Đồ án Nghiên cứu khả năng xử lý asen trong nước ngầm của xương rồng bà trên các mẫu nước nhân tạo. Ứng dụng vào xử lý nguồn nước ngầm tự nhiên tại huyện Hàm Thuận Bắc, tỉnh Bình Thuận
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG XỬ LÝ ASEN TRONG NƯỚC NGẦM
CỦA XƯƠNG RỒNG BÀ TRÊN CÁC MẪU NƯỚC NHÂN TẠO.
ỨNG DỤNG VÀO XỬ LÝ NGUỒN NƯỚC NGẦM TỰ NHIÊN
TẠI HUYỆN HÀM THUẬN BẮC, TỈNH BÌNH THUẬN
VIỆN KHOA HỌC ỨNG DỤNG HUTECH
Ngành:
Kỹ thuật môi trường
Chuyên ngành: Kỹ thuật môi trường
GVHD : PGS.TS Thái Văn Nam
SVTH : Phan Văn Trường
Lớp
: 14DMT03
MSSV : 1411090461
TP. Hồ Chí Minh, tháng 7 năm 2018
LỜI CAM ĐOAN
Tôi: Phan Văn Trƣờng xin cam đoan:
Đồ án tốt nghiệp là thành quả từ sự nghiên cứu hoàn toàn thực tế trên cơ sở các
số liệu liên quan và thực hiện theo hƣớng dẫn của giáo viên hƣớng dẫn.
- Đồ án đƣợc thực hiện hoàn toàn mới, là thành quả của riêng tôi, không sao
chép theo bất cứ đồ án tƣơng tự nào.
- Mọi sự tham khảo sử dụng trong đồ án điều đƣợc trích dẫn các nguồn tài liệu
trong báo cáo và danh mục tham khảo.
- Mọi sao chép không hợp lệ, vi phạm quy chế của nhà trƣờng, tôi xin hoàn toàn
chiu trách nhiệm.
TP. Hồ Chí Minh, ngày 30 tháng 07 năm 2018
Sinh viên
Phan Văn Trƣờng
LỜI CẢM ƠN
Trên thực tế, không có thành công nào mà không có sự giúp đỡ, hỗ trợ, dù ít
hay nhiều, dù trực tiếp hay gián tiếp của ngƣời khác. Để hoàn thành đồ án tốt
nghiệp này, trƣớc tiên tôi xin gửi tới Ban giám hiệu trƣờng Đại học công nghệ TP.
Hồ Chí Minh, lãnh đạo và Ban chủ nhiệm Viện KHƢD HUTECH lời cảm ơn sâu
sắc, niềm tự hào vì đã đƣợc học tập tại Trƣờng trong những năm qua. Chân thành
cảm ơn đến những thầy cô giáo đã giảng dạy em trong bốn năm qua, những kiến
thức mà em nhận đƣợc trên giảng đƣờng đại học sẽ là hành trang giúp em vững
bƣớc trong tƣơng lai.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới GVHD, PGS.TS Thái Văn Nam , Viện
KHƢD HUTECH, Đại học công nghệ TP. Hồ Chí Minh đã tận tâm, tận lực giúp đỡ,
hƣớng dẫn và chỉ bảo tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài.
Tôi xin chân thành cảm ơn ThS. Trịnh Trọng Nguyễn – cán bộ quản lý
Phòng thí nghiệm Trƣờng đại học công nghệ TP. Hồ Chí Minh đã hỗ trợ các thiết
bị, 1 phần hóa chất trong quá trình tôi thực hiện đề tài trong phòng thí nghiệm.
Cuối cùng tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đối với gia đình, ngƣời thân và các bạn
bè tôi, đã quan tâm sâu sắc, chia sẻ khó khăn và động viên và giúp đỡ để tôi hoàn
thành đồ án này.
