Đăng ký Đăng nhập
Trang chủ Chất lượng nước hồ tây và mối liên quan với số lượng của một vài nhóm sinh vật t...

Tài liệu Chất lượng nước hồ tây và mối liên quan với số lượng của một vài nhóm sinh vật tham gia quá trình làm sạch nước hồ

.PDF
24
156
120

Mô tả:

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC T ự NHIÊN ************ CHẤT LƯỢNG NƯỚC H ổ TÂY VÀ M ối LIÊN QUAN VỚI s ố LƯỢNG CỦA MỘT VÀI NHÓM VI SINH VẬT THAM GIA QUÁ TRÌNH LÀM SẠCH NƯỚC H ổ Mã số: QT. 03. 25 Chủ trì đề tài: Ths. Phạm Thị Mai Cán bộ phối hợp: CN. Trần Tuyết Thu Ths. Nguyễn Kiều Băng Tâm Đ A! H O C Q l 'C TRUNG TÃiV HÀ NỘI - 2005 w 31 a hà nôi > . G Tlí i THƯ VIÊN Ket-noi.com Ket-noi.com kho kho tai tai lieu lieu mien mien phi phi BÁO CÁO TÓM TẮT Tên đề tài: CHẤT LƯỢNG NƯỚC Hổ TÂY VÀ MỐI LIÊN QUAN VỚI s ố LƯỢNG CÚA MỘT VÀI NHÓM VI SINH VẬT THAM GIA QUÁ TRÌNH LÀM SẠCH NƯỚC Hổ Mã số : QT.03. 25 Chủ trì đề tài Cán bộ phối hợp : Ths. Phạm Thị Mai : CN. Trần Tuyết Thu Ths. Nguyễn Kiều Băng Tàm I. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU: Hà Nội có khoảng 19 hồ lớn nhỏ, trong đó hồ Tây là lớn nhất với gần 516 ha diện tích mặt nước. Đây là một thắng cảnh thiên nhiên qúy giá đã thu hút nhiều khách du lịch tham quan bởi có nhiều phong cảnh đẹp cùng với các di tích lịch sử, vãn hóa nổi tiếng như chùa Trấn Quốc, đền Quán Thánh, Phủ Tây Hồ... Ngoài chức năng điều hòa không khí như những lá phổi xanh tự nhiên, hổ còn góp phần tiêu thoát nước, nuôi trổng thủy sản và đặc biệt đây còn là nơi vui chơi giải trí của người dân thủ đô. Trong quá trình phát triển kinh tế xã hội, chúng ta đã gày nhiều tác độn^. làm biến đổi hệ sinh thái hồ. Trong đề tài này, chúng tối tiến hành đánh giá chất lượng nước hồ và xem xét mối quan hộ giữa chất lượng nước với số lượng của một vài nhóm vi sinh tham gia quá trình làm sạch nước. Những nghiên cứu này sẽ góp phần đem đến một cái nhìn tổng thể về sự thay đổi của hổ Tây, từ đó có thể đưa ra những biện pháp quản lý hồ một cách hợp lý. II. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU: • Xác định các chỉ tiêu thuỷ lý hoá để đánh giá chất lượng nước hồ và xem xét xu thế biến đổi chất lượng nước hồ. • Xác định số lượng nhóm vi sinh vật amôn hoá, nhóm vi sinh vật phản nitrat hoá, nhóm vi sinh vật phân huỷ xenluloza và mối quan hệ giữa chúng với chất lượnị. nước hổ. III. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU: V Phương pháp lấy m ẫu nước: Thời gian lấy mẫu nước là 15/ 3/ 2004.Mầu được lấy ở 2 tầng, táng mặt lấy cách mặt nước 25 cm, tầng đáy được lấy sát lớp bùn tại 5 điếm đặc trưng cho các khu vực khác nhau của hổ Tây. Điểm /: Khu vực cống Tầu Bay, nơi tiếp nhận nước thải chú yếu của thành phố. Điểm 2: Khu vực làng vãn hoá Việt Nhật. Điểm 3: Khu vực cống thải của nhà dân ven hồ ở phố Thuỵ Khẽ Điểm 4: Khu vực giữa hồ Điểm5: Khu vực cống cây Si *** Phương pháp p h â n tích sô lượng vi sinh vật: Số lượng vi sinh vật được phân tích trên các mồi trường đặc hiệu của từng nhóm và sử dụng hai phương pháp chính sau: - Phương pháp pha loãng tìm giới hạn phát triển - Phương pháp Koch. VI. KẾT QUẢ ĐÃ ĐẠT ĐƯỢC: - Phân tích các chỉ tiêu thuỷ lý hoá của hồ, qua đó cho thấy chất lượng nước hổ được đánh giá là ô nhiễm nhẹ, - So sánh chỉ tiêu BOD, COD và DO của 1 số năm cho thấy chất lượng nước hổ trong 1 vài năm gần đây đang được cải thiện. - Số lượng các nhóm vi sinh vật tham gia quá trình ìàm sạch nước ở các khu vực gần nguồn thải đều cao hơn khu vực giữa hồ. Điều đó thể hiện mối tương quan tỷ lệ thuận giữa số lượng vi sinh vật và lượng chất hữu cơ gây ỏ nhiễm. V. TÌNH HÌNH KINH PHÍ ĐỂ TÀI: 8.000.000Đ (TÁM TRIỆU ĐỔNG CHẰN) Đã chi theo dự toán và đã quyết toán xong với Phòng Tài vụ của Trường đại học Khoa học Tự nhiên. XÁC NHẬN CỦA BAN CHỦ NHIỆM KHOA (Ký và ghi rõ họ tên) CHỦ TRÌ ĐỂ TÀI (Ký và ghi rõ họ tên) THS. PHẠM THỊ MAI > ' '■ Ket-noi.com Ket-noi.com kho kho tai tai lieu lieu mien mien phi phi ABSTRACT Title: WATER QUALITY AND THE RELATION TO NUMBER OF SOME MICROORGANISM GROUPS JOIN TO SEL-PURIFICATION IN WEST LAKE Code: QT. 03. 