Bài báo cáo sinh thái Tảo

K H OA  SA U  ĐẠI H ỌC

CH U Y Ê N  N GÀ N H : SIN H  TH Á I  H ỌC

GVHD: Lê 7 KӏAnh Tuғ HVTH:  Ngô Võ Thị Minh H ngươ

Đà L tạ , tháng 02 năm 2018

ụ

ạ

ạ

ướ

ứ

ượ

ủ ớ

ủ

ậ

ả

ủ

ộ

ể ứ

ượ ượ

ậ

ả ỹ ả

ể

ổ ợ ượ ả

ả ử ệ ể ằ

ậ

ả

ố

ặ ệ ử ụ

ủ ữ ể ầ ộ ố ạ ướ

I.ỨNG DỤNG CỦA TẢO TRONG XỬ LÍ Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG ử ượ ứ ạ Năm 2000, t c  ng d ng trong x  lý  i Malaysia, Spirulina đ ọ ấ ầ ả ả ừ ướ i  Thái    nhà  máy  s n  xu t  d u  c   .  Năm  2003,  t c  th i  t n ả ả c  th i  ao  nuôi  tôm  c a  Spirulina  Lan,  kh   năng  làm  s ch  n ạ cũng đã đ c ch ng minh . T i Nh t B n, cùng v i ch ng vi  ẩ khu n  tía  Rhodobacter  sphaeroides  và  m t  ch ng  Chlorella  ứ sorokiniana,  t o  lam  Spirulina  cũng  đ c  nghiên  c u  đ   ng  ữ ơ ướ ụ ng h u c .  c th i giàu hàm l d ng trong x  lý n ệ ụ ệ  h p và công ngh   Hi n nay, vi c áp d ng k  thu t ADN tái t ở ế gen  đ   chuy n  gen  vào  t o  Spirulina  đang  đ   c  ti n  hành  ạ Nh t  B n  nh m  t o  ra  nh ng  ch ng  gi ng  t o  có  đ c  tính  ộ ướ ố mong mu n là m t h ng đ y tri n v ng trong vi c s  d ng  ử ả t o này trong x  lý m t s  lo i n

ọ ả c th i.

Các nhà khoa học tại Mehico đã nghiên cứu sử dụng Spirulina để loại bỏ NH4+ và PO43- trong nước thải chăn nuôi lợn có hiệu quả . Năm 2010, Spirulina cũng được các nhà khoa học Tây Ban Nha chứng minh có khả năng xử lý nước thải ô nhiễm nitơ và photpho một cách có hiệu quả . Ngoài ra, cũng có nhiều công trình nghiên cứu về khả năng sử dụng tảo lam Spirulina loại bỏ một số kim loại nặng trong nước thải. Năm 2006, công trình nghiên cứu tại Trường Đại học Goana, Italia về khả năng của tảo lam Spirulina trong việc loại bỏ đồng trong nước thải cũng đã được công bố . Năm 2007, Trường Đại học Iowa, Mỹ cũng đã công bố khả năng hấp thụ thủy ngân của chủng Spirulina platensis . Spirulina cũng được chứng minh có hiệu suất hấp thụ cadimi trong nước rất tốt.

Ử

́Ư

ƯỚ

̣ ̉ ̉

I. NG DUNG CUA TAO TRONG X  LÝ N

C

ả

ướ

ủ ế

khu  v c  chăn  nuôi  heo  ch   y u  là  t ồ

TH I CHĂN NUÔI HEO ự ạ

ướ ể

ứ

ứ

ừ   c ti u, th c ăn

ủ ướ

ượ

ứ

ợ

ả

ứ

ư

ệ

ị

ớ

ả

ả ng  t

ộ ố

ườ

Ả ừ N c  th i  phát  sinh  t ệ khâu v  sinh heo và chu ng tr i ch a phân, n th a…ừ ư ặ c th i chăn nuôi heo là ch a hàm l ng h p  đ c tr ng c a n ấ ữ ơ ề ch t  h u  c   N,  P  cao  và  ch a  nhi u  vi  rút  gây  b nh  nh   các  ệ ở ồ ị ầ  m m long móng, d ch tai xanh… do đó c n ph i qua h   d ch l ướ ố ể ử c  th i  nuôi  heo  đ   tránh  nh  h th ng  x   lý  n i  môi  ủ ệ ặ ườ t là cu c s ng c a ng ng và đ c bi tr

ả ưở i dân xung quanh.

