Đang tải... (xem toàn văn)
Bài viết trình bày kết quả so sánh và đánh giá khả năng hấp thu các chất ô nhiễm dinh dưỡng bằng hệ thực vật cỏ sậy (Phragmites australis L.) và vetiver (Vetiveria zizanioides L.). Để nắm chi tiết nội dung nghiên cứu, mời các bạn cùng tham khảo bài viết.
Tạp chí Phát triển Khoa học Cơng nghệ – Khoa học Tự nhiên, 4(2):441-457 Bài nghiên cứu Open Access Full Text Article So sánh, đánh giá khả xử lý chất ô nhiễm dinh dưỡng cỏ sậy (Phragmites australis L ) vetiver (Vetiveria zizanioides L.) Nguyễn Minh Kỳ1,* , Nguyễn Công Mạnh2 , Phan Văn Minh2 , Nguyễn Tri Quang Hưng1 , Phan Thái Sơn3 , Nguyễn Anh Đức1,4 TÓM TẮT Use your smartphone to scan this QR code and download this article Khoa Môi trường Tài nguyên, trường Đại học Nông Lâm Tp Hồ Chí Minh Trung tâm Nghiên cứu Cơng nghệ môi trường Quản lý Tài nguyên thiên nhiên, trường Đại học Nơng Lâm Tp Hồ Chí Minh Bài báo trình bày kết so sánh đánh giá khả hấp thu chất ô nhiễm dinh dưỡng hệ thực vật cỏ sậy (Phragmites australis L.) vetiver (Vetiveria zizanioides L.) Mơ hình nghiên cứu đất ngập nước thiết kế theo nghiệm thức (i) - Tải trọng (T1) ứng với Sậy (S1), Vetiver (V1) + Đối chứng không trồng (C1); (ii) - Tải trọng (T2) ứng với sậy (S2), Vetiver (V2) + Đối chứng không trồng (C2); (iii) - Tải trọng (T3) ứng với sậy (S3), Vetiver (V3) + Đối chứng không trồng (C3) Nghiên cứu khám phá thông số chất lượng nước mặt chất ô nhiễm dinh dưỡng bao gồm TKN (tổng nitrogen Kieldalh), ammonium (NH4 + ), nitrite (NO2 − ), nitrate (NO3 − ), tổng phosphor (TP) phosphate (PO4 3− ) Sau thời gian xử lý, có suy giảm đáng kể hàm lượng chất nhiễm thí nghiệm Kết nghiên cứu Tải trọng đạt hiệu xử lý cao chất dinh dưỡng nitrogen phosphor Khi so sánh hiệu xử lý nitrogen phosphor nhận thấy khơng có khác biệt có ý nghĩa thống kê cỏ sậy cỏ vetiver tải trọng (P>0,05) Nhìn chung, tải trọng hiệu xử lý chất dinh dưỡng nghiệm thức trồng thường cao đối chứng không trồng (P0,05) Đối với tiêu TKN, theo thống kê ANOVA yếu tố (yếu tố yếu tố tải trọng) cho thấy yếu tố ảnh hưởng lên hiệu xử lý TKN (P0,05) Đối với tiêu NH4 -N, theo thống kê ANOVA yếu tố (yếu tố yếu tố tải trọng) cho thấy nhân tố ảnh hưởng lên hiệu xử lý NH4 -N (P0,05) Lý giải thích cho kiện giai đoạn tăng trưởng (tuổi) Trong nghiên cứu này, tuổi bắt đầu thực nghiên cứu tháng tuổi (tính từ ngày trồng hom giống) Với tuổi này, chúng chưa đủ lớn để thiết lập rễ để tạo khác biệt đại diện cho loài (sậy vetiver) dẫn đến khả hấp thu khác biệt Wang cộng (2011) xác định tác động thúc đẩy hấp thu dinh dưỡng giai đoạn tăng trưởng nhanh không rõ hoạt động vi sinh rễ thường có biến động lớn giai đoạn phát hoa 41 Chính biến động dẫn đến khơng khác biệt có ý nghĩa thống kê hiệu xử lý nitrogen phosphor hai loài dùng nghiện cứu 454 T2 T3 Các giá trị cột cần có mâũ tự giống khơng khác có ý nghĩa mặt thống kê (P>0,05) Như vậy, nhìn chung tải trọng, hiệu xử lý TKN NH4 -N nghiệm thức trồng thường cao đối chứng không trồng (P0,05) Khi tải trọng gia tăng, mong đợi, hiệu xử lý suy giảm rõ rệt Hiệu xử lý chất gây ô nhiễm Tải trọng cao Tải trọng KẾT LUẬN Nghiên cứu khảo sát đánh giá khả hấp thu chất dinh dưỡng (N, P) nguồn nước mặt bị nhiễm Thí nghiệm thiết kế thử nghiệm theo yếu tố tải trọng loại Với mức tải trọng 500 mL/phút/m2 (T1), 1000 mL/phút/m2 (T2) 1500 mL/phút/m2 (T3) Kết Tải trọng nghiên cứu cho kết xử lý cao Điều giải thích mơ hình đất ngập nước kiểu dịng chảy thẳng đứng sử dụng nghiên cứu với loại cỏ sậy vetiver đạt hiệu Kết so sánh hai loài sậy vetiver cho thấy hiệu xử lý chúng tương đương, khơng lồi chiếm ưu Việc xử lý nitrogen phosphor có đóng góp rõ rệt thực vật thủy sinh hệ thống tuổi trồng hệ Kết nghiên cứu cho thấy phù hợp với số tiêu chất lượng nước đầu theo quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chất lượng nước mặt sử dụng cho mục đích tưới tiêu nông nghiệp (QCVN 08-MT:2015/BTNMT, Cột B1) DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ANOVA: Phân tích phương sai Tạp chí Phát triển Khoa học Công nghệ – Khoa học Tự nhiên, 4(2):441-457 C1: Đối chứng C2: Đối chứng C2: Đối chứng KQĐ: Không quy định LSD: Bình phương tối thiểu QCVN: Quy chuẩn Việt Nam S1: Sậy S2: Sậy S3: Sậy TKN: Total Kieldalh Nitrogen T1: Tải trọng T2: Tải trọng T3: Tải trọng V1: Vetiver V2: Vetiver V3: Vetiver TUYÊN BỐ ĐÓNG GÓP Các tác giả viết có đóng góp việc hình thành ý tưởng, thiết kế nghiên cứu, tiến hành lấy mẫu phân tích biên tập thảo TUYÊN BỐ XUNG ĐỘT Các tác giả cam kết xung đột lợi ích TÀI LIỆU THAM KHẢO Maimon A, Tal A, Friedler E, Gross A Safe on-site reuse of greywater for irrigation-a critical review of current guidelines Environ Sci Technol 2010;44:3220 Available from: 10.1021/ es902646g Travis MJ, Wiel-Shafran A, Weisbrod N, Adar E, Gross A Greywater reuse for irrigation: effect on soil properties Sci Total Environ;2010(408):2501–2508 Available from: 10.1016/j scitotenv.2010.03.005 Carpenter SR, Caraco NF, Correll DL, Howarth RW, Sharpley AN, Smith VH Nonpoint pollution of surface waters with phosphorus and nitrogen The Ecological Society of America 1998;8(3):559–568 Available from: 10.1890/1051-0761(1998) 008 Jarvie HP, Whitton BA, Neal C Nitrogen and phosphorus in east coast British rivers: Speciation, sources and biological significance Science of The Total Environment 1998;p 210– 211–79–109 Available from: 10.1016/S0048-9697(98)00109-0 Xinyu L, Hontao C, Xueyan J, Zhigang Y, Qingzhen Y Impacts of human activities on nutrient transport in the Yellow River: The role of the Water-Sediment Regulation Scheme Science of The Total Environment 2017;592:161–170 Available from: 10.1016/j.scitotenv.2017.03.098 Guy W, Mark OG, Paul SG, Vladislav G, Sally H, et al Continental-scale effects of nutrient pollution on stream ecosystem functioning Science 2012;336(6087):1438–1440 Available from: 10.1126/science.1219534 Manuel J Nutrient pollution: a persistent threat to waterways Environmental health perspectives 2014;122(11):A304–A309 Available from: 10.1289/ehp.122-A304 Eriksson E, Auffarth K, Henze M, Ledin A Characteristics of grey wastewater Urban Water 2002;4(1):85–104 Available from: 10.1016/S1462-0758(01)00064-4 Dallas S, Scheffe B, Ho G Reedbeds for greywater treatmentcase study in Santa Elena-Monteverde, Costa Rica, Central America Ecol Eng 2004;23:55–61 Available