Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả của mô hình Plastic bag trong nuôi trồng vi tảo kết hợp cải thiện môi trường nước thải nuôi tôm tại huyện Cần Giờ :Luận văn thạc sĩ - Chuyên ngành: Kỹ thuật môi trường

BỘ CÔNG THƯƠNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

PHAN THANH TÀI

NGHIÊN CỨU CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG

ĐẾN HIỆU QUẢ CỦA MÔ HÌNH PLASTIC BAG

TRONG NUÔI TRỒNG VI TẢO KẾT HỢP

CẢI THIỆN MÔI TRƯỜNG NƯỚC THẢI

NUÔI TÔM TẠI HUYỆN CẦN GIỜ

Chuyên ngành: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

Mã chuyên ngành: 60.52.03.20

LUẬN VĂN THẠC SĨ

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, NĂM 2018

Công trình được hoàn thành tại Trường Đại học Công nghiệp TP. Hồ Chí Minh.

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Lê Hùng Anh....................................................

Người phản biện 1: TS. Phạm Trung Kiên ...................................................................

Người phản biện 2: TS. Lê Hữu Quỳnh Anh................................................................

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Hội đồng chấm bảo vệ Luận văn thạc sĩ Trường

Đại học Công nghiệp thành phố Hồ Chí Minh ngày 23 tháng 12 năm 2018

Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:

1. PGS.TS. Phan Thị Phượng Trang ...................- Chủ tịch Hội đồng

2. TS. Phạm Trung Kiên .....................................- Phản biện 1

3. TS. Lê Hữu Quỳnh Anh ..................................- Phản biện 2

4. TS. Nguyễn Ngọc Ẩn.....................................- Ủy viên

5. TS. Lê Việt Thắng..........................................- Thư ký

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG VIỆN TRƯỞNG VIỆN KHCN&QLMT

BỘ CÔNG THƯƠNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ tên học viên: Phan Thanh Tài MSHV: 14143231

Ngày, tháng, năm sinh:28/05/1991 Nơi sinh: Bình Phước

Chuyên ngành: Kỹ thuật môi trường Mã chuyên ngành:60520320

I. TÊN ĐỀ TÀI:

Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả của mô hình Plastic Bag trong nuôi

trồng vi tảo kết hợp cải thiện môi trường nước thải nuôi tôm tại huyện Cần Giờ.

NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:

Nhiệm vụ:

Kết quả nghiên cứu của đề tài hướng tới khảo sát hiệu quả xử lý nước thải từ ao

nuôi tôm qua các thông số : hàm lượng BOD, COD, Ntổng, P tổng, đồng thời đánh

giá một số yếu tố môi trường tác động đến quá trình sinh trưởng của tảo khi nuôi

trồng ngoài trời (hướng đón nắng, có làm mát và không có làm mát).

Nội dụng:

- Nghiên cứu ứng dụng mô hình dạng Plastic Bag để nuôi trồng tảo.

- Khảo sát nuôi trồng tảo bằng mô hình Plastic Bag trong phòng thí nghiệm

- Khảo sát nuôi trồng tảo bằng mô hình Plastic Bag ngoài trời.

- Khảo sát khả năng xử lý nước thải ao nuôi tôm của vi tảo trên mô hình Plastic

Bag.

II. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: Theo quyết định số: 1066/QĐ-ĐHCN, ngày 08

tháng 05 năm 2018.

III. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: Ngày 08 tháng 11 năm 2018

IV. NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS. Lê Hùng Anh

Tp. Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 20 …

NGƯỜI HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO

VIỆN TRƯỞNG VIỆN KHCN&QLMT

i

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành được bài luận văn tốt nghiệp này, lời đầu tiên tôi xin chân thành bày

tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến quý Thầy, Cô của Viện Khoa học công nghệ & Quản lý

môi trường, Trường Đại học Công Nghiệp TP.HCM đã hết lòng chỉ dẫn và tận tình

giúp đỡ trong suốt thời gian theo học tại trường, đã góp phần giúp tôi hoàn thành

luận văn này.