Sinh viên
Phan Văn Trƣờng
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
MỤC LỤC
MỤC LỤC..................................................................................................................ii
DANH MỤC BẢNG.................................................................................................iv
DANH MỤC HÌNH ..................................................................................................v
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ..............................................................................vii
MỞ ĐẦU ....................................................................................................................1
1.1.1 Nguồn gốc .................................................................................................7
1.1.2 Đặc điểm hình thái ....................................................................................8
1.1.4 Công dụng ...............................................................................................11
1.2.1 Các nghiên cứu ngoài nƣớc.....................................................................12
1.2.2 Nghiên cứu trong nƣớc............................................................................15
sử dụng nƣớc ....................................................................................................17
i
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
1.3.4 Các phƣơng pháp xử lý nƣớc ..................................................................24
1.4.1 Giới thiệu chung về Asen........................................................................31
1.4.3 Cấu tạo và tính chất của Asen .................................................................32
1.4.5 Độc học của Asen....................................................................................36
1.4.9 Các phƣơng pháp xử lý Asen ..................................................................46
2.2. VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU...........................................................................52
2.3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU..........................................................................53
nƣớc ngầm tự nhiên..........................................................................................54
2.4.1 Phƣơng pháp luận....................................................................................54
2.4.2 Phƣơng pháp cụ thể.................................................................................57
ii
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
3.2.1 pH tối ƣu..................................................................................................65
3.2.2 Liều lƣợng keo tụ tối ƣu..........................................................................68
3.2.3 Tốc độ khuấy tối ƣu.................................................................................70
3.2.4 Thời gian khuấy tối ƣu ............................................................................72
xƣơng rồng bà...................................................................................................77
KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ....................................................................................80
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................82
iii
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
DANH MỤC BẢNG
Bảng 3.1: Kết quả xử lý keo tụ nƣớc nhiễm Asen nhân tạo nồng độ 0,25(mg/L)
Bảng 3.2: Kết quả xử lý keo tụ nƣớc nhiễm Asen nhân tạo nồng độ 0,05(mg/L)
bằng bột xƣơng rồng khô ở các pH khác nhau .........................................................70
rồng khô ở các nồng độ khác nhau............................................................................80
iv
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1: Cây xƣơng rồng bà......................................................................................9
Hình 1.2: Các hợp chất quan trọng của xƣơng rồng .................................................11
Hình 1.3 : Sơ đồ xử lý nƣớc ngầm............................................................................31
Hình 1.4 :Mô hình cấu tạo nguyên tử Asen ..............................................................34
Hình 1.5: Các dạng tồn tại Asen trong tự nhiên........................................................35
Hình 1.8: Ô nhiễm Asen ở Việt Nam........................................................................47