25 Team leader: MSc. Pham Thi Mai Member: MSc. Nguyen Kieu Bang Tam BSc. Tran Thi Tuyet Thu 1. Object Hotay is the most typically great and fresh water lake belonged to the delta of North Vietnam. It has many great value. However, in recent years we have many impact on environment of lake, so their water quality are gradually decreased day by day. For this reason, evaluations the warter quality are necessary to search for flexibl measures to maneger West Lake. 2. Contens - Determinate indicates of balneology and liquefy and compare. - Determinate the number of ammonification microorganism group, denitrification microorganism group, xenluloza dencomposing microorganism group and find The relation to water quality of west lake. 3. Methode The number of microoganism are determinate! by Koch method. The number of ammonification, denitrification and xenlluloza decomposing microorganisms was quantified at five difference points of the lake . 4. Results The number of ammonificator, denitrificator and xenlluloza decomposing microorganisms are determined at 5 points of surface and bottom layers of the lake. The results shows that these microorganism groups are present in all tested points. In waste water discharged points, their number is much higher than in the center of the lake. There is a direction ratio between concentration of organic polluted water and number of microorganisms living in this water. The result show that water quality are light polution. But compared with some years before, it is better. From mentioned above, we may concluded: - The commodious present of various microorganism groups are proved their role in the self - cleaned process of the water lake. - The quantity of the microorganism groups has a interrelation with the water lake quality - The water quality are light polution. But compared with some years before, it is better. Ket-noi.com Ket-noi.com kho kho tai tai lieu lieu mien mien phi phi MỤC LỤC Trang MỤC LỤC................................................................................................................................ I M ỏ Đ Ầ U ....................................................................................................................................2 CHƯƠNG I TỔNG QUAN TÀI L IỆ U .................................................................................3 1.1. Giói thiệu chung về hồ Tây...................................................................................... 3 ỉ .ỉ . ỉ .V ị trí địa lý và đặc điểm của hồ Táy...................................................................3 1.1.2. Điều kiện khí hậu thủy văn..................................................................................3 1.1.3. đặc điểm hệ sinh thúi hồ Tây.............................................................................. 3 1.1.4. Điều kiện kinh tế xã hội khu vực quanh h ổ ......................................................4 1.2. Vai trò của vi sinh vật trong quá trình tự làm sạch của nước........................5 ỉ .2.1 .Quá trình tự làm sạch của nước:.........................................................................5 ỉ .2.2 Quá trình amôn hoá:............................................................................................ó 1.2.3. Quá trình phản nitrat h o á ...................................................................................7 1.2.4.Quá trình phân hủy xenluloza:............................................................................./ CHƯƠNG II ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN c ú u ................................ 9 2.1. Đối tượng nghiên cứu:............................... .......................... .................................... 9 2.2. Phương pháp nghiên cứ u ..........................................................................................9 CHƯƠNG III KẾT QUẢ NGHIÊN c ú t ; ..................................................................... 