- Trang Chủ
- Công nghệ - Môi trường
- Đồ án tốt nghiệp: Xây dựng chỉ số độc tính của kênh Tham Lương – Bến Cát Thành phố Hồ Chí Minh sử dụng vi khuẩn Nitrosomonas
Xem mẫu
- BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HỒ CHÍ MINH
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
XÁC ĐỊNH CHỈ SỐ ĐỘC TÍNH NƯỚC CỦA KÊNH
THAM LƯƠNG - BẾN CÁT
TP. HỒ CHÍ MINH SỬ DỤNG VI KHUẨN
NITROSOMONAS
Ngành: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG
Chuyên ngành: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG
Giảng viên hướng dẫn : GS.TS Hoàng Hưng
Sinh viên thực hiện : Nguyễn Cẩm Tú
MSSV: 1311090688 Lớp: 13DMT05
TP. Hồ Chí Minh, 2017
- ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
LỜI CAM ĐOAN
Tác giả xin cam đoan đề tài này là công trình nghiên cứu khoa học của tác giả.
Các số liệu, kết quả nêu trong đề tài là trung thực và có nguồn gốc. Tác giả xin chịu
trách nhiệm trước Hội đồng phản biện và pháp luật về các kết quả nghiên cứu của đề
tài này.
Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2017
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Cẩm Tú
i
- ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
LỜI CẢM ƠN
Qua bốn năm học tập, nghiên cứu , rèn luyện ở trường nhờ sự chỉ dạy tận tình
của quý thầy cô trường Đại học Công nghệ TP. HCM đặc biệt là quý thầy cô Khoa
Công nghệ sinh học – Thực phẩm – Môi trường đã giúp em có được ngày càng nhiều
kiến thức và những hiểu biết sâu sắc trong học tập cũng như trong thực tiễn hằng ngày.
Để hoàn thành đồ án tốt nghiệp này, trước hết em xin chân thành cảm ơn các thầy cô
Khoa Công nghệ sinh học – Thực phẩm – Môi trường, trường Đại học Công nghệ
TP.HCM đã trang bị cho em vốn kiến thức quý báu trong suốt những năm học.
Em vô cùng cám ơn Thầy Hoàng Hưng đã tận tình hướng dẫn, chỉ dạy em trong
suốt thời gian thực hiện đồ án tốt nghiệp này.
Bên cạnh đó, em cũng xin chân thành cảm ơn sâu sắc đến anh Trịnh Trọng
Nguyễn đã tận tình giúp đỡ em trong suốt thời gian làm thí nghiệm phân tích tại
Mobilab cũng như trong suốt quá trình làm đồ án này.
Mặc dù đã rất cố gắng để hoàn thiện Đồ án tốt nghiệp này nhưng có thể đề tài
vẫn còn nhiều thiếu sót, vì vậy em mong nhận được những ý kiến đóng góp của quý
thầy cô, Hội đồng phản biện để đề tài này hoàn thiện hơn.
Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2017
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Cẩm Tú
ii
- ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN .......................................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................... ii
MỤC LỤC .................................................................................................................... iii
DANH MỤC CÁC BẢNG......................................................................................... viii
DANH MỤC CÁC HÌNH, ĐỒ THỊ ........................................................................... ix
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ..............................................................................x
MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1
1. ĐẶT VẤN ĐỀ ..........................................................................................................1
2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU .........................................................4
2.1. Đối tượng nghiên cứu .....................................................................................4
2.2. Phạm vi nghiên cứu ........................................................................................4
3. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU .....................................................................................4
4. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN ..............................................................4
4.1. Ý nghĩa khoa học ............................................................................................4
4.2. Ý nghĩa thực tiễn ............................................................................................4
5. TÍNH MỚI CỦA ĐỀ TÀI ........................................................................................5
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN .........................................................................................7
1.1. TỔNG QUAN VỀ TÀI NGUYÊN NƯỚC .....................................................7
1.1.1. Khái niệm tài nguyên nước ........................................................................7
1.1.2. Phân loại tài nguyên nước ..........................................................................7
1.1.3. Quy luật biến động tài nguyên nước theo thời gian ...................................8
1.1.3.1. Tính chu kỳ ...............................................................................................8
1.1.3.2. Tính ngẫu nhiên ........................................................................................8
iii
- ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
1.2. TỔNG QUAN VỀ Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG NƯỚC ...............................8
1.2.1. Khái niệm môi trường nước và ô nhiễm môi trường nước .........................8
1.2.2. Nguồn gây ô nhiễm thủy vực Tp.HCM.......................................................9
1.2.2.1. Nguồn gốc ô nhiễm môi trường nước.......................................................9
1.2.2.2. Các tác nhân gây ô nhiễm môi trường nước ..........................................10
