Khả năng xử lý nước thải ao nuôi thâm canh cá tra (Pangasianodon hypophthamus) của hệ thống đất ngập nước kiến tạo dòng chảy mặt liên tục kết hợp với cỏ mồm mỡ (Hymenachne acutigluma)

KHOA HC CƠNG NGH N«ng nghiƯp vµ ph¸t triĨn n«ng th«n - KỲ 1 - TH¸NG 3/2018 103 KH NYNG X) LÝ NC THI AO NUƠI THÂM CANH CÁ TRA (Pangasianodon hypophthamus) C<A H* THNG \T NG]P NC KIN TO DỊNG CHY M!T LIÊN T;C KT H_P VI C` MaM M' (Hymenachne acutigluma) Lê Dim Ki u1, Nguyn Minh t2, Nguyn Xuân L)c2, Phm Qu.c Nguyên1, Nguyn Vn Cơng2, Ngơ ThKy Dim Trang2 TĨM TT Thí nghi8m $%c b. trí hồn tồn ng9u nhiên v#i 3 nhân t. (1) lu l%ng n#c np (7 và 14 L/phút), (2) thFc v;t (cĩ c M@m m‚ và khơng (C)) và (3) sKc khí (cĩ và khơng sKc khí), mŠi nghi8m thbc cĩ 3 l^n lBp li. Ch5t l%ng n#c $^u vào và $^u ra c"a h8 th.ng $5t ng;p n#c ch6y mBt $%c kh6o sát C các thUi $i3m 14, 28 và 42 ngày. K<t qu6 thí nghi8m cho th5y, các h8 th.ng khơng sKc khí k<t h%p c M@m m‚ v#i lu l%ng np n#c 7 L/phút cĩ hi8u su5t xL lý cao hn nghi8m thbc C. SKc khí hŠ tr% cho quá trình nitrat hĩa và xL lý TSS và COD, tuy nhiên h^u nh khơng 6nh hCng $<n hi8u su5t xL lý NH4-N, TN, PO4-P và TP. Hi8u su5t xL lý TSS, COD, NH4-N, TN, PO4-P và TP l^n l%t là 49,0-63,5, 30,8-48,5, 91,9-96,6, 38,9-40,7, 14,0- 20,3 và 11,7-14,9%. N#c th6i $^u ra c"a các h8 th.ng cĩ thFc v;t cĩ NH4-N $t c)t A1, TSS $t c)t A2 và COD $t chumn B1 và QCVN 08-MT: 2015 BTNMT. C M@m m‚ sinh trCng và phát tri3n t.t trong h8 th.ng thí nghi8m v#i s. ch@i và sinh kh.i tng 4-4,5 và 9-12 l^n so v#i khi b t $^u thí nghi8m. TX khố: Ch6y mBt, c M@m m‚, $5t ng;p n#c ki<n to, lu l%ng np n#c, n#c th6i ao nuơi cá Tra. 1. GI+I THI#U6 @ng bwng sơng CLu Long (BSCL) là vùng nuơi cá Tra (Pangasianodon hypophthalmus) l#n nh5t Vi8t Nam. Tuy nhiên, hot $)ng nuơi cá Tra thâm canh crng $ang làm gia tng tình trng ơ nhim mơi trUng n#c. #c tính s6n xu5t ra 1 kg cá Tra sJ th6i ra mơi trUng 25,2 g N và 12,6 g P [1]. 3 hn ch< sF tích tK dinh d‚ng trong ao, ngUi nuơi ph6i thay n#c thUng xuyên, l%ng n#c $%c thay tng d^n theo thUi gian nuơi (30-40%) [2] và trong thFc tin $ u th6i trFc ti<p ra mơi trUng khơng qua xL lý [3], làm suy gi6m ch5t l%ng ngu@n n#c [4]. Hi8n nay cĩ nhi u ky thu;t xL lý n#c th6i nhng do chi phí cao nên vi8c áp dKng cịn r5t hn ch<. SL dKng h8 th.ng $5t ng;p n#c (NN) ki<n to $3 xL lý ơ nhim cĩ th3 kinh t< hn so v#i các ch2n lFa khác vì ít t.n nng l%ng, d v;n hành và chi phí th5p [5]. Tuy nhiên, v5n $ khĩ khn hi8n nay là di8n tích 1 Khoa Tài nguyên và Mơi trường, Trường Đại học Đồng Tháp 2 Khoa Mơi trường & Tài nguyên Thiên nhiên, Trường Đại học Cần Thơ dành cho xL lý n#c th6i vì v;y c^n xác $nh lu l%ng np phù h%p $3 cĩ th3 tng kh6 nng xL lý và giúp gi6m di8n tích sL dKng c"a h8 th.ng NN. C M@m m‚ là lồi thFc v;t thích nghi v#i $i u ki8n NN, phân b. r)ng C BSCL, $@ng thUi cĩ kh6 nng h5p thK $m cao [6, 7], $%c sL dKng làm ngu@n thbc n cho gia súc nên r5t thích h%p cho vi8c thi<t k< h8 th.ng xL lý n#c th6i. Vì v;y, nghiên cbu này $%c thFc hi8n nhwm kh6o sát kh6 nng xL lý n#c th6i ao nuơi cá Tra c"a c M@m m‚ trong h8 th.ng NN ch6y mBt liên tKc. 2. PHNG PHÁP NGHIÊN CU 2.1. Các thơng s. thi<t k< h8 th.ng xL lý H8 th.ng cĩ hình ch? nh;t v#i kích th#c 1,0 x 5,5 x 1,0 