Hình 2.1: Sơ đồ nghiên cứu ......................................................................................59
Hình 2.2: Sơ đồ khối kính hiển vi điện tử quét.........................................................61
Hình 3.1: Ảnh bề mặt bột khô xƣơng rồng bà (SEM) ..............................................68
Hình 3.2: Đồ thị biểu diễn khả năng xử lý Asen bằng bột khô xƣơng rồng bà ở các
pH khác nhau.............................................................................................................71
Hình 3.3: Đồ thị biểu diễn khả năng xử lý Asen bằng bột khô xƣơng rồng bà ở các
liều lƣợng khác nhau .................................................................................................74
Hình 3.4: Đồ thị biểu diễn khả năng xử lý Asen bằng bột khô xƣơng rồng bà ở các
tốc độ khuấy khác nhau.............................................................................................76
Hình 3.5: Đồ thị biểu diễn khả năng xử lý Asen bằng bột khô xƣơng rồng bà ở các
thời gian khuấy khác nhau ........................................................................................79
Hình 3.6: Đồ thị biểu diễn khả năng xử lý Asen bằng bột khô xƣơng rồng bà ở các
nồng độ khác nhau ....................................................................................................81
Hình 3.7: Đánh giá khả năng xử lý các mẫu nƣớc ngầm tự nhiên bằng bột khô
xƣơng rồng bà .........................................................................................................83
v
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
STT Ký hiệu Ý nghĩa
1
2
3
4
5
6
BGBL
BYT
CE
Brilliant Green Bile Salt – Dịch trích hỗn hợp
Bộ Ytế
Combined extract (GE +NE)
COD
DS
Chemical Oxygen Demand - Nhu cầu oxy hóa học
Disolved solid – Chất rắn hòa tan
EDX
7
GDP
GE
Gross Domestic Product – Tổng sản phẩm nội địa
Gelling extract – Dịch trích dạng keo
Liều Lƣợng
8
9
LL
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
NE
Non-gelling extract – Dịch trích dạng không keo
Nephelometric Turbidity Units – Đơn vị đo độ đục
Opuntia ficus-indica – Xƣơng rồng bà
Pepton Water –Dung dịch pepton
Quy Chuẩn Việt Nam
NTU
OFI
PW
QCVN
TCVN
TĐK
TGK
Tiêu chuẩn Việt Nam
Tốc độ khuấy
Thời gian khuấy
TP.HCM Thành Phố Hồ Chí Minh
TT Thông tƣ
UNICRF United Nations Children’s Fun (Qũy Nhi Đồng Liên Hiệp
Quốc)
21
22
23
VS
Volatile solide – Chất rắn bay hơi
WB
WHO
World Bank - Ngân hàng Thế giới
World Health Organizzation (Tổ chức Y tế Thế giới)
vi
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
MỞ ĐẦU
1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Tại Việt Nam, mức độ ô nhiễm và khan hiếm nguồn nƣớc đang trong tình
trạng báo động.Những hệ lụy về thiếu nƣớc sạch đang ảnh hƣởng trực tiếp đến đời
sống ngƣời dân.Khoảng 20% dân cƣ tại Việt Nam chƣa đƣợc tiếp cận nguồn nƣớc
sạch. Theo thống kê của Viện Y học lao động và Vệ sinh môi trƣờng, hiện có
khoảng 17.2 triệu ngƣời Việt Nam (tƣơng đƣơng 21.5% dân số) đang sử dụng
nguồn nƣớc sinh hoạt từ giếng khoan, chƣa đƣợc kiểm nghiệm hay qua xử lý [2].
Thống kê của Bộ Y tế và Bộ Tài nguyên – Môi trƣờng, trung bình mỗi năm Việt
Nam có khoảng 9,000 ngƣời tử vong vì nguồn nƣớc và điều kiện vệ sinh kém. Hàng
năm, có gần 200,000 ngƣời mắc bệnh ung thƣ mới phát hiện, mà một trong những
nguyên nhân chính bắt nguồn từ ô nhiễm môi trƣờng nƣớc, 30% ngƣời dân chƣa
nhận thức đƣợc tầm quan trọng của nƣớc sạch [3]. Thực trạng khan hiếm nƣớc sạch
cũng nhƣ ý thức bảo vệ nguồn tài nguyên nƣớc của ngƣời dân Việt Nam chƣa cao.
Đánh giá của Tổng cục Môi trƣờng, mỗi ngày cả nƣớc khai thác hàng triệu
m³ nƣớc ngầm cung cấp cho hơn 300 nhà máy nƣớc khai thác thành nƣớc sinh
hoạt[4]. Nhƣng, đáng lo ngại là nguồn nƣớc ngầm đang đối mặt với vấn đề ô nhiễm,
từ việc bị xâm nhập mặn trên diện rộng, ô nhiễm vi sinh, cho tới ô nhiễm kim loại
nặng nghiêm trọng do việc khai thác tràn lan, thiếu quy hoạch và không có kế hoạch
bảo vệ nguồn nƣớc. Hầu hết đô thị lớn đều bị ô nhiễm nƣớc ngầm do tốc độ đô thị
hóa, đặc biệt là ở Hà Nội và TP.HCM. Ngoài ra, tại các khu vực miền Trung hiện
trạng khan hiếm nƣớc sạch xảy ra hằng ngày do hạn hán kéo dài. Ở nông thôn
ngƣời dân phần lớn chƣa đƣợc tiếp cận với nƣớc sạch, nguồn nƣớc sử dụng chính là
nƣớc mƣa tích trữ trong các chum vại, một là nguồn nƣớc ngầm (nƣớc giếng) một
số sử dụng trực tiếp sau khai thác, một số nhỏ các công trình chứa nƣớc nhỏ lắng sơ
bộ trƣớc khi sử dụng. Nhƣng chất lƣợng nƣớc cũng không đảm bảo. Hàm lƣợng
chất ô nhiễm trong nƣớc vẫn còn cao và điển hình là ô nhiễm Asen trong nƣớc là
một trong những mối đe dọa lớn đối với sức khỏe con ngƣời.