1.4.1. Độc học môi trường nước ........................................................................17
1.4.1.1. Chất độc và độc tính...............................................................................18
1.4.1.2. Độc học nước .........................................................................................19
1.4.2. Các phương pháp thử nghiêm độc học ......................................................19
1.4.2.1. Thử nghiệm độc cấp tính ........................................................................20
1.4.2.2. Thử nghiệm độc mãn tính ......................................................................20
1.4.2.3. Thử nghiệm độc tĩnh ...............................................................................22
1.4.2.4. Thử nghiệm độc động (liên tục) .............................................................22
1.5. TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN .....................................25
1.5.1 Các nghiên cứu trong nước ........................................................................25
1.5.2. Các nghiên cứu ngoài nước .......................................................................27
1.6. TỔNG QUAN KHU VỰC NGHIÊN CỨU ..................................................29
1.6.1. Đặc điểm tự nhiên ....................................................................................29
1.6.1.1. Vị trí địa lý .............................................................................................29
1.6.1.2. Địa hình lưu vực .....................................................................................30
1.6.1.3. Đặc điểm khí hậu, thủy văn ...................................................................31
1.6.1.4. Kết quả đo ..............................................................................................34
1.6.2. Các nguồn gây ô nhiễm tại thủy vực ........................................................36
1.6.3. Hiện trạng môi trường Kênh Tham Lương - Bến Cát .............................37
iv
- ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
CHƯƠNG 2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...........................39
2.1. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ..........................................................................39
2.1.1. Tổng hợp tài liệu .......................................................................................39
2.1.2. Khảo sát thực địa và lấy mẫu tại khu vực nghiên cứu ..............................39
2.1.3. Phân tích các chỉ tiêu lý hóa, kim loại nặng và vi sinh của các mẫu nước
.............................................................................................................................39
2.2.4. Xác định chỉ số độc tính (Toxicity Unit)...................................................40
2.2.5. Đánh giá mối tương quan giữa độ độc với các chỉ tiêu............................40
2.2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ......................................41
2.2.1. Phương pháp lấy mẫu ................................................................................41
2.2.1.1. Phương pháp lấy mẫu ...........................................................................42
2.2.1.2. Sơ đồ lấy mẫu .........................................................................................42
2.2.1.3. Mô tả vị trí lấy mẫu ................................................................................43
2.2.1.4. Thời gian lấy mẫu...................................................................................44
2.2.1.4.1. Thời gian lấy mẫu nước lớn ................................................................44
2.2.1.4.2. Thời gian lấy mẫu nước ròng ..............................................................44
2.2.2. Phương pháp phân tích các thông số lý, hóa .............................................45
2.2.2.1. Thông số TOC và TNb ............................................................................50
2.2.2.2. Máy Nitritox .........................................................................................52
2.2.3. Phương pháp so sánh chỉ tiêu ....................................................................54
2.2.4. Phương pháp phân tích kim loại nặng .......................................................54
2.2.5. Phương pháp đánh giá tổng hợp chất lượng nước ....................................55
2.2.6. Phương pháp thử nghiệm độc học cấp tính ...............................................59
2.2.7. Phương pháp phân tích số liệu độc học [6] ...............................................60
2.3. SINH VẬT THỬ NGHIỆM ...........................................................................61
2.3.1. Giống thử nghiệm ......................................................................................61
v
- ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
2.3.2. Đặc điểm ...................................................................................................61
2.3.3. Phương pháp nuôi tăng sinh khối ..............................................................62
2.4. PHƯƠNG PHÁP THỬ NGHIỆM ĐỘC HỌC CẤP TÍNH ......................62
2.4.1. Quá trình chạy mẫu đối chứng ..................................................................63
2.5. PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH ĐỘ ĐỘC .....................................................64
2.6. PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH SỐ LIỆU ĐỘC HỌC THEO HỆ SỐ