m, cĩ 3 vách ngn (0,8 x 0,5 x 1,0 m) chia h8 th.ng ra làm 4 ngn, di8n tích mBt trên và d#i c"a mŠi ngn là 1,0 x 1,0 và 0,7 x 0,7 m, th3 tích tng bng là 0,73 m3, th3 tích c6 h8 th.ng là 2,92 m3. Khe thơng n#c (0,2 x 0,5 x 1,0 m) gi?a các ngn to dịng ch6y theo $Ung zigzag (hình 1). H8 th.ng $%c lĩt m)t l#p bt $3 n#c khơng thmm th5u vào $5t. KHOA HC CƠNG NGH N«ng nghiƯp vµ ph¸t triĨn n«ng th«n - KỲ 1 - TH¸NG 3/2018 104 Hình 1. S $@ h8 th.ng thí nghi8m 2.2. B. trí thí nghi8m Thí nghi8m $%c b. trí hồn tồn ng9u nhiên v#i 8 nghi8m thbc bao g@m thFc v;t (c M@m m‚, MM) và khơng thFc v;t (C), 2 mbc lu l%ng n#c $^u vào k<t h%p v#i $i u ki8n cĩ và khơng bp sung khí (sKc khí, SK) (b6ng 1). MŠi nghi8m thbc $%c lBp li 3 l^n, $%c b. trí C 5p Tân Trong, xã Tân My, huy8n L5p Vị, t/nh @ng Tháp. B6ng 1. Nghi8m thbc c"a thí nghi8m Nghi8m thbc Lu l%ng np (L/phút) ThUi gian lu n#c (giU) ThFc v;t SKc khí C7 7 7 Khơng Khơng C7SK 7 7 Khơng Cĩ MM7 7 7 Cĩ Khơng MM7SK 7 7 Cĩ Cĩ C14 14 3,5 Khơng Khơng C14SK 14 3,5 Khơng Cĩ MM14 14 3,5 Cĩ Khơng MM14SK 14 3,5 Cĩ Cĩ C M@m m‚ $%c ch2n cĩ kích c‚ tng $@ng v#i chi u cao cây trung bình 69,5±6,5 cm. K<t qu6 thm dị ti các h8 sinh thái tF nhiên cho th5y m;t $) c M@m m‚ trung bình là 72 cây/m2 và theo Vymazal [8] m;t $) thFc v;t chi<m 50% di8n tích mBt h8 th.ng sJ $t hi8u su5t loi b t.i u các ch5t dinh d‚ng. Vì v;y, m;t $) thFc v;t $%c sL dKng trong thí nghi8m này là 60 cây/m2 và kh.i l%ng tng $ng nhau (2 kg sinh kh.i ti/m2). * Lu l%ng np n#c ThUi gian t@n lu n#c (HRT) $%c tính theo cơng thbc: [9]. Theo Sculz et al. [10] HRT là 3,5 giU trC lên sJ giúp loi b ch5t dinh d‚ng d thXa trong n#c th6i th"y s6n t.t hn, vì v;y C nghiên cbu này ch2n: - HRT1 là 3,5 giU tng $ng lu l%ng np Q1 là 14 L/phút (14 L). - HRT2 = 2 x HRT1 = 7 giU, tng bng v#i lu l%ng np Q2 = 7 L/phút (7 L). N#c th6i cung c5p cho h8 th.ng $%c l5y tX ao nuơi cá Tra cĩ di8n tích 3.000 m2 v#i m;t $) cá 50 cá th3/m2, C tháng thb 6-7, kh.i l%ng cá trung bình kho6ng 800-900 g/con, hàng ngày cá $%c n thbc n viên dng npi c"a VinhHoanfeed 40% $m. 2.3. Phng pháp thu và phân tích m9u n#c M9u n#c $%c thu trong 3 $%t (14, 28 và 42 ngày sau khi b. trí) theo dng tp h%p (thu liên ti<p 3 ngày/1 $%t), ti $^u vào và $^u ra c"a mŠi h8 th.ng tX 7 $<n 9 giU sáng (hình 1). Các ch/ tiêu nhi8t $), pH và DO $%c $o trFc ti<p vào thUi $i3m thu m9u ti khu thí nghi8m bwng các máy c^m tay tng bng HI 8314 và HI 9146 (Hanna Instruments, Hungary). M9u n#c $%c thu theo phng pháp tp h%p và tr? lnh $3 phân tích các ch/ tiêu TSS, COD, NO2-N, NO3-N, NH4-N, TKN, PO4-P và TP. Phng pháp phân tích m9u n#c $%c th3 hi8n C b6ng 2. B6ng 2. Phng pháp phân tích ch5t l%ng n#c Ch/ tiêu n v Phng pháp TSS mg/L Phng pháp l2c v#i gi5y l2c 0,45 µm COD mg/L Phng pháp K2Cr2O7 NO2-N mg/L Phng pháp Colorimetric NO3-N mg/L Phng pháp Salixylat NH4-N mg/L Phng pháp Indophenol blue TKN mg/L Phng pháp Kjeldahl PO4-P mg/L Phng pháp Ascobic axit TP mg/L Phng pháp Ascobic axit Hi8u su5t xL lý $%c xác $nh theo cơng thbc: H (%) = (C1-C2)/C1*100. Trong $ĩ: H - Hi8u su5t xL lý n#c th6i (%); C1 - (mg/L) n@ng $) ch5t ơ nhim trong n#c th6i tr#c khi xL lý; C2 - (mg/L) n@ng $) ch5t ơ nhim trong n#c th6i sau khi xL lý. 2.4. Phng pháp theo dõi các