13 3.1. Kết quả phân tích một sỏ' chỉ tiêu thuỷ lí, thuỷ h o á ........................................13 3.2 Xu thê của sự biến đổi chất lượng nước hồ T ây................................................14 3.3. Số lựơng nhóm sinh vật amôn hoá, phản nitrat hoá và nhóm phân huỷ xenluloza.............................................................................................................................. 16 KẾT LUẬN................................................................................................................................ 18 TÀI LIỆU THAM KHẢO.................................................................................................19 1 MỞ ĐẦU HỒ Tây là hồ nước ngọt tự nhiên lớn vào bậc nhất của khu vực đồng bằng Bắc Bộ với gần 516 ha diện tích mặt nước. Đây là một thắng cảnh thiên nhiên qúy giá đã thu hút nhiều khách du lịch trong và ngoài nước tham quan bởi có những phong cảnh đẹp cùng với các di tích lịch sử, vãn hóa nổi tiếng như chùa Trấn Quốc, đền Quán Thánh, Phủ Tây Hồ... Ngoài chức năng điều hòa không khí như những lá phổi xanh tự nhiên, chức năng nuôi trồng thủy sản, hồ còn góp phần tiêu thoát và xử lý một phần nước thải của thành phố. Từ nhiều nãm nay, hồ vẫn được khai thác một cách tổng hợp để phục vụ đời sống kinh tế, chính trị, văn hoá, xã hội của thủ đô. Trong những năm gần đây, cùng với quá trình phát triển kinh tế xã hội, đời sống người dân ngày càng được nâng cao thì lượng chất thải ngày càng nhiều, gây ra những tác động làm biến đổi hệ sinh thái hồ. Tuy vậy, hồ Tây là một hệ sinh thái rất đa dạng và có khả năng tự làm sạch tương đối lớn. Chính vì thế việc đánh giá chất lượng nước hồ và xem xét mối quan hệ giữa chất lượng nước với số lượng của một vài nhóm vi sinh tham gia quá trình làm sạch nước là cần thiết để từ đó có thể đưa ra những biện pháp quản lý hồ một cách hợp lý. 2 Ket-noi.com Ket-noi.com kho kho tai tai lieu lieu mien mien phi phi CHƯƠNG I TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỂ H ổ TÂY 1.1.1.VỊ trí địa lý và đặc điểm của hồ Tây. Hổ Tây nằm ở phía tây bắc nội thành Hà Nội, thuộc quận Tây Hồ. Hồ có hình móng ngựa do có nguồn gốc từ sông Hổng. Phía Bắc hồ giáp đê Yên Phụ - Từ Liêm, phía Nam giáp đường Thụy Khuê, phía Đông giáp đường Thanh niên, phía Tây giáp đường lạc Long Quân. Hổ nằm trong địa phận các phường Yên Phụ, Thụy Khê, Bưởi, Xuân La, Nhật Tân, Quảng An và phường Quán Thánh. Đây là hồ lớn nhất của Hà Nội với diện tích mặt nước khoảng 516 ha, độ sâu trung bình 2 m. nơi sâu nhất đạt từ 2 - 3 m. 1.1.2. Điều kiện khí hậu thủy văn. Hồ Tây nằm trong khu vực có khí hậu nhiệt đới gió mùa nóng ẩm. Mùa hè nóng ẩm và mưa nhiểu từ tháng 4 đến tháng 10, hướng gió thịnh hành nhất là hướng gió Đông Nam, tháng 6 và tháng 7 có nhiệt độ cao nhất. Khu vực này thường có gió bão vào đầu mùa hè. Mùa đông khô lạnh và ít mưa, hướng gió thịnh hành là Đông Bắc, tháng 1 có nhiệt độ trung bình thấp nhất, tháng 4 và tháng 10 được coi là 2 tháng chuyển tiếp tạo cho hồ Tày có 4 mùa phong phú. Mặt khác, hồ Tây nàm trong khu vực gần xích đạo nên có lượng bức xạ mặt trời dồi dào, tổng lượng bức xạ trung bình từ 111,5 Kcal/cm2 đến 122,8 Kcal/cm2. Vào mùa mưa (tháng 5 đến tháng 10) tổng lượng mưa chiếm 85% lượng mưa cả nãm. Lượng mưa lớn nhất vào tháng 7 và thường có bão lớn. Hồ Tây là nơi chứa đựng lượng nước mưa giúp cho việc thoát nước của cả khu vực xung quanh, nhưng chính lượng mưa chảy tràn này kéo theo rất nhiều chất ố nhiễm đặc biệt là nước chảy qua các vùng trồng cây còn mang theo dư lượng hóa chất bảo vộ thực vật và phân bón đổ xuống hồ. Ngoài ra hổ là nơi chứa và xử lý một phần nước thải sinh hoạt của thành phố bằng cơ chế tự làm sạch. 1.1.3. đặc điểm hệ sinh thái hồ Tây Theo các kết quả nghiên cứu điều tra trước đây thì quanh vừng hồ Tãy có tính đa dạng sinh học khá cao. Thành phần loài sinh vật ở đây được thống kê như sau: - Thực vật: Gồm có 214 loài cây cho bóng mát, hoa và cây canh, thuộc 97 chi của 50 họ nằm trong 4 ngành thực vật. - Thực vật p h ù du: Ở hồ Tây đã xác định được 106 loại thuộc 6 ngành táo và ngành vi khuẩn lam vào mùa mưa, trons đó ngành tào lục chiếm đại đít số (58 loài). 