from: 10.1016/ j.ecoleng.2004.07.002 10 Vymazal J The use of constructed wetlands with horizontal sub-surface flow for various types of wastewater Ecological Engineering 2009;35:1–17 Available from: 10.1016/j.ecoleng 2008.08.016 11 Katarzyna S, Magdalena HG The use of constructed wetlands for the treatment of industrial wastewater Journal of Water and Land Development 2017;34:233–240 Available from: 10 1515/jwld-2017-0058 12 Việt LH, Ly LTC, Ngọc CTK, Ngân NVC Sử dụng đất ngập nước xử lí nước thải sinh hoạt tạo cảnh quan Tạp chí khoa học Trường Đại học Sư phạm TP Hồ Chí Minh 2017;14(3):162–175 13 Kiều LD, Đạt NM, Lộc NX, Nguyên PQ, Công NV, Trang NTD Khả xử lý nước thải ao nuôi thâm canh cá tra (Pangasianodon hypophthamus) hệ thống đất ngập nước kiến tạo dòng chảy mặt liên tục kết hợp với cỏ mồm mở (Hymenachne acutigluma) Tạp chí Nơng nghiệp Phát triển nơng thơn 2018;5:103–110 14 Hồ PN Nghiên cứu ứng dụng công nghệ đất ngập nước kiến tạo sử dụng nhóm thực vật Green Roof cho mục đích tái sinh nước thải sinh hoạt Tạp chí Khoa học Công nghệ Đại học Đà Nẵng 2018;5(126):53–57 15 Roongtanakiat N, Chairoj P Uptake potential of some heavy metals by vetiver grass kasersart J (Nat Sci) 2001;35:46–50 16 Lu X, Kruatrachue M, Pokethitiyook P, Homyok K Removal of Cadmium and Zinc by Water Hyacinth, Eichhornia crassipes ScienceAsia 2004;30:93–103 17 Dudai N, Putievsky E, Chaimovitch D, Ben-Hur M Growth management of vetiver (Vetiveria zizanioides) under Mediterranean conditions Journal of Environmental Management 2006;81:63–71 Available from: 10.1016/j.jenvman.2005.10 014 18 Truong PN, Foong YK, Guthrie M, Hung YT Phytoremediation of heavy metal contaminated soils and water using vetiver grass Environ Bioengineering 2010;11:233–275 Available from: 10.1007/978-1-60327-031-1 19 Datta R, Das P, Smith S, Punamiya P, Ramanthan DM, Reddy R, et al Phytoremediation potential of vetiver grass (Vetiveria zizanioides (L)) for tetracycline Int J Phytoremediat 2013;15:343–351 Available from: 10.1080/15226514.2012 702803 20 Seroja R, Effendi H, Hariyadi S Tofu wastewater treatment using vetiver grass (Vetiveria zizanioides) and zeliac Appl Water Sci 2018;8:2 Available from: 10.1007/s13201-018-0640-y 21 Havens KJ, Berquist H, Priest WI Common reed grass, Phragmites australis, expansion into constructed wetlands: Are we mortgaging our wetland future? Estuaries 2003;26:417 Available from: 10.1007/BF02823718 22 Abou-Elela SI, Hellal MS Municipal wastewater treatment using vertical flow constructed wetlands planted with Canna, Phragmites and Cyprus Ecol Eng 2012;47:209–213 Available from: 10.1016/j.ecoleng.2012.06.044 23 Mirco M, Attilio T Evapotranspiration from pilot-scale constructed wetlands planted with Phragmites australis in a Mediterranean environment Journal of Environmental Science and Health 2013;48(5):568–580 Available from: 10 1080/10934529.2013.730457 24 Aboubacar S, Mohamed R, Jamal A, Omar A, Samira E Exploitation of Phragmites australis (Reeds) in filter basins for the treatment of wastewater Journal of Environmental Science and Technology 2018;11:56–67 Available from: 10 3923/jest.2018.56.67 