, nghỉ ngơi, giải trí, cho động vật nuôi và các loài hoang dã.” Nguồn gốc ô nhiễm nước bao gồm : + Ô nhiễm nước có nguồn gốc tự nhiên: Do mưa, tuyết tan, gió bão, lũ lụt đưa vào môi trường nước chất thải bản, các sinh vật và vi sinh vật có hại kể cả các xác chết của chúng. + Ô nhiễm nước có nguồn gốc nhân tạo: Quá trình thải các chất độc hại chủ yếu dưới dạng lỏng như các chất thải sinh hoạt, công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vào môi trường nước. 1.1.2. Các dạng ô nhiễm nước. * Ô nhiễm vật lý Được biểu hiện qua các đặc tính về mùi, vị, màu sắc, độ đục và nhiệt độ của nước. Mùi là một đặc trưng rất quan trọng của nước và cũng rất dễ nhận biết. Mùi thường được gây ra bởi những hợp chất hoá học có mùi mạnh như ammoniac, các dẫn xuất của của phenol, clo tù do, các sunfua, xyanua…Ngoài ra, sự phân huỷ các rong tảo, các hợp chất hữu cơ và những động vật, thực vật khác cũng làm cho nước có mùi khó chịu. Ví dụ nh H2S có mùi trứng thối, các amin hữu cơ có mùi tanh của cá, các hợp chất chứa photpho có mùi giun. Nước có vị không tốt là do chất thải công nghiệp có chứa nhiều hợp chất hoá học như các muối sắt, mangan, clo tù do, hydrosunfua, các dẫn suất của phenol và những hydrocacbns không no…Ngoài ra, một số loài tảo khi xuất hiện với lượng lớn cũng làm cho nước có vị rất khó chịu. Nước nguyên chất không màu, trong suốt nhưng nước sông, hồ. đầm có màu là do các thuỷ vực này tiếp nhận nhiều loại chất thải công nghiệp chứa các chất có màu. Trong nước thải còn nhiều chất lơ lửng với kích thước khác nhau. Khi các loại nước thải được đổ vào sông, hồ, đầm, chúng sẽ làm cho nước các thuỷ vực này đục, làm giảm khả năng xuyên sâu của ánh sáng, từ đó ảnh hưởng đến quang hợp của các loài sinh vật tự dưỡng. Các chất gây đục cho nước có thể bao gồm cả các chất vô cơ và hữu cơ Các nhà máy luyện kim, nhà máy điện, nhà máy đường, nhà máy giấy…cần đến quá trình làm lạnh bằng nước nên nước thải của các nhà máy này thường có nhiệt độ cao. Khi nước thải của các nhà máy này xả ra ngoài thuỷ vực sẽ làm cho nhiệt độ của nước ở các thuỷ vực tăng lên đáng kể, làm giảm hàm lượng oxy hoà tan, ảnh hưởng nghiêm trọng đến đời sống của các thuỷ sinh vật. Mặt khác, nhiệt độ nước tăng sẽ kích hoạt các vi khuẩn và hệ động vật trong nước, vì thế lượng oxy càng giảm sút nghiêm trọng gây ra sự phân huỷ yếm khí tạo mùi hôi thối trong thuỷ vực, làm giảm khả năng làm sạch của nước. * Ô nhiễm hoá học + Ô nhiễm do các chất vô cơ Trong nước có chứa hàm lượng các chất nitơ, phosphate từ nước thải nông nghiệp và các chất thải do luyện kim và các công nghệ khác nh Zn, Mn, Cu, Hg là những chất độc cho thủy sinh vật Sự ô nhiễm nước do nitrat và phosphate từ phân hoá học rất đáng ngại. Phân bón làm tăng suất cây trồng và chất lượng sản phẩm. Nhưng các cây trồng chỉ sử dụng được khoảng 30- 40% lượng phân bón, lượng dư thừa sẽ vào các dòng nước mặt hoặc nước ngầm, sẽ gây hiện tượng phì nhiêu hoá sông hồ, gây yếm khí ở các lớp nước ở dưới. + Ô nhiễm do các chất hữu cơ: Hydrocarbons là các hợp chất của các nguyên tố của cacbon và hydrogen. Chóng Ýt tan trong nước nhưng tan nhiều trong dầu và các dung môi hữu cơ, chúng là một trong những nguồn ô nhiễm của nền văn minh hiện đại. Sự ô nhiễm bởi các hydrocarbons là do các hiện tượng khai thác mỏ dầu, vận