ch/ tiêu thFc v;t o chi u cao thân, dài r, $<m s. ch@i (5 cây ng9u nhiên/ngn), kh.i l%ng ti c"a c6 ngn C $^u vào và k<t thúc thí nghi8m, thu m9u $i di8n s5y 105oC $3 xác $nh sinh kh.i khơ. KHOA HC CƠNG NGH N«ng nghiƯp vµ ph¸t triĨn n«ng th«n - KỲ 1 - TH¸NG 3/2018 105 2.5. Phng pháp xL lý s. li8u SL dKng ph^n m m IBM SPSS 22 (IBM Corp., Armonk, NY, USA) $3 phân tích phng sai $a nhân t. các thơng s. ch5t l%ng n#c và sinh kh.i thFc v;t. So sánh trung bình gi?a các nghi8m thbc dFa vào ki3m $nh Tukey C mbc ý ngh’a 5%. SL dKng ph^n m m Sigmaplot 12.5 (San Jose, California, USA) $3 vJ bi3u $@. 3. KT QU VÀ THO LU!N 3.1. Ch5t l%ng n#c th6i ao nuơi thâm canh cá Tra Ch5t l%ng n#c $^u vào c"a thí nghi8m cĩ các ch/ tiêu nhi8t $), PO4-P, TN, TP tng tF so v#i các nghiên cbu khác. Nhìn chung, ch5t l%ng n#c th6i $^u vào cĩ các thơng s. COD, NH4-N và PO4-P cha $t ch5t l%ng n#c $%c x6 th6i vào các lu vFc dùng cho giao thơng th"y và các mKc $ích khác v#i yêu c^u ch5t l%ng th5p (c)t B2 QCVN 08-MT: 2015 BTNMT) (b6ng 3). Do $ĩ, c^n cĩ bi8n pháp gi6m thi3u n@ng $) các ch5t này trong n#c th6i ao nuơi cá Tra tr#c khi th6i ra sơng. B6ng 3. Ch5t l%ng n#c th6i ao nuơi thâm canh cá Tra %t thu m9u (ngày)* K<t qu6 nghiên cbu khác Ch/ tiêu n v 14 28 42 QCVN 08- MT:2015 BTNMT (B2) Phm Qu.c Nguyên và ctv.[2] Cao Vn Thích [3] Nhi8t $) oC 29,6±0,1 30,1±0,2 30,2±0,2 - 29,9 ±0,2 pH 5,8±0,3 6,6±0,5 7,0±0,3 5,5-9 6,4-6,9 7,4±0,1 DO mg/L 5,5±1,1 5,7±0,7 3,6±0,3 ≥ 2 0,6-2,3 4,7±0,7 TSS mg/L 62,2±7,2 63,0±6,3 70,8±5,4 100 179,0±40,3 COD mg/L 71,3±1,6 47,8±3,2 50,1±6,6 50 13,2±3,0 NO2-N mg/L 0,02±0,01 0,01±0,00 0,01±0,00 0,05 0,2-0,3 0,13 ±0,09 NO3-N mg/L 0,01±0,00 0,01±0,00 0,01±0,00 15 0,2-0,9 1,9±0,1 NH4-N mg/L 0,8±0,1 0,9±0,3 1,1±0,3 0,9 TN mg/L 11,3±0,5 12,4±0,7 12,3±0,6 - 19,8-21,5 PO4-P mg/L 1,1±0,1 1,2±0,02 1,3±0,1 0,5 1,1±0,9 TP mg/L 1,3±0,1 1,3±0,02 1,4±0,1 - 4,4±1,5 Ghi chú: *Trung bình ± $) l8ch chumn (n=3) 3.2. nh hCng c"a các nhân t. thí nghi8m $<n kh6 nng xL lý n#c B6ng 4. K<t qu6 phân tích phng sai $a nhân t. (giá tr p) Thơng s. ch5t l%ng n#c SKc khí L%ng n#c np ThFc v;t SKc khí*L%ng n#c np SKc khí*ThFc v;t L%ng n#c np* ThFc v;t SKc khí*L%ng n#c np*ThFc v;t Nhi8t $) 0,130 0,000 0,448 0,836 0,535 0,302 0,783 pH 0,000 0,005 0,158 0,797 0,441 0,847 0,653 DO 0,549 0,814 0,000 0,011 0,814 0,985 0,892 TSS 0,083 0,629 0,004 0,408 0,782 0,907 0,499 COD 0,000 0,008 0,000 0,824 0,282 0,833 0,548 NO2-N 0,000 0,166 0,735 0,018 0,528 0,054 0,013 NO3-N 0,000 0,052 0,662 0,058 0,456 0,043 0,690 NH4-N 0,000 0,100 0,000 0,359 0,000 0,235 0,508 TN 0,280 0,000 0,000 0,012 0,299 0,078 0,004 PO4-P 0,038 0,000 0,929 0,556 0,070 0,472 0,328 TP 0,014 0,025 0,177 0,727 0,052 0,001 0,152 Ghi chú: Giá tr p in $;m là cĩ ý ngh’a C mbc 5%, n=3. KHOA HC CƠNG NGH N«ng nghiƯp vµ ph¸t triĨn n«ng th«n - KỲ 1 - TH¸NG 3/2018 106 a ph^n khơng cĩ sF tng tác gi?a 3 y<u t. sKc khí, l%ng n#c np và thFc v;t $<n ch5t l%ng mơi trUng n#c $^u ra c"a h8 th.ng xL lý (p>0,05, b6ng 4), do $ĩ, ch/ cĩ sF 6nh hCng riêng l‡ c"a tXng y<u t. $<n các thơng s. ch5t l%ng n#c $^u ra. Ch5t l%ng n#c sau khi qua h8 th.ng h^u h<t $ u chu 6nh hCng c"a $i u ki8n SK (ngoi trX nhi8t $), DO, TSS, TN), trong khi lu l%ng np 6nh hCng $<n nhi8t $), pH, COD, TN, PO4-P, TP và y<u t. thFc v;t 6nh hCng $<n DO, TSS, COD, NH4-N và TN (p<0,05, b6ng 4). 