25 ElZein Z, Abdou A, AbdEl G Constructed Wetlands as a Sustainable Wastewater Treatment Method in Communities Procedia Environmental Sciences v;34:605–617 PMID: 10.1016/j.proenv.2016.04.053 26 Farid M, Irshad M, Fawad M, Ali Z, Eneji AE, Aurangzeb N, et al Effect of cyclic phytoremediation with different wetland plants on municipal wastewater Int J Phytoremediation 2014;16(6):572–581 Available from: 10.1080/15226514.2013 798623 455 Tạp chí Phát triển Khoa học Cơng nghệ – Khoa học Tự nhiên, 4(2):441-457 27 Zeshan A, Ashiq M, Yousaf R, Umar MQ, Riffat NM Treatment efficiency of a hybrid constructed wetland system for municipal wastewater and its suitability for crop irrigation International Journal of Phytoremediation 2018;20(11):1152–1161 Available from: 10.1080/15226514.2018.1460311 28 He Q, Mankin K Performance variation of COD and removal of nitrogen removal by vegetated submerged bed wetlands Journal American Water Resource Association 2002;38:1679– 1689 Available from: 10.1111/j.1752-1688.2002.tb04373.x 29 Vymazal J Constructed wetlands for wastewater treatment Water 2010;2:530–549 Available from: 10.3390/w2030530 30 Danh LT, Truong P, Mammucari R, Tran T, Foste N Vetiver grass, Vetiveria zizanioides: a choice plant for phytoremediation of heavy metals and organic waster Int J Phytoremediat 2009;11:664–691 Available from: 10.1080/ 15226510902787302 31 Indrayatie ER, Utomo WH, Handayanto E, Anderson CWN The use of vetiver (Vetiveria zizanioides L.) for then remediation of wastewater discharged from tapioca factories J Environ Waste Manag 2013;12(1):1–16 Available from: 10.1504/ IJEWM.2013.054776 32 Effendi H, Delis PC, Krisanti M, Hariyadi S The performance of nile tilapia (Oreochromis niloticus) and vetiver grass (Vetiveria zizanioides) concurrently cultivated in aquaponic system Adv Environ Biol 2015;9(24):382–388 33 Badejo AA, Omole DO, Ndambuki Municipal wastewater management using Vetiveria zizanioides planted in vertical flow constructed wetland JM Appl Water Sci 2018;8:110 Available from: 10.1007/s13201-018-0756-0 34 Vymazal J The use of subsurface constructed wetlands for wastewater in Czech Republic: 10 years experience Ecological Engineering 2002;18:633–646 Available from: 10.1016/ 456 S0925-8574(02)00025-3 35 Brix H, Arias AC The use of vertical flow constructed welands for on-site treatment of domestic wastewater: New Danish guidelines Ecological Engineering 2005;25:491–500 Available from: 10.1016/j.ecoleng.2005.07.009 36 Zurita FDA Treatment of domestic wastwater and production of commercial flower Ecological Engineering 2009;35(5):861–869 Available from: 10.1016/j.ecoleng.2008 12.026 37 Prochaska CA, Zouboulis AI, Eskridge KM Performance of pilot-scale vertical-flow constructed wetlands, as affected by season, substrate, hydraulic load and frequency of application of simulated urban sewage Ecological Engineering 2007;31:57–66 Available from: 10.1016/j.ecoleng.2007.05.007 38 Kadlec RH, Wallace SD Treatment Wetlands Boca Raton, FL: CRC Press/Lewis Pucblishers 2009; 39 Lee B, Scholz M What is the role of Phragmites australis in experimental constructed