chuyển dầu trên biển và các chất thải bị xăng dầu. Các vực nước ở đất liền cũng bị nhiễm bẩn bởi hydrocarbons. Sự thải của các nhà máy lọc dầu, hay sự thải dầu nhớt xe tàu, tốc độ thấm của xăng dầu gấp 7 lần tốc độ thấm của nước, sẽ làm các lớp nước ngầm bị nhiễm. Chất tẩy rửa: Bao gồm các loại bột giặt tổng hợp và xà bông. Đa số các chất tẩy rửa có trên thị trường hiện nay là các hợp chất có tính kiềm hoặc axit mạnh nên không an toàn cho sức khoẻ con người cũng nh môi trường. Bột giặt tổng hợp phổ biến từ năm 1950. Chúng là các chất hữu cơ có cực (polar) và không có cực (nonpolar). Có 3 loại bột giặt :anionic, catinonic và non-ionic. Bột giặt anionic được sử dụng nhiều nhất, nó có chứa TBS (tetrazopylene benzene sulfonate) không bị thuỷ phân sinh học. Xà bông là tên gọi chung của muối kim loại với acid béo. Ngoài các xà bông Natri và Kali tan được trong nước, thường ding trong sinh hoạt, còn có xà bông không tan thì chứa canxi, sắt, nhôm…sử dông trong kỹ thuật(các chất bôi trơn, sơn, verni) Nông dược : Bao gồm thuốc sát trùng, thuốc diệt nấm, thuốc diệt cỏ,thuốc diệt gặm nhấm…Các nông dược tạo nên một nguồn ô nhiễm nghiêm trọng cho các vực nước. Nguyên nhân gây ô nhiễm là do các nhà máy thải các chất cặn bã ra sông hoặc do việc sử dụng các nông dược trong nông nghiệp, làm ô nhiễm nước mặt, nước ngầm và các vùng cửa, bờ biển. Sử dụng nông dược mang lại nhiều hiệu quả trong nông nghiệp, nhưng hậu quả cho môi trường và sinh thái cũng rất đáng kể. + Ô nhiễm sinh học của nước. Ô nhiễm về mặt sinh học do các tác nhân như vi khuẩn gây bệnh, một số nấm, tảo, các virus, những động vật nguyên sinh gây bệnh, các loại giun kÝ sinh… có trong chất thải y tế, chất thải công nghiệp, chất thải nông nghiệp, chất thải sinh hoạt và đôi khi trong cả nước công nghiệp. Sự ô nhiễm về mặt sinh học lại thường gây bệnh cho chính các sinh vật trong thủy vực và cho các sinh vật khác bao gồm cả con người, khi sử dụng nguồn nước trong các thủy vực này. + Các chất thải nông nghiệp và sinh hoạt gây ra sự nhiễm khuẩn rất nặng, là nguyên nhân gây lên các bệnh cầu trùng, viêm gan, sốt xuất huyết, dịch tả… tiếp đó là một lượng lớn mầm bệnh được tạo ra từ các lò mổ, lò sát sinh động vật không được kiểm soát. + Các nhà máy giấy thải ra nước có chứa nhiều glucid dễ lên men.Các nhà máy chế biến thực phẩm, sản xuất đồ hộp, thuộc da, lò mổ, đều có nước thải chứa protein. Khi được thải ra dòng chảy, protein, acid béo, acid thơm, H 2O, nhiều chất chứa S và P có tính độc và mùi khó chịu. 1.2.Các phương pháp xử lý nước thải. Để xử lý bị ô nhiễm, người ta thường dùng các phương pháp: cơ học, hoá học, hoá lý và hoá học và sinh học. 1.2.1.Phương pháp xử lý cơ học. Là loại bỏ các tạp chất không hoà tan ra khỏi nước thải bằng cách gạn lọc, lắng và lọc. Những phần tử rắn gồm những chất lơ lửng và các chất lắng đọng có bản chất vô cơ hoặc hữu cơ cần phải loại đầu tiên. Nước thải được lọc qua lưới màng lọc, sau đó cho nước từ từ chảy qua mét trong 2-3 bể chứa cát sỏi. Trong nhiều nhà máy xử lý nước thải còn lắp đặt hệ thống ống xiphông để gom và hút nhiều mảng dầu mỡ nổi lên trên mặt nước. Để tách các hợp chất không tan, người ta sử dụng phương pháp xyclon thuỷ lực hoặc quay ly tâm. Nước cần xử lý cho đi vào phòng xyclon thuỷ lực và ở đây nhờ động cơ tạo lực