3.3. Din bi<n $Bc tính lý hĩa n#c 3.3.1. Din bi<n c"a nhi8t $), pH, DO, TSS và COD Nhi8t $) n#c C các nghi8m thbc dao $)ng trong kho6ng 29,3-30,2˚C và cĩ khuynh h#ng gi6m khi qua h8 th.ng xL lý C thUi $i3m 28 và 42 ngày. Vào ngày 28, t5t c6 nghi8m thbc cĩ lu l%ng np 7 L/phút cĩ nhi8t $) $^u ra th5p hn $^u vào (p<0,05, hình 2A) do thUi gian lu n#c lâu hn và mFc n#c th5p nên nhi8t $) n#c gi6m, trong khi khơng cĩ sF khác bi8t nhi8t $) n#c $^u vào và $^u ra khi h8 th.ng v;n hành 14 L/phút. Nhng trong thUi $i3m 42 ngày, ch/ cĩ C14SK cĩ nhi8t $) n#c $^u ra gi.ng v#i $^u vào, cĩ th3 do thFc v;t phát tri3n $ã giúp gi6m cUng $) ánh sáng chi<u vào n#c nên $ã gi6m nhi8t $) n#c. SF hi8n di8n c"a thFc v;t và SK khơng 6nh hCng $<n nhi8t $) n#c (p<0,05, b6ng 4). Giá tr pH n#c c"a các nghi8m thbc dao $)ng 6,5-7,1, C $%t 14 ngày pH n#c $^u ra $ u tng khi qua h8 th.ng xL lý (p<0,05, hình 2B). Tuy nhiên, C $%t 28 và 42 ngày pH n#c c"a các nghi8m thbc khơng khác nhau dao $)ng 6,8-7,1 và khơng khác bi8t v#i $^u vào (p>0,05, hình 2B). i u ki8n pH này hn ch< quá trình chuy3n hĩa NH4+→NH3 và to $i u ki8n thu;n l%i cho nitrat hĩa vì quá trình nitrat hĩa thUng gi6m xu.ng khi pH<6,0 [11], $i u ki8n pH này crng $t c)t A1 c"a QCVN 08-MT: 2015 BTNMT. N@ng $) oxy hịa tan (DO) C các nghi8m thbc dao $)ng 3,6-5,7 mg/L, sau khi qua h8 th.ng n@ng $) DO c"a n#c $^u vào và $^u ra và gi?a các nghi8m thbc ch/ khác nhau C thUi $i3m 14 ngày (p<005, hình 2C), cK th3 DO n#c $^u vào cao hn DO C n#c $^u ra nghi8m thbc MM7SK và MM14SK. Nguyên nhân cĩ th3 là do C thUi $i3m 14 ngày c M@m m‚ cha phát tri3n t.t và sF phát tri3n c"a t6o C nghi8m thbc C chi<m u th< $ã giúp DO c"a n#c th6i sau khi qua h8 th.ng C cao hn h8 th.ng cĩ c M@m m‚. Tuy nhiên, $<n thUi $i3m 28 và 42 ngày DO c"a n#c th6i sau khi qua các h8 th.ng khơng khác nhau và khơng khác v#i $^u vào (p>0,05, hình 2C). N@ng $) DO c"a n#c khi qua h8 th.ng khơng chu 6nh hCng c"a lu l%ng np và $i u ki8n SK, vì SK ch/ $%c thFc hi8n C ngn 1 và cĩ th3 do quá trình nitrat hĩa $ã tiêu hao oxy trong n#c, oxy hố 1 mg NH4+→NO3- c^n $<n 4,6 mg oxy [12], bên cnh $ĩ h8 th.ng $%c np n#c th6i liên tKc crng gĩp ph^n tng oxy C các h8 th.ng khơng SK (hình 2C). K<t qu6 này tng tF nh nghiên cbu c"a Sculz et al. [10] v#i n@ng $) DO tng bng thUi gian lu n#c 3,5, 5,5 và 11 giU là 5,6, 4,1 và 3,5 mg/L. N@ng $) TSS trong n#c th6i $^u vào c"a các $%t dao $)ng 62,2-70,8 mg/L, sau khi qua h8 th.ng xL lý n@ng $) TSS c"a các nghi8m thbc h^u h<t $ u gi6m ngoi trX các h8 th.ng C khơng SK (p<0,05, hình 2D). Trong $ĩ, sF hi8n di8n c"a thFc v;t crng giúp gi6m TSS t.t hn C C $i u ki8n np 7 L và khơng SK. %t 14 và 28 ngày nghi8m thbc MM7SK cĩ n#c $^u ra $t c)t A1 trong khi nghi8m thbc MM14 (14 ngày) và MM7 (42 ngày) $t c)t A2 c"a QCVN 08-MT: 2015 BTNMT. Hi8u su5t xL lý TSS c"a các nghi8m thbc cĩ thFc v;t dao $)ng 49,0-63,5%, cao hn các nghi8m thbc C 23,9 và 28,1% và CSK là 40,3 và 51,1%. i u này cho th5y, c M@m m‚ $ã $ĩng gĩp vai trị quan tr2ng trong vi8c làm gi6m n@ng $) TSS c"a h8 th.ng thí nghi8m, vì trong NN dịng ch6y mBt TSS $%c loi b hi8u qu6 thơng qua vi8c l ng tK