3 rồi đến tảo silic, tảo mắt, tảo roi... Vào mùa khô, sô lượng loài tảo ít hơn mùa mưa song vi khuẩn lam lại nhiều hơn. - Đ ộng vật không xương sống: Hồ Tây trong mùa mưa, trung bình có 19 loài động vật nổi và mùa khô có 25 loài động vật nổi. Động vật đáy tại hổ vào mùa mưa chỉ có 11 loài (6 loài ốc, 2 loài trai, 1 loài ấu trùng và 2 loài giun tơ); Vào mùa khô, có khoảng 16 loài. - Các loài thủy sản: Theo thống kê thì ở hổ Tây và hồ Trúc Bạch có 35 loài cá thuộc 12 họ, trong đó họ cá chép chiếm ưu thế gồm 21 loài (61 %), cá nuôi có 8 loài. Hầu hết các loài cá tự nhiên ở hổ Tây đều gập ở sông Hồng. Ngoài ra trong hổ còn các loài ốc, trai, trùng trục... Sản lượng đánh bất bình quân năm là 600 tấn/năm (1996 - 1997). - Các loài chim: Hổ Tây có 58 loài chim thuộc 17 họ, trong đó có 23 loài thường trú, 25 loài làm tổ, 2 loài bay qua và 7 loài chim di cư chỉ thấy xuất hiện vào mùa Đông. Nhìn chung, hổ Tây là một hệ sinh thái có tính đa dạng sinh học cao, có nhiều loài quý hiếm. Tuy nhiên, hệ sinh thái hổ cũng lâm vào tình trạng chung như nhiều hồ trong cả nước là thành phần chim, cá bị giảm đi cả về loài và số lượng do tác động tiêu cực của con người. 1.1.4. Điều kiện kinh tẻ xã hội khu vực quanh hồ I. 1.4.1. Dân sô'và phản bô'dân cư Theo tài liệu ƯBND Quận Tây Hồ (2003) dân cư tại khu vực Hồ Tây khoảng 97.317 người, trong đó hom 1/3 số dân sống giáp hồ. So với Hà Nội thì mật độ dân số vùng này chưa phải là cao, nhưng phân bô' dân số không đều. Dân cư tập trung ở phía Nam và Đông Nam của hồ Tây gồm các phường như Quán Thánh, Trúc Bạch, Bưởi, Yên phụ... còn phía Bắc dân cư tập trung với mật độ thưa thớt hơn nhiều. Tuy vậy, hiện nay do quá trình đô thị hóa diễn ra nhanh chóng nên ở phía Bắc dân cư tập trung ngày càng đông. Diện tích sử dụng quanh hổ là 78,72ha, trong đó diện tích khu dân cư là 52,48ha, phần còn lại là diện tích đất nông nghiệp chủ yếu trồng rau màu và cây cảnh, vì vậy hàng nãm có một lượng khá lớn phán hoá học và thuốc bảo vệ thực vật được thải vào hổ. I .ì .4.2. Cơ sở hạ tầng - Khu vực Đông Nam hổ thuộc phường Trúc Bạch và một phần phường Quár Thánh quận Ba Đình. Khu vực này có hạ tầng kỹ thuật tương đối hoàn thiện. Phần lớn hệ thống cống thoát nước được xây dựng từ thời Pháp và thống qua hệ thống cống chính, sau đó đổ vào hồ Trúc Bạch qua cống Nguyễn Trường Tô và cống Phạm 4 Ket-noi.com Ket-noi.com kho kho tai tai lieu lieu mien mien phi phi Hổng Thái. Nhìn chung hệ thống cống do xây dựng từ lâu, lại ít được nâng cấp nên khả năng tiêu thoát nước kém, vào mùa mưa cống thường xuyên bị tắc gây nên tình trạng úng ngập cục bộ. - Khu vực phía Tây Nam thuộc phường Thụy Khê và phường Bưởi: Hệ thống cơ sở hạ tầng như điện, nước, thoát nước đã có nhưng chưa đồng bộ. Riêng khu vực Thụy Khê, cống thoát nước và cấp nước sạch chưa đáp ứng đủ nhu cầu của nhân dân, các cống nhỏ và tiêu thoát nước kém. Cống Tàu Bay, mương Đõ là cống thoát nước lớn nhất trong khu vực. - Khu vực Bưởi đang trong quá trình đô thị hóa, hệ thống thoát nước chưa đồng bộ, không thông thoát thường xuyên nên luôn xảy ra ngập úng cục bộ vào những ngày mưa, gây ảnh hưởng đến sinh hoạt của người dân trong khu vực. Trong khu vực này có cống Trích Sài là lớn nhất. Các hệ thống cống rãnh thuộc hai phường Bưởi và Thụy Khê được thiết kế một phần chảy ra hổ Tây và một phần chảy ra sông Tô Lịch. - Khu vực phía Tây Bắc của hồ Tây bao gồm địa phận phường xuân La, Nhật Tân. Đây là khu vực mới được nâng cấp thành phường nên so với các khu vực khác quanh hồ thì hệ thống đường xá và thoát nước chưa hoàn thiện. Ngoài hệ thống trong phường vẫn chưa đáp ứng được xu thế phát triển chung. Cống Xuân La là cống xả lớn nhất của hổ Tây nên mỗi khi mưa to, hổ nhiều nước thì Xuân la trở thành túi nước thải của hồ. Hầu hết các hộ gia đình sống cạnh hồ cũng xả thải trực tiếp xuống hồ gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượng môi trường chung khu vực. - Khu vực phía Đông của hồ Tây thuộc địa phận phường Quảng An. Khu vực này có địa thế cao, thoáng gió. Từ lâu khu vực này đã được đầu tư mạnh mẽ, trở thành trung tâm vui chơi giải trí của người dân Hà Nội (nhà nghỉ Quảng Bá, khách sạn Thắng Lợi). So với các khu vực khác thì nơi đáy tập trung