SVTH: Phan Văn Trƣờng
GVHD: PGS.TS Thái Văn Nam
1
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Nhiễm Asen có thể gây những căn bệnh nguy hiểm nhƣ ung thƣ da, bàng
quang, thận, phổi, và nhiều căn bệnh khác. Ngoài ra, Asen còn đầu độc hệ tuần hoàn
Hiện nay, trên thế giới và ở Việt Nam đã và đang áp dụng nhiều phƣơng
pháp xử lý asen nhƣ: hấp phụ, trao đổi ion, kết tủa, lắng lọc, thẩm thấu ngƣợc, điện
thẩm tích,... Nhƣng ít đƣợc sử dụng rộng rải ở các vùng nông thôn vì tính kinh tế
của các phƣơng pháp này và đòi hỏi ngƣời dân áp dụng phải có trình độ cao.
Một số nơi trên thế giới đã có các biện pháp xử lý nƣớc dùng cho ăn uống từ
các thực vật tự nhiên không độc hại nhƣ hóa chất tránh ảnh hƣởng đến sức khỏe
trong các khu vực nghèo, hạn chế về khả năng tài chính không thể áp dụng các công
nghệ xử lý nƣớc hiện đại. Theo các chuyên gia Canada thuộc Trung tâm Công nghệ
nƣớc và Môi trƣờng giá rẻ, ở các vùng nông thôn thiếu nƣớc sạch, nông dân có thể
sử dụng nhánh xƣơng rồng để xử lý nƣớc uống [5]. Trên cơ sở chất nhầy cây xƣơng
rồng bà (Nopal cactus) chất chống oxy hóa có khả năng loại bỏ chất hữu cơ cũng
nhƣ độ màu của nƣớc, bột khô xƣơng rồng đƣợc chứng minh về có khả năng loại bỏ
nồng độ kim loại nặng (Asen) tốt nhất trong các dạng chiết xuất dùng trong keo tụ
xử lý nƣớc. Xƣơng rồng có nguồn gốc ở châu Mỹ, đƣợc nhập trồng khoảng thế kỷ
thứ 17, nay trở thành hoang dại, rất thông thƣờng trên đất cát hoang dọc bờ biển
miền Trung nƣớc ta, có sức sống mãnh liệt dễ tìm kiếm.
Với mong muốn tìm một biện pháp xử lý nƣớc sạch dùng trong sinh hoạt cho
ngƣời dân khu vực không có nƣớc sạch đảm bảo an toàn nhƣng ít tốn chi phí và dễ
dàng thực hiện, đặt biệt về mùa khô hạn là việc làm hết sức cần thiết.
Vì vậy, trên cơ sở kế thừa và tiếp tục phát triển từ nghiên cứu “Nghiên cứu
khả năng loại bỏ độ đục, độ màu và COD trong một số nguồn nước sử dụng bột
khô xương rồng bà, Nopal cactus.” của tác giả Nguyễn Thị Tiên.
Đề tài “Nghiên cứu khả năng xử lý Asen trong nƣớc ngầm của xƣơng
rồng bà trên các mẫu nƣớc nhân tạo. Ứng dụng vào xử lý nguồn nƣớc ngầm tự
nhiên tại huyện Hàm Thuận Bắc, tỉnh Bình Thuận” đƣợc thực hiện. Đề tài sẽ
xem xét khả năng loại bỏ một số chất ô nhiễm điển hình trong nƣớc mặt làm tiền đề
SVTH: Phan Văn Trƣờng
GVHD: PGS.TS Thái Văn Nam
2
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
cho xây dựng giải pháp xử lý nƣớc đơn giản, tiện lợi và rẻ tiền tân dụng các nguồn
thực vật sẵn có ở địa phƣơng đặc biệt là khu vực miền Trung, Việt Nam.
2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
2.1.Mục tiêu chung
Nghiên cứu khả năng loại bỏ Asen trong một số nguồn nƣớc sử dụng bột khô
từ cây xƣơng rồng bà, Nopal cactus.