và l2c qua th6m thFc v;t [8]. N@ng $) COD c"a n#c th6i ao nuơi $^u vào dao $)ng 47,8-71,3 mg/L, sau khi qua h8 th.ng xL lý n@ng $) COD c"a các nghi8m thbc $ u gi6m so v#i $^u vào (p<0,05), trX trUng h%p các nghi8m thbc C khơng SK. Các h8 th.ng cĩ k<t h%p v#i c M@m m‚ thUng cĩ n@ng $) COD $^u ra th5p hn so v#i C (hình 2E). Các nghi8m thbc cĩ thFc v;t và CSK h^u h<t $ u cĩ COD th5p hn 50 mg/L $t c)t B2 QCVN 08-MT: 2015 BTNMT. Nghi8m thbc MM7SK C 28 và 42 ngày và MM14SK C thUi $i3m 42 ngày cĩ COD dao $)ng 22,4-29,3 mg/L $t c)t B1 QCVN 08- MT: 2015 BTNMT. Hi8u su5t xL lý COD c"a các nghi8m thbc cĩ thFc v;t v#i lu l%ng np 7 L C $i u ki8n khơng SK và SK l^n l%t là 30,8 và 48,5% và 14 L là 25,8 và 35,2%. Nh v;y, kh6 nng xL lý COD chu 6nh hCng c"a $i u ki8n SK, sF hi8n di8n c"a thFc v;t và l%ng n#c np vào h8 th.ng. K<t qu6 này KHOA HC CƠNG NGH N«ng nghiƯp vµ ph¸t triĨn n«ng th«n - KỲ 1 - TH¸NG 3/2018 107 tng tF nghiên cbu kh6 nng xL lý n#c th6i ao nuơi cá tra c"a c M@m m‚ trong h8 th.ng NN ch6y mBt theo m‡ v#i kh6 nng xL lý COD tng khi cĩ thFc v;t và thUi gian lu. Hình 2. Din bi<n nhi8t $) (A), pH (B), DO (C), TSS (D) và COD (E) trong n#c qua các $%t thu m9u Ghi chú: Trong cùng m)t thUi $i3m các c)t (trung bình ± $) l8ch chumn, n=3) cĩ cùng ch? (a,b) khơng khác bi8t C mbc ý ngh’a 5% dFa vào ki3m $nh Tukey. 3.3.2. Din bi<n n@ng $) $m và lân N@ng $) NO2-N c"a n#c th6i ao nuơi $^u vào tng $.i th5p dao $)ng 0,006-0,011 và cĩ xu h#ng tng lên trong n#c $^u ra (p<0,05, hình 3A), cK th3 v#i $i u ki8n cĩ SK C ngày thb 42. Qua $ĩ cĩ th3 th5y, $i u ki8n SK c6i thi8n quá trình nitrit hĩa din ra trong h8 th.ng làm n@ng $) NO2-N $^u ra tng lên và C nghi8m thbc C7SK cĩ n@ng $) NO2-N v%t chumn c)t A1 QCVN 08-MT: 2015 BTNMT. i u này c^n $%c quan tâm vì NO2-N cao trong n#c sJ 6nh hCng $<n $Ui s.ng $)ng v;t th"y sinh. Qua $ây crng cĩ th3 th5y, quá trình nitrat hĩa din ra cha ph6i tuy8t $.i vì n#c $^u ra cịn nhi u NO2-N. N@ng $) NH4-N c"a n#c $^u ra th5p hn r5t nhi u so v#i n@ng $) trong n#c $^u vào (p<0,05, hình 3C) chbng t cĩ quá trình nitrat hĩa din ra trong h8 th.ng, minh chbng qua n@ng $) NO3-N c"a n#c $^u ra cao hn $^u vào, th3 hi8n rõ C các nghi8m thbc cĩ SK (p<0,05, hình 3B). Nghi8m thbc C7 và C14 khơng SK $ u cĩ n@ng $) NH4-N $^u ra cao hn các nghi8m thbc cịn li (p<0,05). N@ng $) NH4-N ti $^u ra c"a các h8 th.ng cĩ thFc v;t và các nghi8m thbc SK khơng khác bi8t v#i nhau và $ u $t chumn c)t A1 QCVN 08-MT: 2015 BTNMT v#i hi8u su5t xL lý dao $)ng 91,9-96,6%, cao hn nghi8m thbc C khơng SK v#i hi8u su5t ch/ 46,4-55,8%, $ã cho th5y sF hi8n di8n c"a c M@m m‚ $ã gĩp ph^n quan tr2ng trong quá trình loi b NH4-N ra khi n#c th6i qua c ch< h5p thK to sinh kh.i hay giúp tng oxy trong n#c to $i u ki8n thu;n l%i cho quá trình nitrat hĩa. Bp sung khí crng c6i thi8n quá trình nitrat hĩa làm cho n@ng $) NO3-N $^u ra c"a các nghi8m thbc cĩ SK $ u cao hn các nghi8m thbc khơng SK (p<0,05, hình 3B, b6ng 4). Hi8u qu6 xL lý NH4-N C $i u ki8n thí nghi8m này cao hn h8 th.ng NN ch6y mBt k<t h%p v#i lKc bình C thUi gian lu 36 giU $t hi8u su5t xL lý là 67,9% [13] vì h8 th.ng NN này cĩ n@ng $) DO th5p (0,19-1,27 mg/L), m)t h8 th.ng NN k<t h%p v#i nhi u lồi thFc v;t th"y sinh xL lý n#c th6i nuơi