đẩy ra phía ngoài kéo theo các tạp chất ra phía ngoài rìa. Nước sạch ở giữa vòng xyclon thuỷ lực bị thổi xuống dưới, trong khi đó các chất rắn ở phía rìa. Sau đó, ở một bể lắng, nước thải được giữ lâu hơn để lắng đọng hoàn toàn các hạt rắn. 1.2.2.Phương pháp xử lý hoá học và hoá lý * Phương pháp hoá học. Thực chất là đưa vào nước thải chất phản ứng nào đó. Chất này tác dụng với các tạp chất bẩn chứa trong nước thải và có khả năng loại chúng ra khỏi nước thải dưới dạng cạn lắng hoặc dưới dạng hoà tan không độc hại. + Phương pháp ozon hoá: Là phương pháp xử lý nước thải có chứa những chất bẩn hữu cơ dạng hoà tan và tạo keo bằng ozon .Ozon có khả năng oxi hoá cao và dễ dàng nhường nguyên tử hoạt động cho các tạp chất hữu cơ. + Phương pháp điện hoá: Phá huỷ các tạp chất độc hại trong nước bằng cách oxy hoá trên điện cực anốt. * Phương pháp hoá lý Những phương pháp này đều dựa trên cơ sở ứng dụng các quá trình: Tụ keo; Hấp thụ; Trưng bay hơi; Trao đổi ion; Tinh thể hoá. Phương pháp hoá học và hoá lý được ứng dụng chủ yếu để xử lý nước thải công nghiệp. Phụ thuộc vào điều kiện địa phương và mức độ cần thiết xử lý mà phương pháp xử lý hoá học hay hoá lý là giai đoạn cuối cùng. * Phương pháp sinh học. Phương pháp sinh học thường được dùng để loại các chất phân tán nhá, keo đất và hữu cơ hoà tan (đôi khi cả vô cơ) khỏi nước thải. Nguyên lý của phương pháp là dựa vào hoạt động sống của các vi sinh vật, có khả năng phân huỷ bẻ gãy các đại phân tử hữu cơ thành các hợp chất hữu cơ đơn giản hơn, đồng thời chúng sử dụng các chất có trong nước thải làm nguồi dinh dưỡng như cacbon, nito, phospho…Bởi vậy sản phẩm thu nhận được từ phương pháp sinh học có thể sử dụng làm phân bón hữu cơ. Có rất nhiều chủng vi sinh vật khác nhau phân huỷ những hợp chất khác nhau ở các giai đoạn khác nhau. Một số vi khuẩn và nấm sợi tiết ra enzim xenlulaza thường có khả năng phân huỷ gluxit rất tốt và chuyển xenluloza thành đường có phân tử lượng nhỏ. Quá trình sự phân huỷ protein do vi khuẩn, nấm nhờ xúc tác bởi proteaza thành axit amin và sau đó thành amonium. Giai đoạn xử lý sinh học được tiến hành sau giai đoạn xử lý cơ học. Có 2 phương pháp xử lý sinh học. - Phương pháp xử lý sinh học nhân tạo: Có thể thực hiện đến mức hoàn toàn khi COD của nước thải giảm đến 90- 95% và không hoàn toàn khi COD chỉ giảm 40- 80%. Quá trình này không thể loại trừ một cách triệt để các loại vi trùng gây bệnh. Bởi vậy sau giai đoạn xử lý sinh học nhân tạo cần thực hiện giai đoạn khử trùng nước thải trước khi xả vào nguồn. - Phương pháp xử lý sinh học tự nhiên: Trong môi trường tự nhiên, các quá trình lý, hoá, và sinh học diễn ra khi đất, nước, vi sinh vật và không khí tác động qua lại với nhau. Lợi dụng các quá trình này, người ta thiết kế các hệ thống tự nhiên để xử lý nước thải. Các quá trính xảy ra trong tự nhiên giống như các quá trình xảy ra trong nhân tạo, ngoài ra còn có thêm các quá trình quang hợp, quang oxy hoá hấp thụ, hấp thụ dưỡng chất của hệ thực vật. Trong các hệ thống tự nhiên các quá trình diễn ra đồng thời trong cùng một hệ sinh thái, trong khi trong các hệ thống nhân tạo các quá trình diễn ra tuần tự trong các bể phản ứng nhiệt . -Hồ sinh học : Hồ sinh học hay còn gọi là hồ oxy hoá hoặc hồ ổn định. Đó là một chuỗi gồm 3 đến 5 hồ. Nước thải chảy