ướ

ơ

ượ

ử

ợ

ườ

ớ ng  l n  nit   và  ấ c  nên  r t  khó  tách  ườ ng.  Tính  ằ c  x   lý  b ng  các  ư ạ ng ch a đ t tiêu

ả

heo  ch a  m t  l ộ ượ ứ ả ừ ạ N c  th i  t   tr i  chăn  nuôi  ượ ể ợ ữ ấ photpho,  nh ng  h p  ch t  có  th   hòa  tan  đ ằ ọ ươ ỏ ướ chúng  ra  kh i  n ng  pháp  l c  thông  th c  b ng  ph ả ừ ạ ướ ấ ủ c  th i  t ch t  c a  n   tr i  chăn  nuôi  l n  đ ể ể ươ ng pháp tiêu bi u (b  biogas, UASB...) th ph ồ ướ ẩ c. chu n th i ra ngu n n

ồ

ậ

ấ

ử ụ c  là  m t  thách  th c  l n.Trong  t

ướ

ệ

c th i r t hi u qu  .

ử

ớ ự ả ấ ạ ơ

ậ

ả ạ

ướ

ẽ

ấ

ẩ

ướ ể c  thai  này  v i  cách  có  th   ch p  nh n  ứ ớ ề ấ   nhiên,  có  r t  nhi u  loài  ả Chúng có  ử ư ộ c  s   d ng  nh   m t  công  đo n  trong  quy  trình  x   lý  ế ị ả ớ t  b   nuôi  khá  đ n  gi n  và  chi  phí  v n  c  th i  v i  các  thi ả ấ c  th i  ra  s   hoàn  toàn  đ t  tiêu  chu n  cho

Tái  s   d ng  ngu n  n ượ ộ đ ả ủ th y sinh có kh  năng x  lý n ể ượ ử ụ th   đ ướ n hành  r t  th p,  n phép.

̉

be ò

Chlorella

giáp xác thuộc họ Daphnia...

ướ

ư ấ ữ

ượ

ả

́

ế

ườ ậ

ộ

ợ ể ả ướ

ủ ấ

ả ả

ử

ả

ả ừ

ấ ả ừ  quá trình chăn nuôi heo có mùi r t hôi nh ng sau  N c th i t ể ả ng ch t h u  khi nuôi t o không còn mùi hôi, có th  do hàm l ể ị ả ướ ơ c th i đã b  gi m đáng k . c  trong n ̀ ́ư Ca c  nha   nghiên  c u    khuy n  cáo  ng i  chăn  nuôi  l n  làm  ệ ố thêm  h   th ng  nuôi  t o  và  nuôi  đ ng  v t  th y  sinh  đ   gi m  ồ mùi  hôi,  đ ng  th i  gi m  chi  phí  cho  x   lý  ch t  th i  và  n c  th i t

ờ  quá trình chăn nuôi.

́

̃

́

́

ư

̣ ̉ ̉

II. Ư ng dung cua tao lam Spirulina trong x  li  ô nhiê m

môi tr

ng̀ươ

• Spirulina maxima

Spirulina maxima

Spirulina

ỉ ượ

ạ

ị

ự

̀ ồ

ướ

ề

ố

ố ủ ả ể ứ c nghiên c u dùng đ   Sinh kh i c a t o lam Spirulina không ch  đ ưỡ ọ ế ấ ng  làm  t  các  ch t  có  ho t  tính  sinh  h c  có  giá  tr   dinh  d tách  chi ườ ứ ả ậ ẩ ộ i  và  đ ng  v t  mà  t o  lam  th c  ph m  ch c  năng  cho  con  ng ừ ả ử ượ ử ụ ướ c  s   d ng  trong  x   lý  n   Spirulina  co n  đ c  th i  giàu  amoni  t ả ử ̣ x   lý n ọ ồ ọ ộ ố m t  s  ngu n phân hoá h c trong  tr ng tr t   hoăc  c th i  ộ ề ủ c a các làng ngh  truy n th ng giàu tinh b t.