th"y s6n crng $ã ghi nh;n hi8u su5t xL lý NH4- N $t 30-31% trong thUi gian lu 3,5-11 giU [10], nguyên nhân cĩ th3 là do sF khác bi8t v n@ng $) DO và nhi8t $) n#c C hai h8 th.ng này. Hình 3. Din bi<n n@ng $) NO2-N (A), NO3-N (B), NH4-N (C), TN (D), PO4-P (E) và TP (F) qua các $%t thu m9u Ghi chú: Trong cùng m)t thUi $i3m các c)t (trung bình ± $) l8ch chumn, n=3) cĩ cùng ch? (a,b) khơng khác bi8t C mbc ý ngh’a 5% dFa vào ki3m $nh Tukey. KHOA HC CƠNG NGH N«ng nghiƯp vµ ph¸t triĨn n«ng th«n - KỲ 1 - TH¸NG 3/2018 108 N@ng $) TN $^u vào c"a các nghi8m thbc dao $)ng 11,3-12,4 mg/L và gi6m sau khi qua h8 th.ng xL lý. Nhìn chung, n#c th6i $^u ra c"a các nghi8m thbc cĩ thFc v;t cĩ n@ng $) TN th5p hn C và C lu l%ng np 7 L th5p hn 14 L cK th3 là C thUi $i3m 28 và 42 ngày (hình 3D). Nh v;y, lu l%ng np 7 L/phút cĩ sF tham gia c"a thFc v;t sJ giúp xL lý TN hi8u qu6 hn vì thFc v;t giúp h5p thu $m NH4+ và NO3- $3 sinh trCng và tng l%ng oxy trong n#c hŠ tr% cho quá trình phân h"y $m h?u c và chuy3n hĩa các ch5t vơ c, quá trình này sJ càng hi8u qu6 khi thUi gian lu càng tng. Hi8u su5t xL lý TN c"a các nghi8m thbc cĩ thFc v;t là 38,9-40,7% C lu l%ng np 7 L và 24,6-25,3% C l%ng np 14 L, tng tF nh h8 th.ng NN k<t h%p v#i thFc v;t th"y sinh v#i hi8u su5t xL lý TN là 19, 24 và 30% tng bng v#i thUi gian lu 3,5, 5,5 và 11 giU [10]. Tĩm li, hi8u qu6 xL lý TN chu 6nh hCng c"a lu l%ng np và thFc v;t, SK c6i thi8n quá trình nitrat hĩa nhng h^u nh khơng 6nh hCng $<n kh6 nng xL lý TN c"a h8 th.ng. N@ng $) PO4-P trong n#c th6i $^u ra c"a các h8 th.ng ch/ gi6m C $%t 28 và 42 ngày (p<0,05), các h8 th.ng khơng SK cĩ n@ng $) PO4-P th5p hn SK (hình 3E). Hi8u su5t xL lý PO4-P c"a các nghi8m thbc cĩ lu l%ng np 7 L là 14,0-20,3% cao hn so v#i lu l%ng np 14 L v#i hi8u su5t xL lý 8,4-15,8%, nghi8m thbc MM7 và MM14 cao hn các nghi8m thbc khác v#i hi8u su5t 20,3 và 15,8%. Din bi<n c"a n@ng $) TP khi qua h8 th.ng xL lý crng tng tF nh n@ng $) PO4-P vì dng lân PO4- chi<m ph^n l#n l%ng lân trong n#c, C thUi $i3m 28 và 42 ngày các nghi8m thbc cĩ thFc v;t và ngay c6 C C lu l%ng np 14 L $ u cĩ n@ng $) TP trong n#c $^u ra th5p hn $^u vào (p<0,05) (hình 3F). Hi8u su5t xL lý TP c"a các nghi8m thbc dao $)ng 11,7-14,9% ch/ cĩ nghi8m thbc C 14 L ch/ $t hi8u su5t xL lý là 4,8%. K<t qu6 này tng tF nh nghiên cbu c"a Lê Dim Ki u và ctv C h8 th.ng NN ch6y mBt ch/ giúp gi6m lân sau 93 giU lu n#c. Ngồi nguyên nhân chính do thUi gian t@n lu th5p, c M@m m‚ cịn $%c $ánh giá là cĩ kh6 nng xL lý P th5p hn so v#i lKc bình và mơn n#c trong thí nghi8m c"a Bùi TrUng Th2 [6]. Hi8u su5t xL lý TP C thí nghi8m này th5p hn nghiên cbu c"a Sculz et al. [10] v#i hi8u su5t xL lý TP tng theo thUi gian lu n#c 3,5-11 giU là 41-53%. Nhìn chung, kh6 nng xL lý PO4-P và TP c"a h8 th.ng phK thu)c vào $i u ki8n SK và lu l%ng np (hình 3F, b6ng 4). 