qua hệ thống hồ trên với vận tốc không lớn. Trong hồ nước thải được làm sạch bằng các quá trình tự nhiên bao gồm cả tảo và các vi khuẩn nên tốc độ oxy hoá chậm, đòi hỏi thời gian lưu thuỷ học lớn(30- 50 ngày) các vi sinh vật sử dụng oxy sinh ra trong quá trình quang hợp của tảo và oxy được hấp thụ từ không khí để phân huỷ các chất hữu cơ. Còn tảo sẽ sử dụng CO 2, NH4+, phosphat được giải phóng ra trong quá trình phân huỷ các chất hữu cơ để thực hiện quá trình quang hợp. Để hồ sinh học làm việc bình thường cần duy trì pH và nhiệt độ ở giá trị tối ưu. 1.3. Phân loại mức độ ô nhiễm Để phân loại độ ô nhiễm các thuỷ vực người ta thường căn cứ vào các chỉ tiêu như lý học, hoá học, sinh học. Aliokin đã đưa ra bảng chỉ tiêu hoá học về độ nhiễm bẩn của nước. Dựa trên các chỉ tiêu DO, BOD5, NH4+ tác giả đã chia mức độ ô nhiễm của nước ra các loại sau: Nước rất sạch, nước sạch, nước hơi bẩn, nước bẩn vừa, nước khá bẩn và nước rất bẩn. Ví dụ: nước sạch có hàm lượng oxy hoà tan dao động từ 9-13mg/l, BOD 5 từ 0,5-1,0mg/l, NH4+ bằng 0,05mg/l. Ở nước rất bẩn DO=0, BOD>10mgO 2/l, NH4+= 3mg/l. Duncan Mara khi phân tích BOD5 và COD của nước thải ở các thành phố lớn thuộc các nước công nghiệp phát triển ở khu vực có khí hậu nóng đã đề xuất phân chia sự ô nhiễm nước theo các mức độ sau STT Mức độ BOD5 (mgO2/l) COD (mg/l) 1 Yếu <200 2 Trung bình 350 700 3 Nặng 500 1000 4 Rất nặng >700 >1500 <400 Kolkwtz-Marsson (1902) đã đưa ra một hệ thống phân loại nước bị nhiễm bẩn, sau này được nhiều tác giả khác bổ sung và hệ thống phân loại này được sử dụng rất rộng rãi. Các tác giả này chia các thuỷ vực bị nhiễm bẩn thành 4 loại: Rất bẩn, bẩn vừa loại α, bẩn vừa loại β và Ýt bẩn. Căn cứ vào kết quả xác định mức độ nhiễm bẩn của từng hồ, chúng tôi sẽ có những kết luận về khả năng làm sạch nước. Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước sẽ được so sánh với tiêu chuẩn quốc gia về chất lượng nước bề mặt TCVN 5942/1995. 1.4. Mối quan hệ giữa chất lượng nước với sự phát triển của khu hệ Tảo. Tảo là một trong 7 nhóm vi sinh vật đã được dùng làm chỉ thị sinh học trong nghiên cứu đánh giá chất lượng nước (vi khuẩn, nguyên sinh vật, tảo hiển vi, giáp xác nhỏ, động vật không xương sống lớn, thực vật thủy sinh và cá). Trong hệ sinh thái thủy vực, tảo giữ vai trò là sinh vật sản xuất, tạo ra năng lượng sơ cấp cho hệ, chúng là mắt xích đầu tiên của nhiều chuỗi trong lưới dinh dưỡng và cũng là một trong các nguồn oxy chính của hệ sinh thái. Dưới các hình thức dinh dưỡng như quang tự dưỡng, dị dưỡng kiểu hoại sinh, tảo hấp thụ các chất vô cơ và hữu cơ thực hiện vai trò là khâu đầu tiên trong quá trình tích tụ sinh học. Tảo có nhân thật và có chu trình sống ngắn, sinh sản nhanh, do vật quá trình phân bào có tơ dễ gặp các điều kiện bất lợi và chính các điều kiện bất lợi thường hay kích thích quá trình sinh sản hữu tính.Mặt khác, cấu trúc tế bào tảo lại rất mỏng manh, tảo rất dễ bị biến đổi về cấu trúc di truyền, rối loạn quá trình trượt của nhiễm sắc thể trên thoi vô sắc của quá trình phân bào; khả năng biến đổi di truyền và gây tử vong rất cao khi chịu sự thay đổi về các yếu tố thủy lý hóa của môi trường nước. Đó là cơ sở cho các nhà nghiên cứu sử dụng tảo làm đối tượng chỉ thị sinh học và đánh giá chất lượng nước. [6] 1.5. Hiện trạng chất lượng