2.2. Mục tiêu cụ thể
1. Xác định cấu trúc bề mặt vật liệu bột xƣơng rồng khô.
2. Xác định các giá trị tối ƣu nhƣ: pH, liều lƣợng chất keo tụ, vận tốc khuấy,
tốc độ khuấy và thời gian khuấy trên mẫu nƣớc gây nhiễm As (III) nhân tạo.
3. Đánh giá khả năng loại bỏ Asen trên một số mẫu nƣớc ngầm tự nhiên
3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
Nội dung 1: Tổng quan tài liệu
Tìm hiểu các nghiên cứu trong nƣớc và ngoài nƣớc liên quan đến đề tài thực
hiện, tìm hiểu các phƣơng pháp thực hiện, tiến hành nghiên cứu, nắm bắt các vấn đề
cần phải khắc phục hoặc kế thừa phát triển từ nền tảng các nghiên cứu trƣớc đó.
Tổng quan về xƣơng rồng bà.
Tổng quan các phƣơng pháp xử lý nƣớc.
Tổng quan các phƣơng pháp xử lý Asen
Nội dung 2: Xác định cấu trúc bề mặt vật liệu
Tạo bột khô cây xƣơng rồng đúng phƣơng pháp và bảo quản trong điều kiện
thích hợp tránh gây các sai sót trong quá trình nghiên cứu và kết quả nghiên cứu.
Gửi mẫu chụp ảnh SEM, cấu trúc bề mặt vật liệu.
Phân tích, nhận xét các ảnh chụp và so sánh với các nghiên cứu liên quan.
Nội dung 3: Xác định các giá trị tối ƣu trên mẫu nƣớc nhiễm Asen nhân tạo và
khảo sát hiệu quả xử lý trên một số mẫu nƣớc ngầm tự nhiên.
SVTH: Phan Văn Trƣờng
GVHD: PGS.TS Thái Văn Nam
3
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
- Tạo nguồn nƣớc nhân tạo có nồng độ Asen khác nhau từ 0,01 – 0,5 mg/L.
- Thực hiện thí nghiệm 1: xác định pH tối ƣu.
- Thực hiện thí nghiệm 2: xác định liều lƣợng chất keo tụ tối ƣu.
- Thực hiện thí nghiệm 3: xác định tốc độ khuấy tối ƣu.
- Thực hiện thí nghiệm 4: xác định thời gian khuấy tối ƣu.
- Thực hiện thí nghiệm 5: thử nghiệm hiệu quả xử lý Asen ở các điều kiện tối
ƣu với các nồng độ ô nhiểm thực tế khác nhau.
- Thực hiện thí nghiệm 6: khảo sát, so sánh hiệu quả xử lý của bột khô xƣơng
rồng bà và phèn nhôm trên một số mẫu nƣớc ngầm tự nhiên.
4. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Để thực hiện để tài nghiên cứu chúng tôi dùng các phƣơng pháp sau:
- Phƣơng pháp tạo vật liệu keo tụ.
- Phƣơng pháp xác định cấu trúc bề mặt.
- Phƣơng pháp lấy mẫu và bảo quản mẫu.
- Phƣơng pháp bố trí thí nghiệm.
- Phƣơng pháp xử lý số liệu thống kê.
Các phƣơng pháp thực hiện cụ thể sẽ đƣợc trình bày rõ ở Chƣơng 2.
5. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
5.1. Đối tƣợng nghiên cứu
Đồ án tốt nghiệp chủ yếu nghiên cứu về các đối tƣợng sau:
Vật liệu keo tụ tự nhiên, bột khô xƣơng rồng bà. Xƣơng rồng bà (Nopal
cactus) có tên tiếng anh là Opuntia ficus indica còn gọi là xƣơng rồng tai thỏ thuộc
họ Cactaceae đƣợc thu về từ những bãi cát tại huyện Hàm Thuận Bắc, tỉnh Bình
Thuận.
Mẫu nƣớc ngầm: đƣợc lấy từ huyện Hàm Thuận Bắc, tỉnh Bình Thuận
5.2. Phạm vi nghiên cứu
SVTH: Phan Văn Trƣờng
GVHD: PGS.TS Thái Văn Nam
4
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Nhƣ tên gọi của đề tài đƣợc giao nhiệm vụ là “Nghiên cứu khả năng
xử lý Asen trong nƣớc ngầm của xƣơng rồng bà trên các mẫu nƣớc nhân tạo.