Tôi xin chân thành cảm ơn Thầy PGS.TS Lê Hùng Anh, viện trưởng Viện Khoa

học công nghệ & Quản lý môi trường, Trường Đại học Công Nghiệp TP.HCM đã

tạo điều kiện cho tôi được làm việc và tận tình hướng dẫn, chỉ bảo, truyền đạt kinh

nghiệm quý báu để tôi có thể hoàn thành bài luận văn tốt một cách tốt nhất.

Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến Ban giám hiệu nhà trường, Viện Khoa học Công

nghệ và Quản lý Môi trường, phòng Quản lý sau đại học. Đã tạo mọi điều kiện môi

trường tốt nhất về cơ sở vật chất để tôi có thể hoàn thành bài luận văn tốt nghiệp

của mình.

Trong quá trình thực hiện luận văn, không thể tránh khỏi những sai sót, cần có

thêm nhiều thời gian để hoàn thiện thêm. Kính mong nhận được những ý kiến đóng

góp chân thành từ quý Thầy, Cô và các bạn để hoàn thiện tốt hơn cho bài luận văn.

ii

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ

Ngành nuôi trồng thủy sản là ngành kinh tế mũi nhọn ở nước ta, trong đó ngành

nuôi tôm cũng đóng góp rất lớn vào kim ngạch xuất khẩu. Bên cạnh những lợi mà

ngành nuôi tôm mang lại thì cũng có rất nhiều hệ quả để lại cho môi trường. Thành

phần ô nhiễm có trong nước thải nuôi tôm rất khó có thể xử lý bằng phương pháp

thông thường, một phần là do lượng nước thải quá lớn, một phần do kinh phí đầu

tư cho hệ thống xử lý nước thải là quá cao. Trước tình hình hiện nay, đã có nhiều

nghiên cứu trong và ngoài nước sử dụng phương pháp nuôi vi tảo để kết hợp xử lý

nước thải. Nghiên cứu này tiến hành thiết kế mô hình thích hợp để nuôi chủng vi

tảo Chlorella sp tiến hành khảo sát các điều kiện môi trường ảnh hưởng đến quá

trình sinh trưởng và phát triển của vi tảo Chlorella sp, kết hợp với việc cải thiện

môi trường nước thải ao nuôi tôm tại huyện Cần Giờ, thành phố Hồ Chí Minh.

Hiệu quả cải thiện chất lượng nước thải ao nuôi được thể hiện qua hiệu xuất xử lý

Nitơ tổng, Phospho tổng, COD, BOD phụ thuộc vào điều kiện dinh dưỡng, ánh

sáng, nhiệt độ, hướng đón nắng của mô hình, vật liệu nuôi vi tảo. Qua đó, chứng

minh được rằng, vi tảo Chlorella sp có thể sinh trưởng trong môi trường nước thải

nuôi tôm, nếu môi trường đáp ứng đủ các điều kiện trên.

iii

ABSTRACT

Aquaculture is a spearhead economic sector in our country, where shrimp farming

also contributes significantly to export turnover. In addition to the benefits that the

shrimp industry brings, there are also many consequences for the environment.

Contamination in shrimp wastewater is difficult to handle by conventional

methods, partly due to the large amount of wastewater, partly due to the high

investment cost of the wastewater treatment system. In the current situation, there

have been many domestic and foreign studies using microalgal culture to combine

wastewater treatment. This study designed a suitable model for Chlorella sp

microalgae to investigate the environmental conditions affecting the growth and

development of Chlorella sp microalgae, in combination with the improvement of

the water environment. Disposal of shrimp ponds in Can Gio District, Ho Chi Minh

City. The effect of improving the effluent quality of the ponds is shown by total

nitrogen treatment efficiency, total phosphorus, COD, BOD depending on

nutritional status, light, temperature, direction of sunlight of the model, material

Microorganism farming. Thus, Chlorella sp microalgae can be grown in the

environment of shrimp waste water, if the environment meets all the above

conditions.

iv

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan Luận văn này là công trình nghiên cứu của bản thân tôi. Nội

dung và các kết quả nghiên cứu hoàn toàn trung thực, không sao chép từ bất kỳ

một nguồn nào và dưới bất kỳ hình thức nào. Việc tham khảo các nguồn tài liệu đã

được công bố, đều được trích dẫn và ghi rõ nguồn tài liệu tham khảo đúng quy

định.