môi trường các thuỷ vực ở Hà nội. Theo thống kê mới đây của Sở tài nguyên- Môi trường- Nhà đất Hà Nội, trên địa bàn Hà Nội có khoảng 369 xí nghiệp nhà máy, 25 cơ sở dịch vụ lớn, 15.880 cơ sở sản xuất tư nhân, hơn 1.000 cơ quan trung ươngvà chỉ có một số bệnh viện được đầu tư xây dung cơ sở hạ tầng xử lý nước thải. Trong đó, nước thải được xử lý đạt tiêu chuẩn chỉ chiếm khoảng 5%, phần còn lại là xả thẳng vào hệ thống thoát nước chung của thành phố. trung bình mỗi ngày, các khu dân cư nội thành thải ra khoảng 500.000 m3, các cơ sở sản xuất công nghiệp, dịch vụ thải ra khoảng 300.000 m 3 . Các loại nước thải chưa qua xử lý có chứa các chất bẩn, các chất hữu cơ, kim loại tích tụ gây ô nhiễm nặng nề… [7] Thành phố Hà Nội có hệ thống sông, kênh, mương tương đối lớn có khoảng 592 ha diện tích các hồ, 117 ha diện tích 4 con sông chính và gần 30 ha diện tích kênh mương hở. Chúng chiếm khoảng 17% tổng diện tích của nội thành Hà Nội với sức chứa 15 triệu m3 nước.[8] Hiện nay ở Hà Nội, phần lớn nguồn nước thải sinh hoạt được xử lý một cách sơ sài tại các bể tự hoại, trước khi xả vào tuyến cống chung hoặc kênh, mương, ao, hồ…Bên cạnh đó, nguồn nước thải từ các bệnh viện và các cơ sở sản xuất gây ô nhiểm môi trường nghiêm trọng. Hệ thống sông, hồ Hà Nội hàng ngày phải tiếp nhận một lượng nước thải rất lớn của thành phố thải ra. Nhìn chung, hệ thống sông, hồ Hà Nội đều tham gia vào điều hoà nước mưa, nước thải sinh hoạt, nước thải sản xuất công nông nghiệp. Ngoài ra phần lớn hồ nội thành Hà Nội đều được tận dụng cải tạo thành các hồ trong công viên, vườn hoa thành phố, tạo nên vẻ đẹp cảnh quan, nơi vui chơi giải trí phụ vụ nhu cầu người dân và khách du lịch như hồ Tây, hồ Thủ Lệ, hồ Hoàn Kiếm, hồ Trúc Bạch … Đối với các hồ ngoại thành thì còn được sử dụng thêm vào việc nuôi cá do nước thải được pha loãng giảm lượng độc hại như hồ Linh Đàm, hồ Yên Sở…Giá trị chức năng của các hồ được thể hiện ở bảng : CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1.Đối tượng nghiên cứu. Đối tượng nghiên cứu là hệ thống 5 hồ Yên Sở và sông Lừ 2.2. Thời gian và địa điểm thu mẫu. + Thời gian : Thời gian nghiên cứu được tiến hành 2 đợt. - Đợt 1. Tháng1. 2007 - Đợt 2. Tháng 4. 2007 + Địa điểm thu mẫu. Địa điểm thu Sông Lõ Kênh bao nối liền sông Lừ Cống sông Kim Ngưu vào hồ Hồ 1 1 Cống nối hồ1-hồ 2 (hồ 1) Cống nối hồ1-hồ 2 (hồ 2) Cống sông Sét vào hồ 2 Hồ 2 Cống nối hồ 2- hồ 5 (hồ 2) Cống nối hồ 2-hồ 3 (hồ 2) Hồ 3 Cống nối hồ 3-hồ 4 (hồ 3) Cống sông Lừ vào hồ 4 Hồ 4 Cống nối hồ 4-hồ5 (hồ 4) Cống nối hồ 4-hồ 5 (hồ 5) Hồ 5 Cống nối hồ 3- hồ 5 (hồ 5) Cống xả Vị trí ra của hồ 5 2.3.Phương pháp nghiên cứu. Kí hiệu mẫu SL H1.1 H1.2 H2.1 H2.2 H2.3 H2.4 H3 H4.1 H4.2 H5.1 H5.2 CX 2.3.1. Phương pháp thu mẫu nước: MÉu nước được thu theo phương pháp đã quy định trong Tiêu chuẩn Việt Nam do Bé Khoa học và Công nghệ ban hành năm 1995. Mẫu nước mặt được lấy cách mặt nước 50cm. 2.3.2. Phương pháp phân tích thủy lý hóa : Các chỉ số pH, độ muối, độ dẫn, độ đục, DO, nhiệt độ được đo tại hiện trường bằng máy TOA(nhật) + Các thông số NH4+ , PO43-, NO3- được xác định bằng test Sera đặc hiệu của Đức. + BOD5 , COD được phân tích theo phương pháp chuẩn tại phòng thí nghiệm Sinh thái học và Sinh học môi trường, khoa Sinh học, ĐHKH Tự nhiên, ĐHQG Hà Nội. Số liệu