̀

́

ọ

ạ

ủ

́ ư

ượ

ấ

̃ ổ

ả ạ

• Ca c nha  nghiên c u đa  t o ch n đ ả

ọ

ậ

ằ

ư

ấ

ấ

ế

ề

ư

ấ ẻ ạ

ỹ

ạ

ề ướ

ộ ử ụ ế

ặ

ủ ờ

ng  m t  tr i  sang  năng  l

ượ

ườ

c th i đ ổ

ươ

ệ

ằ

ả

ệ

ầ

ự

ộ ố ế

ợ

ừ ế  t

ả t ra t ớ ứ ạ ặ ờ

ủ

ế

ệ

ầ

c các ch ng t o lam  ợ Spirulina  có  kh   năng  t ng  h p  cao  các  ch t  có  ho t  tính  ọ sinh  h c  (nh   ch t  d o  sinh  h c)  b ng  các  tác  nhân  v t  lý  nh   UV,  tia  phóng  x   có  li u  th p,  các  ch t  gây  đ t  bi n  ậ ư nhân t o cũng nh  các k  thu t di truy n và sau đó s  d ng  ả ể ử ả chính  các  ch ng  t o  này  đ   x   lý  n c  th i  .  Bi n  năng  ượ ậ ơ ể ượ ng  trong  các  c   th   sinh  v t.  l ợ ạ ặ ờ ể ả ng,  T o dùng năng l ng m t tr i đ  quang h p t o nên đ ả ượ ướ ộ ể ử ệ ử ụ c coi  tinh b t…Do đó vi c s  d ng đ  x  lý n ể chuy n  đ i  năng  l ệ ữ ượ ể ộ là  m t  ph ng  ng  pháp  h u  hi u  đ ủ ơ ể ố ượ ặ ờ ng c a c  th  s ng. m t tr i thành năng l • Thông  qua  vi c  x   lý  n ướ ả ử c  th i  b ng  cách  nuôi  t o  các  ế ố ệ ả ẽ ị ướ   c th i s  b  tiêu di m m b nh có trong n t do các y u t ủ ưở ả ủ ổ ng c a  sau: S  thay đ i pH trong ngày c a ao t o do  nh h ự ả quá trình quang h p. Các đ c t  bào t o. Và s    ti ti p xúc c a các m m b nh v i b c x  m t tr i (UV)

ả

ế ử

ả ươ

c th i ao nuôi tôm ự ở

ườ Khoa Môi tr ng

ệ ứ ụ ng ĐH Bách khoa TPHCM, đã nghiên c u thành công vi c  ng d ng sò

ườ ế ướ ứ c th i ao nuôi tôm.

ể ử ị ạ ả ử ụ

t đã s  d ng lo i t o Tetraselmis sp. vì  ễ ụ

ả ồ ợ ồ ả ứ ư

ấ ế ủ t c a  ễ ứ ủ ả ồ

ế ẹ

ướ III.Dùng t o, sò huy t x  lý n ộ ị ­NLĐ) ­ ThS D ng Th  Thành và nhóm c ng s   Tr ả ả huy t và t o đ  x  lý n ế ươ  ­ThS D ng Th  Thành cho bi trong quá trình quang h p, t o này có tác d ng làm gi m các ch t ô nhi m  trong ao nuôi tôm (ngu n th c ăn cho tôm còn d , ngu n bài ti ể tôm…). T o Tetraselmis sp. cũng là ngu n th c ăn c a các loài nhuy n th   (v m xanh, ngao, nghêu, sò huy t…).

Dùng tảo xử lí nước thải trong ao nuôi tôm

Dùng sò huyết xử lí nước thải trong ao nuôi tôm

ễ ế ể ẽ

ế c trong ao, gi

ọ ộ

ọ ữ ơ ả ả ả ớ

ươ

ộ ố ộ ầ ơ ờ ọ ướ ế ợ ả ậ ệ ộ ệ ặ t thân thi n v i môi tr i pháp đ c bi ị ả ướ ầ i pháp này đã đ c đ u gi ở ạ  xã Lý Nh n, huy n C n Gi i m t s  h  nuôi tôm ụ ữ ạ  l ế ể ử ườ ng. ử ụ ượ ứ c  ng d ng th   ệ  ­

MÔ HÌNH DÙNG TẢO ĐỂ XỬ LÍ NƯỚC THẢI TRONG AO NUÔI TÔM

ư ộ Trong các loài nhuy n th , sò huy t khi nuôi trong ao s  có tác d ng nh  m t nhà  ặ ả máy l c sinh h c, do sò huy t có kh  năng l c n i các c n bã  ướ ậ h u c , t o, đ ng v t phù du… Vì v y, k t h p t o và sò huy t đ  x  lý n c  th i ao nuôi tôm là m t gi ­Theo ThS D ng Th  Thành, b ệ nghi m thành công t TPHCM.