TƯƠNG QUAN .....................................................................................................64
2.6.1. Cơ sở tính toán của hệ số tương quan ......................................................64
2.6.2. Phương pháp xác định hệ số tương quan ..................................................65
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ..................................66
3.1. Kết quả khảo sát thực địa hiện trạng hai bên bờ kênh Tham Lương – Bến Cát
TP.HCM ..................................................................................................................66
3.2. Kết quả phân tích lý - hóa ................................................................................70
3.2.1. Chỉ tiêu pH ................................................................................................70
3.2.2. Chỉ tiêu TSS ..............................................................................................71
3.2.3. Chỉ tiêu DO ...............................................................................................73
3.2.4. Chỉ tiêu TOC .............................................................................................75
3.2.5. Chỉ tiêu NH4+ – N ......................................................................................77
3.2.6. Chỉ tiêu Phosphat.......................................................................................79
3.3. Kết quả phân tích kim loại nặng.......................................................................81
3.4. Kết quả WQI ....................................................................................................82
3.5. Kết quả thử nghiệm độc học.............................................................................84
3.6. Mối tương quan giữa độc học và các thông số ô nhiễm môi trường................86
3.7. Đề xuất giải pháp ..............................................................................................87
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .....................................................................................90
vi
- ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
1. Kết luận ...............................................................................................................90
2. Kiến nghị .............................................................................................................90
TÀI LIỆU THAM KHẢO...........................................................................................92
PHỤ LỤC
vii
- ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1: Các đơn vị hành chánh trong lưu vực TL-BC-VT-RNL ..............................29
Bảng 1.2: Nhiệt độ không khí trung bình năm tại trạm Tân Sơn Nhất .........................31
Bảng 1.3: số giờ nắng trung bình tháng tại trạm Tân Sơn Nhất từ 1996-2000 .............32
Bảng 1.4: Độ ẩm không kí tại trạm TÂn Sơn Nhất 1996-2000 ....................................32
Bảng 1.5: Diễn biến lượng bốc hơi trung bình tháng tại Tân Sơn Nhất........................32
Bảng 1.6: Lượng mưa trung bình tháng tại trạm Tân Sơn Nhất từ 1996-2000 .............33
Bảng 1.7: Tóm tắt kết quả thực đo tốc độ dòng chảy và lưu lượng ( mùa mưa)...........34
Bảng 1.8: Tóm tắt kết quả đo thực tốc độ dòng chảy và lưu lượng ( mùa khô) ............35
Bảng 1.9: Tóm tắt các thông số đo đạc thủy văn ..........................................................35
Bảng 2.1: Mô tả vị trí lấy mẫu…………………………………………………….. 43
Bảng 2.2: Thời gian lấy mẫu nước lớn ..........................................................................44
Bảng 2.3: Thời gian lấy mẫu nước ròng ........................................................................44
Bảng 2.4: Phương pháp phân tích lý, hóa......................................................................45
Bảng 2.5: Danh mục hóa chất sử dụng cho máy Elox 100 ...........................................47
Bảng 2.6: Danh mục hóa chất sử dụng cho máy Amonitor ..........................................48
Bảng 2. 7: Danh mục hóa chất sử dụng cho máy TOC Ultra ........................................51
Bảng 2.8: Danh mục hóa chất sử dụng cho máy Nitritox .............................................53
Bảng 2.9: Các chỉ tiêu so sánh QCVN 08:2015/BTNMT .............................................54
Bảng 2.10: Các phương pháp phân tích kim loại nặng trong nước ...............................54
Bảng 2.11: Quy định các giá trị qi, BPi .........................................................................56
Bảng 2.12: Bảng quy định các giá trị BPi và qi đối với DO% bão hòa ........................57
Bảng 2.13: Bảng quy định các giá trị BPi và qi đối với thông số pH ..........................57
Bảng 2.14: Mức đánh giá chất lượng môi trường nước mặt .........................................58
Bảng 2.15: Bảng giá trị tuyệt đối các hệ số tương quan ................................................65
Bảng 3.1: Vị trí lấy mẫu và nguồn thải chính 2 bênh kênh Tham Lương – Bến Cát
TP.HCM …………………………………………………………………………66
Bảng 3.2: Kết quả phân tích kim loại nặng ...................................................................81
Bảng 3.3: Kết quả WQI .................................................................................................82
Bảng 3.4: Mối tương quan giữa độ độc và các chỉ tiêu lý hóa ......................................86
viii
- ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
DANH MỤC CÁC HÌNH, ĐỒ THỊ
Hình 1.1: Sinh vật thí nghiệm C. cornuta (A), D. lumholtzi (B) và D. magna (C).