thủy lý hóa được so sánh với tiêu chuẩn Việt Nam 5942/1995 đối với chất lượng nước mặt cho nuôi trồng thủy sản và các mục đích khác. *Phương pháp xác định nhu cầu ô xy hóa sinh học - BOD5 - Thiết bị: + Chai cấy mẫu: chai có nút thủy tinh miệng rộng, V= 350 ml. Rửa thật sạch, sấy khô ở 1050 C trước khi dùng. + Tủ Êp không khí: Giữ nhiệt độ phòng là 20 0C và không cho ánh sáng xâm nhập vào. - Hóa chất: + Dung dịch đệm Phôtphat: Hòa tan 8,5 g KH2PO4; 21,75 g K2HPO4; 33,4 g Na2HPO4.7 H2O và 1,4 g NH4Cl trong khoảng 500 ml nước cất và pha loãng thành 1 lít. pH phải bằng 7,2 mà không cần điều chỉnh. + Dung dịch MgSO4 + Dung dịch CaCl2 + Dung dịch FeCl3 + Dung dịch MnSO4 + Dung dịch Alkali - oide aside: hòa tan 175 g KOH; 37,5 g KI trong 250 ml nước cất và 2,5 g NaN3 trong 10 ml sau đó trộn lẫn hai dung dịch. + Dung dịch Na2S2O3 0,01 N - Pha loãng: Vì nhiều loại nước thải có nồng độ chất hữu cơ quá đậm đặc, do vậy không dùng ngay nước đó để đo BOD được, mà phải pha loãng ở một tỷ lệ nhất định. Nước dùng để pha loãng là nước cất tinh khiết được sục khí cho đến lượng ô xy bão hòa trong khoảng từ 1- 2 giê. - Trình tự thí nghiệm + Nước cất sau khi bão hòa oxy cho các dung dịch đệm phosphat, FeCl 3, CaCl2, MnSO4 mỗi dung dịch 2 ml. + Lấy dung dịch pha loãng vào chai cấy mẫu qua một ống nối bằng nhựa, để nước tràn ra chai mét Ýt. + Các chai dùng để chuẩn BOD 1thì cho vào 2 ml MnSO4, 2 ml Azide, 2 ml H2SO4 đặc lắc đều cho tan kết tủa, ta được dung dịch màu vàng. Sau đó đem chuẩn bằng Na2S2O3 0,025 N. + Tiến hành đồng thời với mẫu trắng để so sánh. - Công thức tính: BOD5 = DO1 − DO5 P DO1 : DO của mẫu pha loãng đo ngay sau khi chuẩn bị (mg/l). DO5: DO của mẫu pha loãng sau 5 ngày (mg/l). P: % thể tích của mẫu sử dụng. * Phương pháp xác định nhu cầu ô xy hóa hóa học - COD Hóa chất: + Dung dịch H2SO4 1 : 2 + Dung dịch KMnO4 0,1N + Dung dịch H2C2O4 0,1 N - Trình tự thí nghiệm: + Cho 100 ml nước mẫu vào bình nón + Cho 5 ml axit H2SO4, 10 ml + Đem đun sôi 10 phót + Cho 10 ml H2C2O4 0,1 N vào dung dịch nóng. + Chuẩn độ bằng KMnO4 0,1N đến lúc hồng nhạt Công thức tính: COD (mg/l) = ( N − n) x8 x 0,1x1000 = (N - n) x 8 (mgO2/l) 100 N: lượng KMnO4 dùng với mẫu n: lượng KMnO4 dùng với mẫu trắng 2.3.3. Phương pháp thu và phân tích tảo (được thực hiện bởi các cán bộ phòng thí nghiệm thực vật học, khoa sinh học, Đại học Khoa Học Tự Nhiên) - Phương pháp thu mẫu: Thu mẫu nước bề mặt, lấy mẫu cách mặt nước 30 cm. Mẫu đựng trong lọ nhựa PE dung tích 0.5lít, sau đó được mang về phòng thí nghiệm bảo quản ở nhiệt độ 40C và được tiến hành phân tích ngay sau khi thu mẫu. - Phương pháp thu mẫu thực vật nổi: + Các mẫu phù du được thu bằng lưới vớt thực vật nổi số 64. Các mẫu bám được thu bằng tay. + Mẫu vật được cố định bằng foocmon 4% trong lọ cố định dung tích 0,2 lít. CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 3.1.