Ứng dụng vào xử lý nguồn nƣớc ngầm tự nhiên tại huyện Hàm Thuận Bắc,
tỉnh Bình Thuận‖ đƣợc giới hạn trong mục tiêu, nhiệm vụ nêu trên.Thời gian và
kinh phí hạn chế nên việc nghiên cứu chỉ thực hiện trên nguồn nƣớc nhiễm Asen
nhân tạo và một số mẫu nƣớc ngầm tự nhiên thuộc huyện Hàm Thuận Bắc, tỉnh
Bình .
6. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ Ý NGHĨA THỰC TIỄN
6.1. Ý nghĩa khoa học
Việc thực hiện đề tài ―Nghiên cứu khả năng xử lý Asen trong nƣớc ngầm
của xƣơng rồng bà trên các mẫu nƣớc nhân tạo. Ứng dụng vào xử lý nguồn
nƣớc ngầm tự nhiên tại huyện Hàm Thuận Bắc, tỉnh Bình Thuận‖ tạo thêm một
mảnh ghép góp phần ngày càng hoàn thiện thêm công tác nghiên cứu tìm kiếm các
chất keo tụ tự nhiên phục vụ cho công tác xử lý nƣớc tiết kiệm, thân thiện với môi
trƣờng lại an toàn cho sức khỏe con ngƣời. Kết quả nghiên cứu có thể sẽ là nền
tảng, cung cấp các cơ sở dữ liệu cũng nhƣ là tài liệu tham khảo cho các công trình
nghiên cứu tiếp theo.
6.2. Ý nghĩa thực tiễn
Trong thực tiễn việc nghiên cứu của đề tài giúp giải quyết đƣợc một số vấn
đề cấp bách về nguồn nƣớc sạch ngƣời dân ở vùng nông thôn, đặt biệt là các vùng
khan hiếm nguồn nƣớc sạch và có trử lƣợng nƣớc ngầm lớn nhƣ miền Trung, có
một phƣơng pháp xử lý nƣớc mặt không tốn nhiều chi phí phù hợp cho hoàn cảnh
và điều kiện nơi đây. Việc áp dụng một cách thức xử lý ít tốn kém và tận dụng đƣợc
nguồn nguyên liệu có sẵn giải quyết các khó khăn trƣớc mắt của ngƣời dân khi
không thể tiếp cận đƣợc nguồn nƣớc sạch của nhà nƣớc. Bên cạnh đó sẽ tạo nền
tảng vững chắc trong phát triển kinh tế xã hội, mọi ngƣời dân có thể tự áp dụng
không cần có trình độ cao.
SVTH: Phan Văn Trƣờng
GVHD: PGS.TS Thái Văn Nam
5
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
7. CẤU TRÚC ĐỒ ÁN
Đồ án tốt nghiệp đƣợc cấu trúc thành 3 phần với 3 chƣơng nội dung chính:
Phần mở đầu:
Đề cập đến đặt vấn đề cho đề tài và các mục tiêu nghiên cứu, nội dung và
phƣơng pháp nghiên cứu, đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu, ý nghĩa khoa học và ý
nghĩa thực tiễn khi thực hiện đề tài Tốt nghiệp.
Chƣơng 1:Tổng quan tài liệu
Giới thiệu về xƣơng rồng bà (Nopal cactus) nguồn gốc, thành phần chính
cũng nhƣ các công dụng của xƣơng rồng bà, tình hình phân bố ở Việt Nam hiện
nay, Tổng quan tài liệu các nghiên cứu về khả năng xử lý nƣớc của xƣơng rồng bà
tìm cơ sở khoa học cho nghiên cứu và sơ lƣợc các phƣơng pháp xử lý nƣớc, xử lý
Asen và tầm quan trọng của nƣớc đối với con ngƣời.
Chƣơng 2: Phƣơng pháp và vật liệu nghiên cứu
Trình bày các phƣơng pháp sử dụng để thực hiện đề tài, vật liệu dùng cho
nghiên cứu và địa điểm tiến hành thực hiện Đồ án Tốt nghiệp.
