Đánh giá mức độ phân rã hữu cơ sinh học ở Cửa Bé - Nha Trang

Tốc độ phân rã sinh học chất hữu cơ thể hiện mức độ tự làm sạch của thủy vực. Hằng số tốc độ phân rã sinh học chất hữu cơ cao hay thấp có ảnh hưởng rất lớn đến quá trình quản lý chất lượng môi trường của thủy vực. Dựa vào kết quả thực nghiệm của 10 đợt thu mẫu nước tại Cửa Bé (Khánh Hòa), cũng như giải phương trình Streeter & Phelps (1925) cho trường hợp BOD, hằng số tốc độ phân rã chất hữu cơ dao động 0,0643 - 0,3202 ngày-1. Giá trị này chịu sự chi phối bởi hàm lượng chất hữu cơ trong thủy vực, loại chất hữu cơ, chế độ thủy triều và khả năng trao đổi nước của thủy vực. Do đó, quản lý nguồn thải chất hữu cơ trực tiếp vào thủy vực phù hợp là việc làm cần thiết nhằm để nâng cao khả năng hồi phục của thủy vực.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Đánh giá mức độ phân rã hữu cơ sinh học ở Cửa Bé - Nha Trang Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 2/2014 THOÂNG BAÙO KHOA HOÏC ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ PHÂN RÃ HỮU CƠ SINH HỌC Ở CỬA BÉ - KHÁNH HÒA ASSESSMENT OF BIODEGRADATION OF ORGANIC MATTER IN BE MOUTH - KHANH HOA Phan Minh Thụ1, Tôn Nữ Mỹ Nga2, Nguyễn Thị Miền3 Ngày nhận bài: 03/10/2013; Ngày phản biện thông qua: 06/11/2013; Ngày duyệt đăng: 02/6/2014 TÓM TẮT Tốc độ phân rã sinh học chất hữu cơ thể hiện mức độ tự làm sạch của thủy vực. Hằng số tốc độ phân rã sinh học chất hữu cơ cao hay thấp có ảnh hưởng rất lớn đến quá trình quản lý chất lượng môi trường của thủy vực. Dựa vào kết quả thực nghiệm của 10 đợt thu mẫu nước tại Cửa Bé (Khánh Hòa), cũng như giải phương trình Streeter & Phelps (1925) cho trường hợp BOD, hằng số tốc độ phân rã chất hữu cơ dao động 0,0643 - 0,3202 ngày-1. Giá trị này chịu sự chi phối bởi hàm lượng chất hữu cơ trong thủy vực, loại chất hữu cơ, chế độ thủy triều và khả năng trao đổi nước của thủy vực. Do đó, quản lý nguồn thải chất hữu cơ trực tiếp vào thủy vực phù hợp là việc làm cần thiết nhằm để nâng cao khả năng hồi phục của thủy vực. Từ khóa: phân rã sinh học, chất hữu cơ, tự làm sạch, BOD, vùng ven bờ ABSTRACT Rate of biodegradation of organic matter presented the capacity of self-purification in waters. The changes of the decay rate constants of organic matter would be able to impact significantly on approaches of water quality control. Based on laboratory experiment results of ten water samples collected at Be Mouth (Khanh Hoa) and solved the Streeter & Phelps’ function (1925) in the case of BOD, the decay rate constant of organic matter ranked in 0.0643 – 0.3202 day-1. This constant was contributed by concentration of organic matter in water bodies, kind of organic matters, tidal systems and water exchanges. Thus, the suitable management of organic matter waste, which discharged directly in the waters, would help to improve the capacity of recovering waters. Keywords: biodegradation, organic matter, self-purification, BOD, coastal waters I. ĐẶT VẤN