Thước đo có chiều dài = 200μm (hình A), 500μm (hình B), và 2000μm (hình C). ......22
Hình 1.2: Cảnh quan hai bên bờ kênh Tham Lương - Bến Cát. ..................................37
Hình 2. 1: Sơ đồ nội dung nghiên cứu ……………………………………………41
Hình 2.2: Vị trí các điểm lấy mẫu tại kênh Tham Lương – Bến Cát ...........................43
Hình 2.3: pH Sensor ......................................................................................................46
Hình 2.4: Thiết bị phân tích COD (Elox100) ................................................................46
Hình 2.5: Điện cực chọn lọc Ion NH3 ...........................................................................48
Hình 2.6: Thiết bị AmMonitor ......................................................................................48
Hình 2.7: Thiết bị Turbimax ..........................................................................................49
Hình 2.8: Đầu dò TSS ...................................................................................................49
Hình 2.9: Đường chuẩn Photphat ..................................................................................50
Hình 2.10: Máy TOC Ultra (Nguồn: Tác giả, 2017) .....................................................51
Hình 2.11: Máy Nitritox (Nguồn: Tác giả, 2016) .........................................................53
Hình 2.13: Các giai đoạn tiêu thụ oxy của vi sinh vật...................................................60
Hình 2.14: Vi Khuẩn Nitrosomonas ..............................................................................61
Hình 2.15: Sơ đồ hoạt động của máy Nitritox ...............................................................63
Đồ thị 3.1: Giá trị pH ở kênh Tham Lương – Bến Cát lúc nước lớn và nước ròng 70
Đồ thị 3.2: Giá trị TSS ở kênh Tham Lương – Bến Cát lúc nước lớn và nước ròng ....71
Đồ thị 3.3: Giá trị DO ở kênh Tham Lương – Bến Cát lúc nước lớn và nước ròng .....73
Đồ thị 3.4: Kết quả phân tích TOC lúc nước lớn và nước ròng kênh TL - BC .............75
Đồ thị 3.5: Giá trị NH4+ – N ở kênh Tham Lương – Bến Cát lúc nước lớn và nước
ròng ................................................................................................................................77
Đồ thị 3.6: Giá trị Phosphat ở kênh Tham Lương – Bến Cát lúc nước lớn và nước ròng
.......................................................................................................................................79
Đồ thị 3.7: Biểu đồ thể hiện độ độc (%) của kênh Tham Lương – Bến Cát lúc nước lớn
và nước ròng ..................................................................................................................84
ix
- ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
STT Từ viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt
Chiến lược quản lý nước thải tổng
1 AKIZ
hợp cho khu công nghiệp
2 BDI Biodiversity Index Chỉ số đa dạng sinh học
(tiếng Đức)
Bộ Liên bang về giáo dục và nghiên
3 BMBF Bundesministerium fur
cứu.
Bildung und Forschung
Biological Monotoring
4 BMWP Chỉ số quan trắc sinh học
Working Party
Biochemical Oxygen
5 BOD Nhu cầu oxy sinh hóa
Demand
6 BSI Chỉ số động vật đáy
7 BTNMT Bộ tài nguyên môi trường
8 CHLB Cộng Hòa Liên Bang
9 COD Chemical Oxygen Demand Nhu cầu oxy hóa học
10 DO Dessolved Oxygen Nồng độ oxy hòa tan trong nước
11 ĐH Đại học
Nồng độ chất độc gây ảnh hưởng
12 EC 50 Effective Concentration
cho 50% sinh vật thử nghiệm
Ethylenediaminetetraacetic
13 EDTA
Acid
Median Inhibition
14 IC 50 Nồng độ ức chế trung bình
Concetraion
15 IPI Industrial Pollution Index Chỉ số ô nhiễm công nghiệp
16 NH4 - N Amoni tính theo N
17 NOM Natural Organic Matter Chất hữu cơ tự nhiên
18 NPI Nutrient Pollution Index Chỉ số ô nhiễm dinh dưỡng
x
- ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
19 NXB Nhà Xuất Bản
Official Development Hỗ trợ phát triển chính thức, hình
20 ODA
Assistance thức đầu tư nước ngoài.
21 OM Organic Matter Chất hữu cơ
22 OPI Organic Pollution Index Chỉ số ô nhiễm hữu cơ
23 QCVN Quy chuẩn Việt Nam
24 TC Total Carbon Tổng Cacbon
25 TIC Total Inorganic Carbon Tổng cacbon vô cơ
26 TNb Total Bound Nitrogen Tổng nito liên kết
27 TOC Total Organic Carbon Tổng cacbon hữu cơ
28 TSS Total Suspended Solids Tổng chất rắn lơ lửng
29 WB World Bank Ngân hàng thế giới
30 IWWQ Index of Wastewater Quality Chỉ số chất lượng nước thải
31 SD Standard Deviation Độ lệch chuẩn
32 TL Tham Lương
33 CC2 Chợ Cầu 2
34 AL An Lộc
xi
- ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
MỞ ĐẦU
1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Việt Nam đang chuyển mình hòa nhập vào nền kinh tế thế giới. Trong những
năm gần đây quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa đã góp phần thúc đẩy nền kinh tế
Việt Nam phát triển. Xã hội Việt Nam cũng có những thay đổi đáng kể, đời sống của
người dân được nâng cao, khoảng cách giữa thành thị và nông thôn ngày càng được rút
ngắn. Từ đó kéo theo nhu cầu của người dân ngày càng phong phú, đa dạng và tất yếu
bên cạnh sự phát triển về kinh tế sẽ là các vấn đề về môi trường cần phải quan tâm giải
quyết.