Đặc điểm khu vực Hồ Yên Sở. Hồ Yên Sở mới được xây dựng và là hồ xử lý phần lớn nước thải thành phố Hà Nội. Hệ thống gồm 5 hồ liên thông với nhau và nhận nước thải từ 3 sông, sông Lừ, sông Sét và sông Kim Ngưu. Trong đó hồ 3, 4 và 5 nằm trong công viên Yên Sở. Đặc điểm của từng hồ được trình bày dưới bảng dưới: H1 H2 H3 H4 H5 Diện tích (ha) 29,75 64,59 11,39 18,69 15,65 Chu vi (m) 2187 3220 1390 1960 2110 Đé cao mặt đất (m) 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 é cao đáy (m) 5,1 5,1 5,1 5,1 5,1 86320 189650 33040 54230 0 0 0 0 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 Mực nước max (m) 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 Dung tích (m3) Mực nước min (m) 450100 Bên cạnh đó, hệ thống còn bao gồm các cửa cống, đập tràn, kênh dẫn: Nước sông Kim Ngưu đổ vào hồ 1 qua đập tràn A, dài 35 m cao 4,2 m. - Đập tràn B ngăn giữa hồ 2 và kênh bao dài 35 m, cao độ đỉnh 4,2 m. - Đập tràn D ngăn hồ 4 và kênh bao dài 50 m, cao độ đỉnh 4,2 m - Hồ 1 nối với hồ 2 bằng cống RR1, dài 30,8 m, rộng 3,6 m - Hồ 2 nối với hồ 3 bằng cống RR2 dài 106 m, rộng 5,5 m, cao 4m - Hồ 2 nối với hồ 5 bằng RR5 dài 103m, rộng 13,7m, cao 4,6m - Hồ 3 nối với hồ 4 bằng RR3 rộng 4,5m - Hồ 4 nối với hồ 5 bằng cầu RR4 dài 37,6m. Hồ 5 nối với kênh dẫn khẩn cấp dẫn nước ra sông Hồng qua trạm - bơm Yên Sở. - Tổng lưu lượng nước thải là 400.000 m3/ ngày đêm. 3.2.Vai trò của các Hồ điều hòa Yên Sở. Hệ thống hồ Yên Sở được xây dựng nhằm mục đích xử lý và dự trữ nước cho thành phố Hà Nội. Nước có thể được bơm ngược lại từ sông Hồng từ các dòng sông bằng cách bơm cưỡng bức nếu thiếu nước. Hệ thống hồ Yên Sở còn được quy hoạch kết hợp với công viên Yên Sở nhằm phục vụ nhu cầu dịch vụ và giải trí cho người dân. 3.3.Chất lượng các hồ nghiên cứu. 3.3.1.Các đặc điểm thuỷ lý. + Mầu sắc và mùi vị : Màu sắc nước là màu được tạo thành sau khi hoà tan các loại vật chất vào trong nước (gồm cả chất béo) tạo nên. Trong quá trình chúng tôi nghiên cứu thì toàn bé 5 hồ đều có mùi hắc và thối, tại mẫu SL sông Lừ nước thu được có mầu đen đậm và mùi rất thối. + Nhiêt độ: Nhiệt độ là nhân tố sinh thái quan trọng. Nhiệt độ thường thay đổi theo mùa, theo vĩ độ, theo chiều thẳng đứng từ mặt tới đáy. Về nguồn gôc, nhiệt độ trong nưôc có nhiều nguồn gốc: Nh sự truyền nhiệt của sức nóng mặt trời, sự toả nhiệt tiểm tàng của quả đất. Tác dụng cơ học của gió, tác dụng hoá học của quá trình biến đổi vật chất, tác dụng lên men của các chất hữu cơ… đều có thể làm cho nước các thuỷ vực tăng thêm nhiệt độ. Trong các nguồn nhiệt đó chủ yếu vẫn là sứa nóng của mặt trời, các nguồn nhiệt khác thường không gây ra sự biến đổi rõ rệt của toàn bộ thuỷ vực. Nhiệt độ nước ảnh hướng lớn tới đời sống của thuỷ sinh vật trong thủy vực. Đồng thời nó cũng ảnh hưởng tới lượng oxy hoà tan, tốc độ hoạt động của các vi khuẩn phân huỷ và các động vật trong hồ, do đó ảnh hưởng tới toàn bộ xích thức ăn trong hồ. Trong hai đợt thu mẫu, tháng 1/ 2007 và tháng 4/2007 chúng tôi thấy nhiệt độ của các hồ có sự biến động theo mùa, theo thời tiết. Đợt 1, nhiệt độ dao động từ 24,60C đến thấp nhất ở hồ 1, hai điểm thu mẫu là 24,6 0C và 24,70C, cao nhất là ở sông Lừ 27,90C. Đợt 2, nhiệt độ dao động từ 18,5 0C đến 19,20C, thấp nhất ở hồ 1 với 2 điểm thu mẫu là 18,50C và 18,70C cao nhất là điểm thu mẫu tại sông Lừ là 19,10C và hồ 4 là 19,20C. Sự biến thiên nhiệt độ trung bình giữa các hồ và sông Lừ trong hai đợt thu mẫu được biểu diễn ở đồ thị 1. 