đầy đủ các điều kiềr> về cơ sở hạ tầng như giao thông, công trình, điện nước, bể bơi, nhà vãn hóa... Theo thống kê nãm 1998, xung quanh hồ Tây có 22 cống thải lớn nhỏ với đường kính miệng cống từ 0,3m đến 3,5 m và cống thoát nước Xuân La. Hiện các cống này vẫn tổn tại và hoạt động ở các mức độ khác nhau. 1.2. VAI TRÒ CỦA VI SINH VẬT TRONG QUÁ TRÌNH T ự LÀM SẠCH CỦA NƯỚC. 1.2.1.Quá trình tự làm sạch của nước: Qúa trình tự làm sạch của nước là nước bẩn sau một thời gian tự nó có thể trong sạch trỏ lại. Đa số các thuỷ vực luôn luôn bị nhiễm bẩn ít hoặc nhiều nên quá trình tự làm sạch của chúng có ý nghĩa vô cùng quan trọng. Quá trình tự làm sạch có 5 thể diễn ra theo các con đường tự làm sạch vật lý, hoá học hoặc sinh học nhưng quá trình tự làm sạch sinh học có ý nghĩa quan trọng nhất. Quá trình làm sạch theo con đường sinh học có sự tham gia của nhiều nhóm sinh vật khác nhau nhưng các vi sinh vật có vai trò quan trọng nhất.Chúng tham gia vào quá trình chuyển hoá vật chất từ dạng này sang dạng khác.Chúng có thể phân giải các hợp chất hữu cơ ở cả thể rắn hoặc trong dung dịch nước.Trong những điều kiện thuận lợi nhất, chúng có thể khoáng hoá một cách trọn vẹn nhiều chất bẩn hữu cơ, góp phần làm sạch thuỷ vực và khép kín vòng tuần hoàn vật chất. Các vi sinh vật tham gia vào quá trình tự làm sạch của nước diễn ra ở hai hình thức: *Vô cơ hoá các chất hữu cơ: Vi sinh vật có thể phân giải các chất hữu cơ phức tạp nhờ khả năng tiết ra hàng loạt các enzim và thực hiện chuỗi các phản ứng, trải qua nhiều công đoạn khác nhau để cuối cùng tạo thành các hợp chất vô cơ đơn giản và CUỐI cùng đến các dạng muối khoáng cùng các sản phẩm khác như CH4, H2S, C 0 2, H20 . Các muối khoáng tạo ra sẽ được thực vật sử dụng một phần cho quá trình sống. Nhờ quá trình này mà các thuỷ vực bị ô nhiễm chất hữu cơ sẽ được làm sạch. *Chuyển hoá các chất vô cơ từ dạng này sang dạng khác: Các hợp chất vô cơ có trong nước thải chảy vào hoặc được tạo ra ngay tại các thuỷ vực cũng được các nhóm vi sinh vật chuyển hoá từ dạng này sang dạng khác. Quá trình này có tác dụng khép kín vòng tuần hoàn vật chất, chuyển hoá, phân huỷ các chất độc sang dạng ít hoặc không độc. Nhờ quá trình này sẽ làm giảm nồng độ các chất gây ô nhiễm cho thuỷ vực. 1.2.2 Quá trình amôn hoá: Với tư cách là hợp phần của protein, nitơ là một trong những nguyên tố quan trọng cho sự sống. Nó được thực vật hấp thụ trước hết ở dạng amỏniac và nitrat. Tuv. nhiên những chất này chỉ có rất ít trong các thuỷ vực. Trong môi trường giầu chất dinh dưỡng, hầu như toàn bộ nitơ được liên kết trong các Protêin của cơ thể sống. Tuy vậy do hoạt động sống của nhóm vi khuẩn gây thối mà amôniac luôn được giải phóng trở lại thành nguồn nitơ cho cây xanh. Amôn hoá là quá trình phân giải các hợp chất mtơ hữu cơ như Prôtêin, axit amin ure thành dạng amôni (NH4+, NH?). Tất cả các vi sinh vật amôn hoá đểu tiết ra men phân giải protêin vào mõi trường. Dưới tác dụng của men này, Protêin được phân giải thành aminoaxit. Các aminoaxit sinh ra được nhóm vi sinh vật amôn hoá 6 Ket-noi.com Ket-noi.com kho kho tai tai lieu lieu mien mien phi phi sử dụng trong quá trình sống. Các sản phẩm đặc trưng của quá trình phàn giải protẻin là NH}, H2S. Amoniac được giải phóng trong quá trình làm thối rữa Protein được dùng làm nguồn Nitơ cho nhiều sinh vật, kể cả dị dưỡng lẫn tự dưỡng cacbon. Ngoài ra nó còn là chất cung cấp năng lượng cho vi khuẩn nitrat hoá, là bọn oxy hoá amoniac thành nitrit khi có mặt oxy, chất này sau đó thường bị oxy hoá tiếp thành nitrat nhờ vi khuẩn nitrat hoá. NH4+ + 3 /2 0 2 N O / + 1/2 0 2 N 0 2 + H20 + 2H+ + 76 Kcal -» NO,' + 24 Kcal Quá trình amôn hoá có tầm quan trọng đặc biệt đối với các hoạt động sống trong thủy vực. Chính nhờ quá trình này mà amoniac luôn luôn được phục hồi trong vòng tuần hoàn vật chất. Mặt khác nó có ý nghĩa trong quá trình tự làm sạch của nước nhờ việc phân giải tạo các hợp chất nitơ vô cơ cung cấp cho thực vật thủy sinh. Quá trình này sẽ làm giảm ô nhiễm cho thủy vực bởi các hợp chất đạm hữu cơ. Khắp nơi, cứ ở đâu Protein được đưa vào thì ở đó vi sinh