wetland filters treating urban runoff? Ecologiacal Engineering 2007;29:87–95 Available from: 10.1016/j.ecoleng.2006.08.001 40 Kantawanickul S, Kladprasert S, Brix H Treatment of highstrenght wastewater in tropical vertical flow constructed wetlands planted with Typha angustifolia and Cyperus involucratus Ecological Engineering 2009;35:238–247 Available from: 10.1016/j.ecoleng.2008.06.002 41 Wang R, Baldy V, Perissol C, Korboulewsky N Influence of plants on microbial activity in a vertical dowflow wetland system treating waste activated sludge with high organic matter concentrations Journal of environmental Management 2012;95:S158–S164 Available from: 10.1016/j.jenvman.2011 03.021 Science & Technology Development Journal – Natural Sciences, 4(2):441-457 Research Article Open Access Full Text Article Comparison and assessment of the nutrient removal capacity by reed grass (Phragmites australis L.) and vetiver (Vetiveria zizanioides L.) Nguyen Minh Ky1,* , Nguyen Cong Manh2 , Phan Van Minh2 , Nguyen Tri Quang Hung1 , Phan Thai Son3 , Nguyen Anh 1,4 ABSTRACT Use your smartphone to scan this QR code and download this article Faculty of Environment and Natural Resources, Nong Lam University HCMC Research Center for Environmental Technology and Natural Resource Management, Nong Lam University The paper presented results of the comparative assessment of nutrient absorption capacity by plants, including reed grass (Phragmites australis L.) and vetiver (Vetiveria zizanioides L.) The constructed wetland models were designed with experiments (i) - Loading (T1): reed grass (S1), vetiver (V1) + control (C1); (ii) - Loading (T2): reed grass (S2), vetiver (V2) + control (C2); (iii) - Load (T3): reed grass (S3), vetiver (V3) + control (C3) The study investigated the surface water quality parameters including nutrients such as TKN (Total Kieldalh Nitrogen), ammonium (NH4 -N), nitrite (NO2 -N), nitrate (NO3 -N), total phosphorus (TP) and phosphate (PO4 3− ) Results showed that there was significantly decreasing change related to pollutant concentration in the tanks The studied results showed that the water treatment efficiency of Loading (T1) possessed highly nutrient absorption capacities such as nitrogen and phosphorus Comparing the nitrogen and phosphorus removal efficiency, there was no statistically significant difference between reed grass and vetiver in the same loading (P>0.05) In general, in the same loading levels, the plants' nutrient removal efficiencies were often higher than the control experiments (P0,05) Khi tải trọng gia tăng, mong đợi, hiệu xử l? ? suy giảm rõ rệt Hiệu xử l? ? chất gây ô nhiễm Tải trọng cao Tải trọng KẾT LUẬN Nghiên cứu khảo sát đánh giá khả. .. results of the comparative assessment of nutrient absorption capacity by plants, including reed grass (Phragmites australis L. ) and vetiver (Vetiveria zizanioides L. ) The constructed wetland... mặt công nghệ đất ngập nước kiến tạo sử dụng hệ thực vật cỏ sậy (Phragmites australis L. ) vetiver (Vetiveria zizanioides L. ) VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP Đối tượng nghiên cứu * Nguồn nước mặt: Nguồn