ộ ạ ọ ộ ị

ậ

ổ ế ị ể ả ấ ồ ạ ả ấ ồ ọ ạ ể ạ ị

ạ ị

IV.Dùng tảo xử lý rò rỉ phóng xạ ứ Nhóm nghiên c u thu c Đ i h c Northwestern xác đ nh m t loài t o ph  bi n  tên khoa h c là Closterium moniliferum có kh  năng cô l p ch t đ ng v  phóng  ư ạ ỏ x  thành d ng tinh th , giúp lo i b  các ch t đ ng v  phóng x  nguy hi m nh   ỉ strontium­90 khi phóng x  b  rò r .

́

̀

́

̀

̀

́

̃

̉ ̉ ̣ ̣ ̉ ̣

́ TAO CO  THÊ LA  CHI A KHO A DON DEP RO  RI PHO NG XA THEO CA C             ̀                   NHA  KHOA HOC MY

̣

ươ ấ ọ ng t

ự ng t ạ ữ ủ

ế ứ ươ ươ ự ả ỏ ố ượ Strontium­90 có tính ch t hóa h c và kh i l ẽ ễ ra môi tr ưở x ng không khí, strontium­90 s  d  dàng phát x  vào s a, x ng đ n s c kh e con ng canxi và bari. Khi thoát  ươ ng, t y  ườ i. ườ ng và máu t canxi, gây  nh h ng t

̃ ́ ̃ ̣ ở ̣ ̉ ̣ ̣ ̣ Viêt Nam

̣ ̉ Nhât Ban 3/2011

ạ ị ệ

ồ

ỉ ầ ượ ữ ị

ả  các máy đi n nhân, strontium­90 không ph i là  ộ ượ i trong không khí mà còn kèm m t l ng canxi  ạ ồ ng strontium­90 và nh ng đ ng v  phóng x  khác. Do  ạ ệ ị ạ ấ ể ử ả ầ ả ỉ

18.000 nan nhân đa  tham hai                Nhiê m đôc pho ng xa  ở ỉ ừ Tuy nhiên, khi phóng x  b  rò r  t ấ ồ ạ ạ đ ng v  phóng x  duy nh t t n t vô h i g p hàng t  l n l đó, đ  x  lý rò r  phóng x  hi u qu , c n ph i tách riêng strontium­90 và canxi vì  ẫ chúng hòa l n vào nhau.

ả ứ ả ậ

ế ế ể ạ

ữ ủ ả ể ặ

tinh th  strontium­90 trong không bào c a t o. Đ c bi ớ ạ

ỉ ậ ng nhóm nghiên c u, cho bi

ử ả i trong môi tr

ậ ả ệ ạ

ọ ụ ụ ự ố ở ắ ờ Các nhà nghiên c u khám phá t o Closterium moniliferum có kh  năng cô l p, hút  và k t tinh strontium­90 ­ nghĩa là bi n strontium­90 thành d ng tinh th  ­ trong  ệ t,  vòng 30­60 phút và gi ộ ạ ể ế ợ nó không th  k t h p v i canxi vô h i mà ch  t p trung vào strontium­90 đ c h i. ẽ ế ụ ế ưở ọ t nhóm s  ti p t c  Nhà khoa h c Minna Krejci ­ tr ồ ạ ườ ng  th  nghi m xem t o Closterium moniliferum có kh  năng t n t ả ẽ ọ phóng x  cao hay không. H  cũng hi v ng nghiên c u này s  giúp Nh t B n gi m  chi phí và th i gian kh c ph c v  s  c ứ ả ứ  Nhà máy Fukushima.