vật amôn hoá có thể sinh sản rất nhanh, vì thời gian thế hệ của đa số vi khuẩn gây thối là tương đối ngắn. 1.2.3. Quá trình phản nitrat hoá Là quá trình khử nitrat thành nitơ phân tử, đổng thời gắn liền với việc OXỴ hoá các hợp chất hữu cơ như đường, rượu, axit hữu cơ thành C 0 2, H20 . Chất nhận hydrogen cuối cùng là nitrat. Năng lượng sinh ra khi oxy hoá cơ chất được vi sinh vật sử dụng cho các hoạt động sống của mình. Quá trình phản nitrat hoá có thể xảy ra cả trong điều kiện hiếu khí lẫn kỵ khí nhưng nó diễn ra đặc biệt mạnh trong điểu kiện thiếu oxy. Trong môi trường yếm khí, với sự có mặt của chất cho hydro hữu cơ sẽ xảy ra quá trình phản nitrat hoá, nghĩa là sự khử dị hoá nitrat qua nitrit thành nitơ oxit (NO, N20 ) và Nitơ phân tử. Khả nãng này có ở nhiều vi khuẩn kỵ khí không bắt buộc. Nhờ quá trình này sẽ làm giảm hợp chất đạm dạng nitrat trong thuỷ vực, đổng nghĩa với việc giảm độ phú dưỡng cho thuỷ vực do tạo thành nitơ phân tử thoát vào khí quyển. Mặt khác chuyển nitrit thành nitơ phân tử sẽ làm cho nước không độc. 1.2.4.Quá trình phân hủy xenluloza: Xenluloza là phần cấu tạo cơ bản của tế bào thực vật. Việc tổng hợp xenluloza có quy mô vượt quá quy mỏ của việc tổng hợp các chất thiên nhiên khác. Vì vậy các vi sinh vật phân giải xenluloza có vai trò đặc biệt quan trọng. Chúng phân huỷ xenluloza cả trong điều kiện kỵ khí lẫn hiếu khí. Hơn nữa sư phân giải xenluloza được thực hiện trong cả môi trường kiềm hay axit, độ ẩm cao hay thấp và cả ở các nhiệt độ khác nhau. Tất cả các vi sinh vật tham gia vào việc vố cơ hoá 7 xenluloza đều thuộc loại dị dưỡng hoá năng hữu cơ. Chúng hình thành men xenlulaza xúc lác việc phân giải xenluloza tự nhiên thành slucoza. Xenluloza là chất cơ bản của đa số thực vật, đặc biệt có nhiều trong các thuý vực nội địa, có ớ phán lắng đọng trong các đầm ao hổ. Xenluloza là cơ chất không hoà tan, khó phân giái. Bới vậy vi sinh vật phân huỷ xenluloza phái có hệ enzym xenlulaza bao gồm các enzym khác nhau: - Enzym C| có tác dụng cắt đứt liên kết hyđro, biến dang xenluloza tự nhiên có cấu hình không gian thành dạng xenluloza vô định hình, enzym này gọi là Xenlobio hydrolaza. - Enzym thứ hai gọi ỉà Endo- gluconaza có khá nâng cắt đứt liên kết Ị3- 1 bên trong phân tử tạo thành nhiểu chuồi dài. - Enzym Exo-aluconaza tiến hành phân giải các chuỗi trên thành disaccarit gọi là xenlobioza. Cả hai loại enzym Endo và Exo được gọi là Cx. - Enzym thứ tư gọi là (3- glucosidaza tiến hành phân giải các chuỗi trên thành glucoza. Xenluloza tự nhiên C| Xenluloza Cv P'glucosidaza --------- ►vô định hình ..... - - -> Xenlobioza---------------- ► Glucoza Hàns, ngày rất nhiều rác ruởi, cành lá cây rơi rụng hoặc theo dòng chảy vào môi trường nước, gây cản trở dòng chảy, mất mĩ quan và ô nhiễm cho thuỷ vực. Mật khác xenluloza là cơ chất khó phân giải, thường hay lắng đọng xuống các thuỷ vực đặc biệt là hồ, ao, đầm do chúng là thuỷ vực nước đứng. Quá trình này dễ làm cho hổ trở thành đầm lầy, gây mất hệ sinh thái hồ. Chính vì vậy nhóm vi sinh vật phân huỷ xenluloza có vai trò rất quan trọng trong sự tồn tại của các thuỷ vực. Sự phân huỷ xenluloza yếm khí có vai trò quan trọng trước hết ở trong bùn. Trong sự lên men xenluloza yếm khí có tạo thành etanol, axit phocmic, axit axetic, axit lactic, hydro và cacbondioxy. Trong điều kiện việc xám nhập không khí bị hạn chế, các loài vi khuẩn ưa ẩm hoặc ưa nóng thuộc giốne Clostridium và Bacillus tiến hành phân giải xenluloza. Khi phân giải xenluloza trong điều kiện kỵ khí thường kèm theo việc tao thành axit axentic, butyric, focmic, C 0 2. H2 , đỏi khi cả axit lactic, axit sucxinic, etanol. Đê làm nguồn nitrogen, các vi khuẩn này có thể sử dựng aminoaxit, muối amon và nitrat. Các vi sinh vật phân giải xenluloza trona điéu kiên hiếu khí gồm có niêm vi khuẩn một số dại diện của các vi khuẩn không sinh bào tử và sinh bào tử. xạ khuẩn, nấm. Trons số này thì các loài niêm vi khuẩn là quan trọng hơn cả. Trên bé mãt các vật liệu chứa xenluloza niêm vi khuẩn phát triển ở dạng các thể nhầy không có hình dạn*1 xác định, lan rộng, khôiiíi màu, màu vàng, da