3.4. Sinh trCng c"a thFc v;t Bên cnh hi8u qu6 xL lý n#c thì c M@m m‚ crng tng trCng sau 42 ngày thí nghi8m. Chi u cao cây c"a c M@m m‚ C các h8 th.ng $ u cao hn so v#i khi b t $^u thí nghi8m (p<0,05), trong $ĩ c M@m m‚ C nghi8m thbc MM 7 (225,2 cm/cây) cao hn nghi8m thbc MM14SK (211,2 cm/cây) (p<0,05, hình 4). Hình 4. Sinh trCng chi u dài thân (A), dài r (B), s. lá (C), s. ch@i (D), sinh kh.i ti (E) và sinh kh.i khơ (F) c"a c M@m m‚ Ghi chú: Trong cùng m)t thUi $i3m các c)t (trung bình ± $) l8ch chumn, n=20) cĩ cùng ch? (a,b) khơng khác bi8t C mbc ý ngh’a 5% dFa vào ki3m $nh Tukey. Trong cùng m)t nghi8m thbc các c)t cĩ cùng ch? (x,y) khơng khác bi8t C mbc ý ngh’a 5% dFa vào ki3m $nh T-Test. KHOA HC CƠNG NGH N«ng nghiƯp vµ ph¸t triĨn n«ng th«n - KỲ 1 - TH¸NG 3/2018 109 S. ch@i c"a c M@m m‚ crng tng 4-4,5 so v#i lúc b t $^u thí nghi8m. Nghi8m thbc MM7SK cĩ s. ch@i cao hn nghi8m thbc MM14SK. Chi u dài r c"a c M@m m‚ C các nghi8m thbc cĩ lu l%ng np 7 L/phút khơng khác bi8t v#i $^u vào, trong khi chi u dài r C lu l%ng np 14 L/phút th5p hn so v#i c M@m m‚ C h8 th.ng cĩ l%ng np 7 L và th5p hn lúc b t $^u thí nghi8m (p<0,05). Sau 42 ngày thí nghi8m sinh kh.i ti và sinh kh.i khơ tng 9-12 l^n (p<0,05). Sinh kh.i khơ c"a nghi8m thbc MM7SK cao hn nghi8m thbc MM14 và MM14SK (hình 4). Nh v;y, thUi gian lu khơng nh?ng 6nh hCng $<n hi8u qu6 xL lý mà cịn 6nh hCng $<n kh6 nng sinh trCng c"a c M@m m‚. 4. KT LU!N VÀ KIN NGH( Các h8 th.ng k<t h%p c M@m m‚ cĩ hi8u su5t xL lý cao hn nghi8m thbc C C $i u ki8n khơng SK. SK hŠ tr% cho quá trình nitrat hĩa và xL lý TSS, COD, tuy nhiên h^u nh khơng 6nh hCng $<n hi8u qu6 xL lý hi8u su5t xL lý NH4-N, TN, PO4-P, TP. Hi8u su5t xL lý TSS , COD, NH4-N, TN, PO4-P và TP l^n l%t là 49,0-63,5, 30,8-48,5, 91,9-96,6, 38,9-40,7, 14,0- 20,3 và 11,7-14,9%. N#c th6i $^u ra c"a các h8 th.ng cĩ thFc v;t cĩ NH4-N $t c)t A1, COD $t chumn B1 và TSS $t c)t A2 QCVN 08-MT: 2015 BTNMT. Bên cnh hi8u qu6 xL lý thì c M@m m‚ sinh trCng và phát tri3n t.t trong h8 th.ng thí nghi8m v#i s. ch@i và sinh kh.i c M@m m‚ tng 4-4,5 và 9- 12 l^n so v#i khi b t $^u thí nghi8m. Cĩ th3 áp dKng mbc lu l%ng np 7 L/phút (thUi gian lu n#c 7 giU) trong mơ hình thFc t< $3 gi6i quy<t v5n $ ơ nhim n#c th6i tX ao nuơi cá tra. Tuy nhiên, mbc lu l%ng np n#c 14 L/phút crng là lFa ch2n kh6 thi khi l%ng n#c th6i tX ao nuơi quá l#n. K<t h%p v#i c M@m m‚ và np n#c liên tKc thì khơng c^n bp sung khí oxy trong quá trình xL lý. L-I CM N  tài này $%c hŠ tr% kinh phí tX $ tài c5p B) mã s. B2015.20.02. TÀI LI#U THAM KHO 1. Trng Qu.c Phú, 2012. Thành ph^n hĩa h2c bùn $áy ao nuơi cá Tra (Pangasianodon hypophthalmus) thâm canh. Tp chí Khoa h2c - TrUng i h2c C^n Th. 2. Phm Qu.c Nguyên, Lê H@ng Y, Nguyn Vn Cơng và Trng Qu.c Phú, 2014. Din bi<n m)t s. ch/ tiêu ch5t l%ng n#c trong ao nuơi cá Tra (Pangasianodon hypophthalmus) thâm canh. Tp chí Khoa h2c - TrUng i h2c C^n Th (34A): 128-136. 3. Cao Vn Thích, 2008. Ch5t l%ng n#c và tích lry v;t ch5t dinh d‚ng trong ao nuơi cá Tra (Pangasianodon hypophthalmus Sauvage, 1878) thâm canh C qu;n Ơ Mơn, thành ph. C^n Th. Lu;n vn t.t nghi8m cao h2c ngành nuơi tr@ng th"y s6n. TrUng i h2c C^n Th. 4. Lê Anh Tu5n, 2008. N#c cho nuơi tr@ng th"y s6n trong chi<n l%c quy hoch th"y l%i $a mKc tiêu C $@ng bwng sơng CLu Long. Tp chí Khoa h2c - TrUng i h2c C^n Th (2): 205-209. 5. Brix H., 1994. Use of constructed wetlands in water pollution control: Historical development, present status, and future perspectives. Water Science Technology 30(8): 200—223. 