Học viên

Phan Thanh Tài

v

MỤC LỤC

MỤC LỤC...................................................................................................................v

DANH MỤC HÌNH ẢNH ........................................................................................ ix

DANH MỤC BẢNG BIỂU ..................................................................................... xii

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT.................................................................................. xiii

MỞ ĐẦU.....................................................................................................................1

1. Đặt vấn đề ...............................................................................................................1

2. Mục tiêu nghiên cứu................................................................................................3

3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu...........................................................................3

4. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu .............................................................4

5. Ý nghĩa đề tài ..........................................................................................................5

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU....................................................................6

1.1 Nước thải nuôi trồng thủy sản...............................................................................6

1.2 Phương pháp nuôi trồng vi tảo............................................................................10

1.3 Phương pháp nuôi giống vi tảo ...........................................................................13

1.4 Thu hoạch vi tảo..................................................................................................13

1.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến sự phát triển của vi tảo..................................................... 16

1.5.1 pH ......................................................................................................................................... 16

1.5.2 Độ mặn................................................................................................................................ 16

1.5.3 Nhiệt độ............................................................................................................................... 16

1.5.4 Ánh sáng............................................................................................................................. 17

1.5.5 CO2 ...................................................................................................................................... 18

1.5.6 Sự khuấy trộn .................................................................................................................... 19

1.5.7 Chất dinh dưỡng ............................................................................................................... 19

1.6 Phương pháp xử lý nước thải nuôi tôm.......................................................................... 20

1.7 Một số nghiên cứu về vi tảo trong xử lý nước thải..................................................... 21

1.8 Tóm lượt tổng quan tài liệu............................................................................................... 23

vi

CHƯƠNG 2 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.............................24

2.1 Vật liệu ................................................................................................................................... 24

2.1.1 Mô hình nghiên cứu túi Plastic bag............................................................................. 24

2.1.2 Môi trường nhân giống vi tảo ....................................................................................... 25

2.1.3 Môi trường nước thải ...................................................................................................... 26

2.1.4 Giống tảo ............................................................................................................................ 26

2.1.5 Dụng cụ và thiết bị........................................................................................................... 27

2.2 Phương pháp ......................................................................................................................... 28

2.2.1 Thí nghiệm 1: Xây dựng mối tương quan tuyến tính giữa mật độ vi tảo

Chlorella sp và độ hấp thu quang phổ................................................................................... 28

2.2.2 Thí nghiệm 2: Nghiên cứu quá trình nuôi vi tảo từ đĩa chuyển vào túi Plastic

Bag, xác định đường cong tăng trưởng của vi tảo ............................................................. 29

2.2.2.1 Mục đích thí nghiệm.................................................................................................... 29

2.2.2.2 Bố trí thí nghiệm........................................................................................................... 29

2.2.2.3 Phương pháp xác định BOD trong nước ................................................................ 30

2.2.2.4 Phương pháp xác định COD trong nước ................................................................ 31

2.2.2.5 Phương pháp xác định tổng Nitơ trong nước ........................................................ 31

2.2.2.6 Phương pháp xác định tổng Phospho trong nước ................................................ 31

2.2.2.7 Phương pháp xử lý số liệu.......................................................................................... 32

2.2.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát hiệu quả xử lý nước thải nuôi tôm bằng vi tảo

Chlorella sp bằng mô hình Plastic Bag trong phòng thí nghiệm.................................... 32

2.2.3.1 Mục đích thí nghiệm.................................................................................................... 32

2.2.3.2 Bố trí thí nghiệm........................................................................................................... 33

2.2.4 Thí nghiệm 4: Khảo sát hiệu quả xử lý nước thải nuôi tôm bằng vi tảo

Chlorella sp bằng mô hình Plastic Bag đặt ngoài trời....................................................... 33

2.2.4.1 Ảnh hưởng của hướng đặt mô hình lên khả năng sinh trường vi tảo ............. 33

2.2.4.2 Ảnh hưởng của phun sương làm mát bề mặt lên khả năng sinh trường vi tảo34

2.2.4.3 Kiểm chứng khả năng xử lý nước thải nuôi tôm, khi không có vi tảo trên

mô hình Plastic Bag đặt ngoài trời......................................................................................... 35