cam hay đỏ. 8 Ket-noi.com Ket-noi.com kho kho tai tai lieu lieu mien mien phi phi CHƯƠNG n ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN c ứ u 2.1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU: Đối tượng nghiên cứu của để tài là hệ sinh thái nước hồ Tây. Những vấn đề cụ thể được xem xét là: - Chất lượng nước hồ Tây thông qua một số chỉ tiêu lí, hoá học và xem xét xu thế biến đổi của nó - Sô' lượng nhóm vi sinh vật tham gia quá trình amôn hoá, phản nitrat hoá, quá trình phân huỷ xenluloza và mối liên quan với chất lượng nước hồ. 2.2. PHƯƠNG PHẤP NGHIÊN c ú u Phương pháp lấy mẫu: *> -Dụng cụ lấy mẫu: Là một bình trụ mở, có van đậy hai đầu, khi xuống đến độ sâu nhất định thì van được đóng lại, vì vậy dụng cụ cho phép lấy mẫu ở mọi độ sâu bất kỳ. -Chai đựng mẫu: Là chai nhựa,có nắp đậy kín.Dụng cụ và chai đựng mẫu được rửa sạch và tráng lại bằng chính nước cần lấy.Sau khi rót mẫu từ dụng cụ lấy sang chai thì đậỵ kín lại, sau đó đánh dấu điểm lấy mẫu rồi đem về phòng thí nghiệm. -Thời gian lấy mẫu: 15 tháng 3 nãm 2004 -Địa điểm: mẫu nước được lấy ở 2 tầng, tầng mặt lấy cách mặt nước 25 cm : tầng đáy được lấy sát lớp bùn tại 5 điểm đặc trưng cho các khu vực khác nhau của hồ Tây: - Điểm 1: Khu vực cống Tầu Bay, nơi tiếp nhận nước thải chủ yếu của thành phố. - Điểm 2: Khu vực làng văn hoá Việt Nhật. - Điểm 3: Khu vực cống thải của nhà dàn ven hồ ở phố Thuỵ Khê - Điểm 4: Khu vực giữa hồ - Điểm5: Khu vực cống cây Si ♦> Các dụng cụ được sử dụng trong phòng thí nghiệm: -Đèn tử ngoại và đèn cồn -Đèn tử ngoại và đèn cồn. -Cân điện tử 9 -Bép điện. -Bình tam giác các loại. -Nồi khử trùng, tủ sấy,tủ ấm. -Pipet, pipetman. phễu, ống đong, cốc, đũa thuỷ tinh... Tất cả dụng cụ thuỷ tinh đều được rửa sạch và sấy tiệt trùng ớ 150 độ c tron° thời gian 2h. *•* Phương pháp pha loãng mẩu: Chuẩn bị các ống nghiệm đã khử trùng. - Dùng pipet cho vào mỗi ống nghiệm 9 ml nước đã khử trùng và đánh số thứ tự từ 1 đến 9 . - Lấy 1 ml nước mẫu cho vào ống nghiệm thứ nhất, lắc đểu được độ pha loãng 10 1 - Tiếp tục lấy lml từ ống có độ pha loãng 10 1 sang ống tiếp theo, lắc đều ta được độ pha loãng 10 2..v..v...cứ tiếp tục như vậy đến độ pha loãng tuỳ ý. *•* Phương pháp xác định só lượng nhóm vi sinh vật amon hoá: Sử đụng phương pháp pha loãng tìm giới hạn phát triển. Môi trường nuôi cấy là môi trường nước- pepton với thành phần như sau: Pepton 5g k 2h p o 4 lg M g S 0 4.7H20 0,5g NaCl vết Nước máy 1000ml -Đổ môi trường vào các ống nghiệm, mỗi ống đổ đến khoảng 1/3 chiều cao Đậy nút bông rồi khử trùng ướt ớ lat trong 45 phút -Thể tích vật liệu cấy là Iml cho mỗi ống nghiệm. Mỗi độ pha loãng cấy 5 ống. Có 2 ống nghiệm khống cấy để làm đối chứng. Mỗi ống nghiệm sau khi cấy đợc gài một mail giấy quỳ trên nút -Sau khi cấy, mẫu được giữ ở nhiệt đô 30{)c. Sau khoáns 5 ngàv đem quan sát các dấu hiệu chứng tỏ sự phát triển của nhóm vi sinh vât am on hoá. Nếu cómặt nhóm nàv thì giấy quỳ sẽ chuyển màu xanh và mòi trường bị đục. V Phưong pháp xác định số lượng lìhóm vi sinh vật phản nitrat hoá: Sử đụng phương pháp pha loãng tìm giới hạn phát tnến. Mỏi trường nuôi câv là môi tnrờng Giltei với thành phần nhusau: 10 Ket-noi.com Ket-noi.com kho kho tai tai lieu lieu mien mien phi phi C6H5Na3.2H20 5g kno3 2g Asparagin lg k h 2p o 4 2g M gS04 2g CaCl2 0,2g Fed, vết Nước 1000ml - Đổ môi trường vào các ống nghiệm, mỗi ống đổ đến khoảng 2/3 chiều cao. Đậy nút bông rồi khử trùng ướt ở 1at trong 45 phút. Thể tích vật liệu cấy là ỉ ml cho mỗi ống nghiệm. Mỗi độ pha loãng cấy 5 ống. Có 2 ống nghiệm không cấy để làm đối chứng. - Sau khi cấy, mẫu được giữ ở nhiệt độ 30°c. Sau khoảng 5 ngày đem quan sát các dấu hiệu chứng tỏ sự phát triển của nhóm vi sinh vật phản nitrat hoá. Nếu có mặt nhóm này thì thấy xuất hiện các bọt khí và môi trường bị đục. *1* Phương pháp xác định sô lượng nhóm vi sinh vật phán huỷ xenluloza kỵ khí Sử dụng phương pháp pha loãng tìm giới hạn phát triển. Môi tưrờng nuôi cấy là môi trường Hutchiton và Clayton với thành phần như sau: k h 2p o 4 lg CaCl2 0 ,lg FeCl3 0,001 M gS04 0,3g. NaCl 0 ,lg NaNOì 2,5g Nước 