Chƣơng 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận
Trình bày các kết quả thu đƣợc, kết quả cấu trúc bề mặt vật liệu (bột khô
xƣơng rồng bà) trên ảnh SEM, các giá trị tối ƣu đƣợc xác định với mẫu nƣớc nhân
tạo, hiệu quả xử lý các mẫu nƣớc ngầm tự nhiên bằng bột khô xƣơng rồng bà và
thảo luận, giải thích và bình luận các kết quả trên so với các nghiên cứu trƣớc đó.
Kết luận và kiến nghị
Tổng kết các kết quả thu đƣợc từ đề tài, các vấn đề làm đƣợc và chƣa đƣợc.
Đƣa ra những kiến nghị cụ thể nhằm phát triển đề tài nghiên cứu có thể áp dụng cho
thực tiễn.
SVTH: Phan Văn Trƣờng
GVHD: PGS.TS Thái Văn Nam
6
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. GIỚI THIỆU SƠ LƢỢC VỀ XƢƠNG RỒNG BÀ (NOPAL CACTUS)
1.1.1 Nguồn gốc
Xƣơng rồng Nopal cactus hay Opuntia ficus indica còn gọi là xƣơng rồng tai
thỏ, là loại xƣơng rồng ăn đƣợc, mọc tự nhiên rất nhiều ở khu vực đất khô cằn và
bán khô hạn Tây Bắc Mexico và Tây Nam Hoa Kỳ. Nhƣng cũng đƣợc tìm thấy ở
Châu Phi, Châu Úc, Nam Âu và Châu Á. Đã từ lâu đời, cƣ dân địa phƣơng dùng
xƣơng rồng Nopal để chăn nuôi, làm thực phẩm, thuốc chữa bệnh… vì thế cây
xƣơng rồng Nopal cũng là một nét biểu trƣng văn hoá, một logo của miền viễn Tây
châu Mỹ.
Giới (Kingdom) Thực vật
Ngành (Division) Thực vật có hoa
Lớp (Class) Thực vật hai lá mầm
Bộ (Ordo) Caryophyllales
Họ (Familia) Cactaceae
(Nguồn:http:// en.wikipedia.org/wiki/cactaceae).
Cây xƣơng rồng thƣờng là loại cây mọng nƣớc thuộc họ Cactaceae (có cây ra
hoa hai lá mầm). Họ Cactaceae có từ 24 đến 220 chi, tùy theo nguồn (90 chi phổ
biến nhất), trong đó có từ 1,500 đến 1,800 loài. Những cây xƣơng rồng đƣợc biết
đến nhƣ là có nguồn gốc từ Châu Mỹ, nhất là ở những vùng sa mạc. Cũng có một số
loại biểu sinh trong rừng nhiệt đới, những loại đó mọc trên những cành cây, vì ở đó
mƣa rơi xuống rất nhanh, cho nên ở đó thƣờng xuyên bị khô.
Hình 1.1: Cây xương rồng bà
SVTH: Phan Văn Trƣờng
GVHD: PGS.TS Thái Văn Nam
7
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
1.1.2 Đặc điểm hình thái
Xƣơng rồng là một loài thực vật mọng nƣớc, ƣa ánh sáng, đặc biệt là ánh
sáng trực tiếp vào buổi sáng. Có nhiều dạng phát triển: thành cây lớn, thành bụi
hoặc phủ sát mặt đất. Đa số các loài xƣơng rồng đều mọc và phát triển từ đất, nhƣng
cũng có rất nhiều loài kí sinh trên các loài cây khác để phát triển. Trung bình, một
cây xƣơng rồng sống rất lâu, tới hơn 300 năm, và cũng có loài chỉ sống 25 năm.
Gai xƣơng rồngchính là lá của chúng bị biến đổi. Một số xƣơng rồng, gai và
lông đều mọc lên từ các cụm chân gai (areoles). Mục đích gai và lông là:
- Giảm thiểu tối đa sự thoát hơi nƣớc.
- Đón bắt lƣợng mƣa và sƣơng đêm ít ỏi của vùng hoang mạc.