29 27 25 23 T1 T4 21 19 17 15 sl h1 h2 h3 h4 h5 cx H×nh 1. BiÕn thiªn nhiÖt ®é trung b×nh Từ đồ thị ta thấy nhiệt độ ở đợt 2 thu tháng 4/2007 cao hơn ở đợt 1 thu tháng 1/2007. Nhiệt độ ở sông Lừ cả hai đợt đều có giá trị cao so với các điểm thu mẫu còn lại, điều đó chứng tỏ trong nước sông Lừ quá trình biến đổi vật chất, tác dụng lên men của các chất hữu cơ lớn hơn so với các điểm trong 5 hồ. Nhiệt độ tại cửa xả CX có giá trị gần nh nhỏ nhất so với nhiệt độ tại sông Lừ và 5 hồ. Chứng tỏ nước qua 5 hồ đã được xử lý và làm sạch. + Độ pH : pH là một thông số quan trọng trong kiểm soát môi trường vì hầu hết các phản ứng hóa học và thủy sinh vật đều chịu ảnh hưởng của yếu tố này. Sù thay đổi pH của môi trường hầu nh do chính vi sinh vật gây ra. Vi sinh vật có thể kiểm soát sự dịch chuyển của các ion, kể cả H+ vào ra khỏi tế bào. Nói chung độ pH của cả hai đợt thu mẫu, tại các điểm thu mẫu đều có giá trị nằm trong khoảng pH 5,5- 9 theo tiêu chuẩn Việt Nam về chất lượng nước bề mặt 5942/1995 Thông qua các chỉ tiêu ở các điểm thu mẫu, tại điểm thu mẫu cống xả có giá trị pH xác định được là nhỏ nhất pH =7,4 Sự biến thiên pH trung bình giữa các hồ và sông Lừ được biểu diÔn ở đôg thị 2 như sau : 9 8.5 8 T1 T4 7.5 7 6.5 sl h1 h2 h3 h4 h5 H×nh 2. BiÕn thiªn ®é pH trung b×nh cx + Độ dẫn : Độ dẫn là khả năng vận chuyển các ion của nước, độ dẫn phụ thuộc vào tổng lượng các ion có trong nước, thể hiện độ màu mỡ của nước. Độ dẫn càng cao, nồng độ các chất hóa học trong nước càng lớn. - Sông Lừ: Độ dẫn trong đợt 1 là 69,5 mg/l thấp hơn so với đợt 2 là 93,8 mg/l.Cả hai đợt đều có độ dẫn khá cao. - H1: Có độ dẫn trong đợt 1 dao động từ 63 - 64 mg/l và đợt 2 dao động từ 62,5 - 63,2 mg/l - H2: độ dẫn trong đợt 1 dao động từ 67,8 - 68,1 mg/l và đợt 2 dao động từ 62,1- 69 mg/l - H3: độ dẫn trong đợt 1 là 63,1 mg/l và đợt 2 là 64,7 mg/l - H4: độ dẫn trong đợt 1 dao động từ 64,5- 67 mg/l và đợt 2 dao động từ 67,8- 68mg/l - H5: độ dẫn trong đợt 1 dao động từ 63,3- 68,1mg/l và đợt 2 dao động từ 64,7- 67,6 mg/l - Cống xả: độ dẫn trong đợt 1 là 62,8 mg/l và đợt 2 là 61,2 mg/l Sự biến thiên độ dẫn trung bình giữa các hồ và sông Lừ được biểu thị ở đồ thị 3 100 90 80 T1 T4 70 60 50 sl h1 h2 h3 h4 h5 cx H×nh 3. BiÕn thiªn ®é dÉn trung b×nh (S/m) Qua đồ thị, cho thấy rằng giá trị của độ dẫn ở cống xả thu được trong cả 2 đợt đều nhỏ nhất và nhỏ hơn nhiều so với giá trị tại điểm SL- sông Lừ. Thông qua các hồ , độ dẫn đã được giảm dần. + Độ đục: Độ đục là mức độ ngăn cản ánh sáng xuyên qua do các chất lơ lửng gây ra. Các chất gây đục có thể là vô cơ (các hạt keo đất, đá) hoặc hữu cơ, hoặc cả hai, sự phát triển của vi sinh vật, sự phát triển của tảo cũng làm cho độ đục của nước tăng. - Sông Lừ: Độ đục trong đợt 1 là 30 mg/l và đợt 2 là 92 mg/l. Độ đục thu được ở đợt 1 có giá trị cao hơn so với TCVN 5942/1995 (80 mg/l). - H1: Có độ đục trong đợt 1 dao động từ 27- 29 mg/l và đợt 2 dao động từ 41- 63 mg/l - H2: Có độ đục trong đợt 1 dao động từ 24- 42 mg/l và đợt 2 dao động từ 40- 70 mg/l - H3: Độ đục trong đợt 1 là 55 mg/l và đợt 2 là 60 mg/l. - H4: Có độ đục trong đợt 1 dao động từ 40- 90 mg/l và đợt 2 dao động từ 59- 82 mg/l. Trong cả 2 đợt thì tại điểm thu cống sông Lừ và H4 có giá trị lần lượt là 90 và 82 đều vượt quá TCVN 5942/1995 (80mg/l). - H5 có độ đục trong đợt 1 dao động từ 37- 44 mg/l và đợt 2 dao động từ 6667 mg/l. - Cống xả: Độ đục trong đợt 1 là 40 mg/l và đợt 2 là 40 mg/l 100 90 80 70 60 T1 T4 50 40 30 20 10 0 sl h1 h2 h3 h4 h5 cx H×nh 4. BiÕn thiªn ®é ®ôc trung b×nh gi÷a c¸c hå (mg/l)
- Xem thêm -