1000ml - Đổ môi trường vào các ống nghiệm, mỗi ống đổ đến khoảng 2/3 chiều cao. Trong mỗi ống thả một mẩu giấy lọc kích thước 1 X 4cm. Đậy nút bỏng rồi khử trùng ướt ở lat trong 45 phút. Thể tích vật liệu cấy là lm l cho mỗi ống nghiệm. Sau khi cấy, mẫu được giữ ở nhiệt độ 30°c. Sau khoảng 15 ngày đem quan sát các dấu hiệu chứng tỏ sự phát triển của nhóm vi sinh vật phản nitrat hoá. Nếu có mặt nhóm này thì thấy giấy lọc bị ố vàng, đôi lúc có thể bị mủn ra. 11 *** Phương pháp xác định số lượng nhóm vi sinh vật phàn huỷ xenluloza hiếu khi Sử dụng phương pháp Koch. Mối trường nuôi cấy là môi trường Hutehiton và Clayton với thành phần như trên có bổ sung 15g thạch Môi trường được khử trùng ở lat trong 45 phút. Sau khi khử trùng, lây ra rồi đố vào các đĩa Petri, để môi trường nguội thì đặt miếng giấy lọc lên trên bề mặt thạch. Dùng pipet nhỏ 1 giọt dịch mẫu lên bề mặt giấy lọc rồi dùng que trang đều. Số lượng vi sinh vật được tính theo công thức sau: x= a.b.c Trong đó : X là số lượng vi sinh vật trong lml nước mẫu. a là số khuẩn lạc tính trung bình của các đĩa. b là sô nghịch đảo của độ pha loãng. •ĩ* Phương pháp xác định các chỉ tiêu thuỷ lí, thuỷ hoá: Một số chỉ tiêu thuỷ lí, thuỷ hoá được đo trực tiếp tại hiện trường bằng máy TOA. Các chí tiêu khác được phân tích trong phòng thí nghiệm. Phân tích chí tiêu BOD, mẫu được ủ trong 5 ngày ở nhiệt độ 20° c. Chí tiêu COD được phân tích theo phương pháp chuẩn độ Bicromat Kali (K2Cr20 7). 12 Ket-noi.com Ket-noi.com kho kho tai tai lieu lieu mien mien phi phi CHƯƠNG m KẾT QUẢ NGHIÊN c ứ u 3.1. KẾT QUẢ PHÂN TÍCH MỘT s ố CHỈ TIÊU THUỶ LÍ, THUỶ HOÁ Kết quả phân tích một số chỉ tiêu thuỷ lí tại các điểm lấy mẫu được thể hiện trong bảng 1. B ản gl. Kết quả phân lích một số chỉ tiêu thuỷ lí của Hồ Tây Mẫu sô' Nhiêt đô (°C) DO (mg/1) pH s s (mg/l) NaCl (%) 1 21,5 2,3 7,3 47 0,03 2 22,2 3,9 7,6 31 0,02 3 21,4 4,2 7,7 39 0,02 4 21,9 7,9 7,9 24 0,04 5 21,2 2,9 7,3 39 0,04 >2 5,5 -9,0 <80 TCVN 5945/1995 Kết quả phân tích một số chỉ tiêu thuỷ hoá tại các điểm lấy mẫu được thể hiện trong bảng 2 Bảng 2. Kết quả phân tích một sô chỉ tiêu thuỷ hoá của Hồ Tây Mẫu số BODs mg/l COD mg/1 NOj'mg/l NH/mg/1 P 0 43' mg/l 1 56,5 125,0 1,6 3,7 1,9 2 33,5 55,0 0,5 1,0 0,68 3 32,0 60,5 0,72 1,15 0,53 4 14,0 35,5 0,25 0,53 0,45 5 39,0 65,0 1,45 3,0 1,1 TCVN 5942/1995 <25 <35 Qua các bảng trên ta thấy tại các khu vực gần nguồn thải, các chỉ tiêu BOD và COD đều cao hơn tiêu chuẩn nước mặt Việt Nam. Chỉ có khu vực giữa hồ chỉ tiêu BOD đạt tiêu chuẩn cho phép. Chất lượng nước hổ Tây nhìn chung được xếp vào loại ô nhiễm nhẹ. Ở một số khu vực cống thải, như cống Tầu Bay (vị trí sô' 1), cống Cây Si (vị trí số 5), các giá trị BOD, COD cao hơn nhiều so VỚI tiêu chuẩn cho phép. Nước có mầu xám đen, mùi hôi thể hiện mức độ ỏ nhiễm cục bộ do phải tiếp nhận một lượng nước thải quá lớn. 13 3.2 XU THẾ CỦA S ự BIẾN Đ ổ i CHẤT LƯỢNG NƯỚC H ổ TÂY Đê thấy được xu thế biến đổi chất lượng nước hổ Tây, chúng tôi tiến hành so sánh giá trị BOD, COD và DO tại cùng các khu vực lấy mẫu nhưng ở những thời điểm khác nhau. Các thời điểm lấy mẫu là tháng 6 năm 1998, tháng 4 nãm 2003 và tháng 4 năm 2004. Bảng 3. Giá trị BOD của hồ Tây qua một sô năm Năm Điểm 01 Điểm 02 Điểm 03 Điểm 04 Điêm 05 1998 65.5 38 45.7 22.5 58 2003 65 30 32.5 18.5 41 2004 56.5 33.5 32 14 39 Hình 1. Diễn biến nồng độ BOD qua các năm tại các vị trí khác nhau Điểm 01 Điểm 02 Điểm 03 Điểm 04 Điểm 05 Bảng 4. Giá trị COD của hồ Tây qua một sô Nãm Điểm 01 Điểm 02 Điểm 03 Điểm 04 Điểm 05 1998 140 72.5 83 54.5 89.3 2003 112 65 70 45.5 68 2004 125 55 60.5 35.5 65 14 Ket-noi.com Ket-noi.com kho kho tai tai lieu lieu mien mien phi phi Hình 2. Diễn biến nồng độ COD qua các năm tại các vị trí khác nhau Điểm 01 Điểm 02 Điểm 03 Điểm 04 Điểm 05 Bảng 5. Giá trị DO của Hồ Tây qua 1 sô năm Năm Điểm 01 Điểm 02 Điểm 03 Điểm 04 Điểm 05 1998 1 2.5 3.7 7 1.5 2003 1.4 3.6 4.2 7.9 1.9 2004 2.3 3.9 4.2 7.9 2.9 Hình 3. Diễn biến nồng độ DO qua các năm tại các vị trí khác nhau Điểm 01 Điểm 02 Điểm 03 15 Điểm 04 Điểm 05
- Xem thêm -

Tài liệu liên quan

Tài liệu vừa đăng