6. Bùi TrUng Th2, 2010. Bc $i3m sinh h2c, kh6 nng h5p thu dinh d‚ng c"a mơn n#c (Colocasia esculenta), lKc bình (Eichhonia crassipes), c m@m (Hymenachne acutigluma) trong n#c th6i sinh hot. Lu;n vn cao h2c. TrUng i h2c C^n Th. 7. Lê Dim Ki u, Phm Qu.c Nguyên, Ngơ ThKy Dim Trang, Tr^n Th Hu¥nh Nh, 2015. Din bi<n thành ph^n $m c"a n#c th6i ao nuơi thâm canh cá tra (Pangasianodon hypophthalmus) trong $i u ki8n th"y canh c M@m m‚ (Hymenachne acutigluma). Tp chí Khoa h2c - TrUng i h2c C^n Th (Mơi trUng): 80-87. 8. Vymazal J., 2010. Constructed Wetlands for Wastewater Treatment. Water (2): 530-549. 9. Lê Hồng Vi8t, 2014. Giáo trình ky thu;t xL lý n#c th6i. TrUng i h2c C^n Th. 10. Schulz, C., J. Gelbrecht and B. Rennert, 2004. Constructed wetlands with free water surface for treatment of aquaculture effluents. Journal of Applied Ichthyology (20-1): 64-70. 11. Vymazal, J. and L. Kr¨opfelov´a, 2008. Is concentration of dissolved oxygen a good indictor of processes in filtration beds of horizontal-flow constructed wetlands? WasteWater Treatment, Plant Dynamics and Management: 311-317. 12. Gerardi M. H., 2006. Wastewater Bacteria. New Jersey Published simultaneously in Canada. KHOA HC CƠNG NGH N«ng nghiƯp vµ ph¸t triĨn n«ng th«n - KỲ 1 - TH¸NG 3/2018 110 13. Díaz A., Atencio V. and Pardo S., 2014. Assessment of an artificial free-flow wetland system with water hyacinth (Eichhornia crassipes) for treating fish farming effluents. Revista Colombiana de Ciencias Pecuarias (24):202-210. THE ABILITY OF FREE WATER SURFACE CONSTRUCTED WETLAND SYSTEMS WITH Hymenachne acutigluma FOR TREATING WASTEWATER FROM INTENSIVE CATFISH (Pangasianodon hypophthamus) Le Diem Kieu, Nguyen Minh Dat, Nguyen Xuan Loc, Pham Quoc Nguyen, Nguyen Van Cong, Ngo Thuy Diem Trang Summary The experiment was arranged in a completely randomized design with 3 factors (1) hydraulic loading rates (7 and 14 L/min), (2) vegetation (with and without plants) and (3) aeration supplementation (with and without supplementation), 3 replications for each treatment. Influent and effluent from the surface flow constructed wetland were evaluated at 14, 28 and 42 days. The results showed that the system with H. acutigluma and without aeration supplementation operated with flow rate 7 L/min had higher removal efficiency than the control treatments (without plants). Supplement of aeration supported for nitrification and TSS and COD removal efficiencies, however, it did not affect removal efficiencies of NH4+, TN, PO4-P and TP. The removal efficiency of TSS, COD, NH4-N, TN, PO4-P and TP were 49.0-63.5, 30.8-48.5, 91.9-96.6, 38.9- 40.7, 14.0-20.3, and 11.7-14.9%, respectively. The effluent from wetlands planted H. acutigluma had NH4-N concentration met the A1 column while TSS concentration met the A2 column and COD met the B1 of the Vietnamese technical regulation on surface water quality (QCVN 08-MT:2015 BTNM). H. acutigluma grew well in all the treatment systems with the number of shoots and biomass increased at 4-4.5 and 9-12 times as compared to the beginning levels. Keywords: Surface flow, Hymenachne acutigluma, constructed wetland, hydraulic loading rate, wastewater from catfish pond. NgUi ph6n bi8n: PGS.TS. Lê bc Ngày nh;n bài: 10/11/2017 Ngày thơng qua ph6n bi8n: 11/12/2017 Ngày duy8t $ng: 18/12/2017