TP. Hồ Chí Minh là một trung tâm kinh tế, văn hóa đầu não của Việt Nam. Cùng
với tốc độ phát triển nhanh chóng về kinh tế, xã hội từ năm 2011 đến nay, Thành phố
cũng đạt mức tăng trưởng kinh tế xấp xỉ 10%/năm, gấp 1,6 lần mức bình quân chung
của cả nước. GDP bình quân đầu người liên tục tăng nhanh, từ khoảng 700 USD giai
đoạn 1995-1996, đến năm 2014 đã đạt mức 5.131 USD [1] thì TP. Hồ Chí Minh cũng
có nhiều thách thức về ô nhiễm môi trường đã, đang và sẽ là mối quan tâm hàng đầu
của các cấp lãnh đạo thành phố.
Tài nguyên nước là thành phần chủ yếu của môi trường sống, quyết định sự
thành công trong các chiến lược, quy hoạch, kế hoạch phát triển kinh tế - xã hội, bảo
đảm quốc phòng, an ninh quốc gia. Hiện nay nguồn tài nguyên thiên nhiên quý hiếm
và quan trọng này đang phải đối mặt với nguy cơ ô nhiễm và cạn kiệt. Nhu cầu phát
triển kinh tế nhanh với mục tiêu lợi nhuận cao, con người đã cố tình bỏ qua các tác
động đến môi trường một cách trực tiếp hoặc gián tiếp. Nguy cơ thiếu nước, đặc biệt là
nước ngọt và nước sạch là một hiểm họa lớn đối với sự tồn vong của con người cũng
như toàn bộ sự sống trên trái đất. Do đó con người cần phải nhanh chóng có các biện
pháp bảo vệ và sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên nước.
Hiện tại ở thành phố Hồ Chí Minh thì Kênh Tham Lương – Bến Cát là con kênh
nằm phía Bắc TP.HCM, nằm trên địa bàn các quận Hóc Môn, quận 12, Gò Vấp, Bình
Chánh và Tân Bình. Từ những năm 70 của thế kỉ XIX, do ảnh hưởng của chiến tranh
nên người dân các vùng nông thôn đã rời bỏ quê hương lên Sài Gòn tìm kế sinh nhai,
1
- ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
họ dựng lều sống tạm bợ dọc hai bên bờ các tuyến kênh rạch, trong đó có Tham Lương
– Bến Cát. Mọi chất thải sinh hoạt đề được xả thải trực tiếp xuống kênh. Sau khi thống
nhất đất nước thì TP. Hồ Chí Minh lại trở thành một điểm đến hấp dẫn của rất nhiều
người. Tất cả những hành động trên vô tình đã tạo nên một sức ép vô cùng lớn đối với
các tuyến kênh rạch ở TP. Hồ Chí Minh nói chung và kênh Tham Lương – Bến Cát
nói riêng. Chất lượng nước ngày càng suy giảm, mùi hôi thối ngày càng bốc lên, rác
phủ kín mặt sông, nhiều đoạn đã trở thành đoạn kênh chết, không một sinh vật nào có
thể sống được .
Ban lãnh đạo thành phố đã có nhiều chương trình, dự án nhằm cải tạo tình trạng
ô nhiễm ở kênh Tham Lương – Bến Cát, gần đây là các dự án “Mở đường ven kênh
Tham Lương “, nạo vét đoạn kênh Tham Lương – Bến Cát, lắp đặt cống hộp, xây
dựng hệ thống thu gom nước thải, xây kè dọc kênh và xây dựng hệ thông cầu và các
công trình kỹ thuật 2 bên bờ kênh. Tổng vốn dự kiến của dự án hơn 3.480 tỷ đồng (làm
tròn) là chi phí thực hiện dự án mở đường dọc kênh Tham Lương. Tuyến đường dài
hơn 63 km (mỗi bên dài hơn 31 km), trong đó điểm đầu tuyến đường là rạch Nước Lên
(sông Chợ Đệm), điểm cuối là cửa sông Vàm Thuật - Sài Gòn [22].
Với sự phát triển của thành phố về hoạt động công nghiệp, du lịch, dịch vụ ăn
uống như hiện nay nếu không được kiểm soát thì sẽ gây ra ô nhiễm nghiêm trọng cho
môi trường nước. Đặc biệt là hoạt động thương mại du lịch trên kênh Tham Lương –
Bến Cát, nếu không được kiểm soát chặt chẽ hơn nữa thì sẽ tạo ra một lượng lớn chất
bẩn xuống kênh do sự thiếu ý thức của người dân sông ven kênh. Đồng thời các dự án
cải tạo chưa thực thi được mà chỉ là trong tương lai, kèm theo đó là các dữ liệu quan
trắc hàng tháng, hàng năm chưa chỉ rõ được mọi địa điểm, sô liệu còn hạn chế.