Thân: Xƣơng rồng bà có thân hình tai thỏ hay còn gọi là bàn chải xếp chồng
lên nhau. Bên trong thân cây xƣơng rồng là các màng nhầy dạng gel. Chính códạng
này xƣơng rồng mới giữ đƣợc một lƣợng nƣớc lớn trong cơ thể để có thểchịu đựng
sự khô hạn trong một thời gian dài. Hầu nhƣ tất cả các loài xƣơng rồng có vị đắng,
thỉnh thoảng bên trong còn có nhựa đục.
Da cây xƣơng rồng thƣờng trơn láng, có độ dai dẻo nhất định, ít có tế khổng.
Mục đích là để hạn chế sự mất nƣớc và giảm ảnh hƣởng của bức xạ mặt trời.
Hoa: Cánh hoa phân bố đồng đều và đồng tâm, hoa đa phần là lƣỡng tính, nở
vào cả sáng và tối tuỳ theo loài. Hình dạng thay đổi từ dạng phễu qua dạng chuông
và tới dạng tròn phẳng, kích thƣớc trong khoảng từ 0,2 đến 15-30cm. Phần lớn có
đài hoa (từ 5 – 50 cái hoặc hơn), thay đổi dạng từ ngoài vào trong, từ lá bắc đến
cánh hoa. Số lƣợng nhị rất lớn, từ 50 đến 1.500 (hiếm khi ít hơn).
Trái xƣơng rồng có vị ngọt, nhiều hạt. Điều này kích thích các loạichim, dơi
đến ăn và sau đó mang các hạt đi phát tán nhiều nơi khác để có thế hệxƣơng rồng về
sau.Một trái chứa khoảng 3.000 hạt, mỗi hạt dài 0,4 - 12 mm.
SVTH: Phan Văn Trƣờng
GVHD: PGS.TS Thái Văn Nam
8
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Bộ rễ xƣơng rồng thƣờng bò lan theo chiều ngang hơn là chiều sâu. Lý do
chính là lƣợng nƣớc trong đất nơi nó sống thƣờng tập trung ở phần lớp đất mặt (do
lƣợng mƣa ít nên những vùng này nƣớc ngầm rất sâu hoặc không có nƣớc ngầm).
1.1.3 Các thành phần chính trong xƣơng rồng
Các thành phần chính của Nopal cactus (Opuntia Ficus cladodesindica) là
nƣớc (80-95%), tiếp theo là một lƣợng nhỏ carbohydrat (3-7%), chất xơ (1-2%), và
protein (0.5-1%); các hợp chất khác đƣợc chỉ đƣợc biết đến và chƣa đƣợc định
lƣợng. Một phần nữa gồm các thành phần nhầy chứa polyme, chẳng hạn nhƣ các
chuỗi (1-4) –liên kết β – D–galacturonic acid và R (1-2) –liên kết L–rhamnose dƣ
[6,7].
Vai trò sinh lý của chất nhầy thực vật là điều tiết lƣợng nƣớc trong đợt hạn
hán kéo dài và để điều tiết luồng canxi của thực vật [8,9]. Xƣơng rồng
Nopal cladodes cũng đại diện cho một nguồn phytochemicals, nhƣ phenol axit và
flavonoids (Hình 1.2) [10].
SVTH: Phan Văn Trƣờng
GVHD: PGS.TS Thái Văn Nam
9
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Dihydroquercet
Myricetin
Aromadendren
Orientin
kaempferol
Β-carotene
Quercetin
Betacyanin
Betanin
Betalain
Isorhamnetin
Hình 0.1: Các hợp chất quan trọng của xƣơng rồng
Nopal Cactus(Opuntia ficus indica)
SVTH: Phan Văn Trƣờng
GVHD: PGS.TS Thái Văn Nam
10
Tải về để xem bản đầy đủ
95 trang
27620
Free
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Đồ án Nghiên cứu khả năng xử lý asen trong nước ngầm của xương rồng bà trên các mẫu nước nhân tạo. Ứng dụng vào xử lý nguồn nước ngầm tự nhiên tại huyện Hàm Thuận Bắc, tỉnh Bình Thuận", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- do_an_nghien_cuu_kha_nang_xu_ly_asen_trong_nuoc_ngam_cua_xuo.pdf