ĐỀ Ở vùng cửa sông và ven bờ biển, chất hữu cơ có nguồn gốc từ nhiều nguồn khác nhau. Chúng có thể được sản sinh ra từ quá trình quang tổng hợp chất hữu cơ của thực vật nổi; từ các quá trình trao đổi chất của các bậc dinh dưỡng khác nhau và là chất thải từ các sinh vật này, hoặc được vật chuyển từ biển vào, từ thượng nguồn xuống, và từ quá trình xáo trộn của chất hữu cơ trong nền đáy. Trong đó, hơn 60% chất hữu cơ ở vùng cửa sông và ven bờ có nguồn gốc từ chất thải do các hoạt động kinh tế xã hội. Tuy nhiên, các chất hữu cơ này luôn vận động, chúng bị chuyển hóa bởi các quá trình lý học, 1 2 hóa học và sinh học. Chỉ có khoảng 1% chất hữu cơ trầm lắng xuống, 30% chất hữu cơ được vận chuyển ra khỏi hệ, còn lại phần lớn chất hữu cơ phân rã trong cột nước [5], [7], [ 9]. Chính nhờ điều này mà môi trường nước ven bờ ổn định và hồi phục lại trạng thái ban đầu. Chất lượng môi trường nước vịnh Nha Trang không chỉ chịu ảnh hưởng từ các hoạt động kinh tế, du lịch và nuôi trồng thủy sản nội tại trong vịnh mà còn chịu sự chi phối của vật chất có nguồn gốc lục nguyên từ lưu vực sông Cái và sông Bé. Trong đó, đáng chú ý hơn là lưu vực sông Bé, nơi sẽ tiếp nhận nguồn thải do hệ thống thoát nước của ThS. Phan Minh Thụ: Viện Hải dương học Nha Trang ThS. Tôn Nữ Mỹ Nga, 3 Nguyễn Thị Miền: Viện Nuôi trồng thủy sản – Trường Đại học Nha Trang TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG • 57 Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 2/2014 toàn thành phố Nha Trang vận chuyển về đây. Trong tương lai gần, khi nhà máy nước xử lý nước thải sinh hoạt được xây dựng, nơi đây lại tiếp nhận nguồn nước sau khi xử lý đạt tiêu chuẩn. Tuy nhiên, khi đó, chất lượng môi trường nước trong khu vực này cũng ảnh hưởng rất nhiều. Do đó, việc đánh giá khả năng phân rã sinh học của chất hữu cơ ở Cửa Bé góp phần quản lý chất lượng môi trường nước trong khu vực nói riêng, vịnh Nha Trang nói chung, phục vụ phát triển kinh tế bền vững. II. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Quá trình đánh giá khả năng phân rã sinh học chất hữu cơ ở Cửa Bé được thực hiện từ kết quả thí nghiệm trong phòng của 10 mẫu nước thu tại Cửa Bé (hình 1) vào thời điểm nước chân triều và đỉnh triều của chu kỳ triều cường (bảng 1). Quá trình này được xác định dựa vào mối quan hệ giữa nhu cầu oxy sinh hóa (BOD) theo thời gian. Hình 1. Sơ đồ trạm vị nghiên cứu Bảng 1. Thời gian thu mẫu tại cầu Bình Tân Đợt Ngày thu mẫu TT 1 13/3/2012 13/3/2012 27/3/2012 27/3/2012 10/4/2012 10/4/2012 24/4/2012 25/4/2012 8/5/2012 9/5/2012 21h35’ 2 3 4 5 TC 13h23’ 21h01’ 12h29’ 20h22’ 12h00’ 19h54’ 11h25’ 19h26’ 11h17’ Mẫu nước được xác định các giá trị BOD trong 1 ngày, 3 ngày, 5 ngày, 6 ngày, 10 ngày, 15 ngày và 20 ngày ở nhiệt độ 270C. BODi là sự suy giảm giá trị oxy hòa tan (DO) sau ngày thứ i so với ngày đầu trong điều kiện che tối. DO được định lượng bằng phương pháp Winkler [3]. Thêm vào đó, các yếu tố chất lượng nước cũng được kiểm tra. Độ mặn v ...