Hiện nay, hệ thống kênh rạch trên địa bàn Tp.HCM cũng đã có các mạng lưới
quan trắc, các mạng lưới quan trắc hiện nay quan trắc định kì 1 năm/1lần, theo triều
lên- xuống nhưng chỉ tập trung vào các thông số lý-hóa, kim loại nặng và chất hoạt
động bề mặt. Tuy nhiên, các mạng lưới quan trắc hiện nay chưa xác định được diễn
biến mức độ ô nhiễm nguồn nước liên tục theo thời gian và chưa đánh giá được độc
tính tổng hợp các chất trong môi trường nước. Ngoài ra, các thử nghiệm độc học
trước đây sử dụng giáp xác, cá hay là vi khuẩn phát quang để thử nghiệm đều mất rất
2
- ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
nhiều thời gian, như đối với Giáp xác thì mất 30 ngày, cá thì mất từ 2-3 tháng và vi
khuẩn thì mất 23 tiếng, do đó để đánh giá được chất lượng nước một cách liên tục
thật không khả thi. Cùng với đó, hiện nay trên Thế Giới việc ứng dụng chỉ số độc học
đã được triển khai đưa vào khá phổ biến, ví dụ như ở Đức, Nhật Bản, các nước Châu
Âu,… Đặc biệt là việc ứng dụng vi khuẩn Nitrosomonas nhằm rút ngắn thời gian
(thời gian phân tích từ 3-5 phút) đánh giá liên tục chất lượng nguồn nước, phù hợp vs
xu hướng quan tắc tự động như hiện nay. Chính vì thế, trong nghiên cứu này đã sử
dụng vi khuẩn Nitrosomonas có trong thiết bị Mobilab 3 để quan trắc chất lượng
nước bên cạnh các chỉ số hóa lý, kim loại nặng thì Mobilab 3 còn quan trắc thêm về
chỉ số độc tính nguồn nước và quan trắc theo thời gian là đặt ra 8 tuần liên tục từ
tháng 2 tới tháng 5. Việc xây dựng chỉ số độc tính nước sẽ giúp xác định được hệ
thống tiêu chí rõ ràng về độc tính của nước, cũng như xác định được mối quan hệ, sự
tương quan giữa các thông số hóa lý, kim loại nặng và vi sinh với độc tính của nước
từ đó giúp giảm thiểu chi phí trong việc phải đo đạc cụ thể từng thông số bởi độc tính
của nước có thể suy ra trực tiếp từ các thông số trên nếu như đã có một hệ thống tiêu
chí rõ ràng. Ngoài ra, quá trình xây dựng chỉ số độc tính cho kênh Tham Lương – Bến
Cát sẽ giúp đánh giá được chất lượng nước của hệ thống kênh này sau hàng loạt các
dự án cải tạo các thống kênh, từ đó có những giải pháp rõ ràng cho chính khu vực
kênh này.
Để mong muốn sử dụng một công cụ mới, đánh giá được sự hiện diện của chất
độc một cách chặt chẽ và chính xác, đồng thời đánh giá được độc tính của nguồn nước,
và thông qua việc đánh giá đó để xác định độc tính và chất lượng nguồn nước thì đề tài
ứng dụng Mobilab 3 để quan trắc và làm rõ hơn các về vấn đề. Vì vậy, việc nghiên
cứu: “Xây dựng chỉ số độc tính của kênh Tham Lương – Bến Cát Thành phố Hồ
Chí Minh sử dụng vi khuẩn Nitrosomonas” là vấn đề cấp thiết cho thành phố hiện
nay.
3
- ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
2.1. Đối tượng nghiên cứu
Thủy vực kênh Tham Lương – Bến Cát phân khúc từ cầu An Lộc đến cầu
Tham Lương.
2.2. Phạm vi nghiên cứu
Không gian nghiên cứu: Kênh Tham Lương – Bến Cát phân khúc từ cầu An
Lộc (Quận Gò Vấp) đến cầu Tham Lương (Quận 12).
Thời gian nghiên cứu: Từ tháng 02/2017 đến tháng 07/2017.
Địa điểm nghiên cứu: Trạm quan trắc nước thải di động và online (Mobilab 3);
Trung tâm thực hành thí nghiệm khoa Công nghệ sinh học – Thực phẩm – Môi
trường, trường Đại học Công Nghệ TP. HCM;
3. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
Đề tài tập trung vào 3 mục tiêu cụ thể sau:
Đánh giá chất lượng nước theo chế độ thủy triều và thời gian.
Đánh giá độ độc tính của nguồn nước kênh Tham Lương – Bến Cát.
Xây dựng mối tương quan giữa thông số chất lượng nước và chỉ số độc tính
nước kênh Tham Lương – Bến Cát.
4. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN
4.1. Ý nghĩa khoa học
Cách xác định các thông số môi trường có tính khoa học cao.
Các kết quả phân tích trong nghiên cứu này sẽ cung cấp thông tin cho các
nghiên cứu sau về vấn đề này.
4.2. Ý nghĩa thực tiễn
Phương pháp xác định các chỉ tiêu nước thải hiện đại, kỹ thuật cao nhằm rút
ngắn thời gian phân tích, kết quả chính xác.
4
- ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Truyền tải dữ liệu không dây trực tuyến giúp cho việc phòng tránh, xử lý
những ảnh hưởng xấu trước khi ra môi trường được liên tục, bảo mật.
Xây dựng mối tương quan giữa thông số chất lượng nước và chỉ số độc học
nước kênh Tham Lương – Bến Cát.
5. TÍNH MỚI CỦA ĐỀ TÀI
Nghiên cứu xây dựng chỉ số độc học là hướng của nhiều đề tài trong và ngoài
nước. Nhưng đối tượng nghiên cứu là vi khuẩn Nitrosomonas thì còn khá mới
mẻ ở Việt Nam. Xác định độc tính dựa vào việc ức chế khả năng năng hô hấp
của chủng vi sinh nitrat hóa được coi như là sinh vật thử nghiệm.
6. CẤU TRÚC CỦA ĐỀ TÀI
Cấu trúc của đề tài gồm 3 phần chính:
PHẦN MỞ ĐẦU
PHẦN NỘI DUNG
Chương 1: Tổng quan (Tổng quan về khái niệm tài nguyên nước, ô nhiễm môi
trường nước nước, độc học nước, khu vực nghiên cứu, độc tính kim loại nặng, các
nguồn gây ô nhiễm tại khu vực nghiên cứu, các nghiên cứu liên quan).
Chương 2: Nội dung và phương pháp nghiên cứu
Nội dung nghiên cứu
Tổng hợp tài liệu
Thông tin về tình hình kinh tế, xã hội của khu vực lấy mẫu.
Thông tin về các chỉ số lý hóa và chỉ số độc học cần phân tích.
Tài liệu các nghiên cứu liên quan.
Các quy chuẩn, tiêu chuẩn về chất lượng nước mặt; lấy mẫu, bảo quản
và phân tích mẫu.
Thông tin về lịch thủy triều tại lưu vực cần phân tích.
Hướng dẫn sử dụng các máy móc, thiết bị phục vụ cho việc phân tích.
5
- ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Khảo sát thực địa và lấy mẫu tại khu vực nghiên cứu
Mỗi tuần lấy mẫu 2 đến 3 lần, mỗi ngày lấy 2 lần.
Thời gian lấy mẫu dựa vào lịch triều lên, triều xuống.
Phân tích các chỉ tiêu lý hóa của các mẫu nước
Chỉ tiêu pH
Chỉ tiêu TSS: tổng chất rắn lơ lửng
Chỉ tiêu DO: Oxi hòa tan trong nước
Chỉ tiêu TOC: tổng Cacbon hữu cơ
Chỉ tiêu NH4+ – N: hàm lượng amoni
Chỉ tiêu Phosphat
Thử nghiệm độc học các mẫu nước bằng bộ thử nghiệm về độc tính nước
(vi khuẩn Nitrosomonas).
Đánh giá mối tương quan giữa độ độc với các chỉ tiêu hóa lý .
Vẽ bản đồ thể hiện tác nhân gây độc chủ yếu đối với môi trường nước tại
từng vị trí lấy mẫu.
Phương pháp nghiên cứu
Phương pháp lấy mẫu
Phương pháp phân tích lý hóa sinh.
Phương pháp phân tích kim loại nặng.
Phương pháp đánh giá tổng hợp chất lượng nước
Phương pháp thử nghiệm độc học cấp tính.
Phương pháp phân tích số liệu độc học theo hệ số tương quan.
Chương 3: Kết quả và thảo luận
Kết quả khảo sát thực địa nơi lấy mẫu
Kết quả phân tích chỉ tiêu lý hóa.
Kết quả phân tích kim loại nặng.
Kết quả thử nghiệm độc học.
Mối tương quan giữa độ độc và các thông số ô nhiễm môi trường.
PHẦN KẾT LUẬN KIẾN NGHỊ
6
- ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. TỔNG QUAN VỀ TÀI NGUYÊN NƯỚC
1.1.1. Khái niệm tài nguyên nước [6]
Theo “Thuật ngữ thuỷ văn và môi trường nước”, tài nguyên nước là lượng nước
trên một vùng đã cho hoặc lưu vực, biểu diễn ở dạng nước có thể khai thác (nước mặt
và nước dưới đất). Điều 2 Luật Tài nguyên nước Việt Nam (1998) quy định "Tài
nguyên nước (của Việt Nam) bao gồm các nguồn nước mặt, nước mưa, nước dưới đất,
nước biển thuộc lãnh thổ Việt Nam". Rõ ràng, tài nguyên nước của một lãnh thổ là
toàn bộ lượng nước có trong đó mà con người có thể khai thác sử dụng được, xét cả về
mặt lượng và chất, cho sinh hoạt, sản xuất, trong hiện tại và tương lai.
Nước là dạng tài nguyên đặc biệt. Nó vừa là thành phần thiết yếu của sự sống và
môi trường, quyết định sự tồn tại, phát triển của xã hội, vừa có thể mang tai họa đến
cho con người. Nước có khả năng tự tái tạo về lượng, về chất và về năng lượng.
1.1.2. Phân loại tài nguyên nước [6]
Theo J.A.Jonnes chia tài nguyên nước thành ba loại:
1. Tài nguyên tiềm năng tương lai, là toàn bộ lượng nước có trên Trái Đất mà
trong điều kiện hiện nay loài người hầu như chưa có khả năng khai thác, như
nước ngầm nằm rất sâu, nước trong băng tuyết hai cực, nước biển và đại
dương…
2. Tài nguyên tiềm năng thực tại, là lượng nước có trong lãnh thổ, nhưng ở trạng
thái tự nhiên con người khó khai thác và có nguy cơ bị nó gây hại, hoặc xảy ra
rủi ro, ví dụ như nước lũ, nước ngầm nằm sâu…
3. Tài nguyên hiện thực của một vùng, là khái niệm trùng với quan điểm truyền
thống hiện nay, chỉ toàn bộ lượng nước có trong các thuỷ vực mặt và ngầm mà
con người dễ dàng khai thác sử dụng.
7
- ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
1.1.3. Quy luật biến động tài nguyên nước theo thời gian [6]
1.1.3.1. Tính chu kỳ
Theo thời gian tài nguyên nước phân phối không đồng đều. Hai chu kỳ biến động
rõ nét nhất của tài nguyên nước theo thời gian là chu kỳ mùa và chu kỳ nhiều năm.
Chu kỳ mùa: Chế độ nước trong các thuỷ vực tăng cao trong một số tháng liên
tục (mùa lũ) và hạ thấp trong một số tháng liên tục còn lại (mùa kiệt) một cách có quy
luật rõ ràng. Cách phân mùa dòng chảy sông ngòi đơn giản nhất là theo chỉ tiêu vượt
trung bình: Mùa lũ là thời kỳ không dưới hai tháng liên tiếp có lưu lượng trung bình
tháng bằng hoặc vượt lưu lượng trung bình năm, với xác suất vượt trung bình không
dưới 50%.
Chu kỳ nhiều năm: Là sự dao động chế độ dòng chảy theo chu kỳ dài, mỗi chu
kỳ có một số năm ít nước liên tiếp (pha ít nước) và một số năm nhiều nước liên tiếp
(pha nhiều nước), giữa chúng có thể có một số năm chuyển tiếp với những giá trị nước
trung bình.
1.1.3.2. Tính ngẫu nhiên
Dòng chảy là sản phẩm tác động của nhiều yếu tố ngẫu nhiên. Khi các yếu tố
ngẫu nhiên đều có tác động đáng kể tới dòng chảy thì nó sẽ mang tính ngẫu nhiên rõ
rệt. Những hiện tượng thuỷ văn, như lũ lụt, hạn hán, xảy ra theo chu kỳ, nhưng các đặc
trưng định lượng của chúng, như độ lớn, thời điểm xuất hiện..., lại có tính ngẫu nhiên
và tuân theo một số quy luật ngẫu nhiên nhất định.
1.2. TỔNG QUAN VỀ Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG NƯỚC [32]
1.2.1. Khái niệm môi trường nước và ô nhiễm môi trường nước
Môi trường nước được hiểu là môi trường mà những cá thể tồn tại, sinh sống và tương
tác qua lại đều bị ảnh hưởng và phụ thuộc vào nước. Môi trường nước có thể bao quát
trong một lưu vực rộng lớn hoặc chỉ chứa trong một giọt nước. Môi trường nước là đối
tượng nghiên cứu của nhiều ngành khoa học tự nhiên, kỹ thuật và cả kinh tế – xã
hội[19].
8
nguon tai.lieu . vn