Nhà máy điện Fukushima

V.Công nghệ xử lí nước thải từ tảo

ả ợ ể ở ạ d ng đ n

ặ ơ ư ẩ c nh  h n m t s  vi khu n), ho c đa bào (nh  các

ộ ố

ạ ả ườ ng nhanh, ch u đ ng các thay đ i c a môi tr ả ng, có kh

ưỡ ướ ượ ng protein cao, do

ợ ụ ả ặ

ạ ộ

ổ ủ ng và hàm l c th i, có giá tr  dinh d ể ủ ả ể i d ng các đ c đi m này c a t o đ : ưỡ ấ ưỡ

ấ

ọ ng. Các ho t đ ng sinh h c trong các  ổ ể ủ ướ c th i chuy n đ i thành  ng c a n quá trình quang h p. H u h t các lo i n ạ ướ ầ ợ ể ượ ử ả ế ằ ệ ố ề c  c x  lý b ng h  th ng ao

XỬ LÍ NƯỚC THẢI BẰNG CÔNG NGHÊ ̣ SINH HỌC AO

ậ ả T o là nhóm vi sinh v t có kh  năng quang h p, chúng có th   ỏ ơ ướ ạ bào (vài lo i có kích th ớ ề ể i vài mét). lo i rong bi n, có chi u dài t ị ự ưở ố ộ T o có t c đ  sinh tr ị ể năng phát tri n trong n ườ i ta đã l đó ng ử ụ ướ ả ử X  lý n c th i và tái s  d ng ch t dinh d ấ ữ ơ ả ấ ao nuôi t o l y đi các ch t h u c  và dinh d ả ế  bào t o qua các ch t dinh trong t ệ ị ả th i đô th , nông nghi p, phân gia súc đ u có th  đ t o.ả

ả ứ ạ ộ ủ ế ữ ả ộ

Các yếu tố cần thiết cho quá trình xử lý nước thải bằng tảo: Dưỡng chất: Ammonia là nguồn đạm chính cho tảo tổng hợp nên protein của tế bào thông qua quá trình quang hợp. Phospho, Magnesium và Potassium cũng là các dưỡng chất ảnh hưởng đến sự phát triển của tảo. Tỉ lệ P, Mg và K trong các tế bào tảo là 1,5 : 1 : 0,5.

ễ ẩ ”. Các ph n  ng di n ra trong ao t o ch  y u là "ho t đ ng c ng sinh gi a  ả t o và vi khu n

ộ ộ ả ượ ự

ồ ủ ả ơ ở ố ư i  u hóa kh   ơ ở

ộ ế ư ữ ệ

ả : đ  sâu c a ao t o đ ủ ọ c l a ch n trên c  s  t ổ ợ ủ ả ả ả ố i đa c a ao t o kho ng 12,5cm. Nh ng nh ng thí nghi m  ố ư ằ ấ i  u n m trong kho ng 20 ­25cm.  ả ấ ự ế ả ơ

ủ ả ộ  s n xu t, đ  sâu c a ao t o nên l n h n 20cm (và n m  ấ ủ ư ồ ớ ả ả

ộ ờ ặ ắ ể ạ ấ ể ợ ủ Đ  sâu c a ao t o năng c a ngu n sáng trong quá trình t ng h p c a t o. Theo các c  s  lý  thuy t thì đ  sâu t trên mô hình cho th y đ  sâu t ằ Tuy nhiên trong th c t ả trong kho ng 40­ 50 cm) đ  t o th i gian l u t n ch t th i trong ao t o thích  ừ h p và tr  hao th  tích m t đi do c n l ng.

̉ ̉

ư ồ ủ ướ c th i trong ao (HRT) c

ư ồ ủ ờ ướ ầ

ng trong n ườ ọ ướ ng thì ng

: th i gian l u t n c a n ả c th i  ườ i ta ch n  ỏ ơ ớ ơ c th i trong các ao l n h n 1,8 ngày và nh  h n 8

Tao Cratium                                             Tao Clamydomonas ờ ả ờ Th i gian l u t n c a n ưỡ ấ ế ể ả ố ư t đ  các ch t dinh d i  u là th i gian c n thi th i t ưỡ ổ ả ế ấ ể chuy n đ i thành ch t dinh d  bào t o. Th ng trong t ả ư ồ ủ ướ ờ th i gian l u t n c a n ngày.

ả ả ạ

ng BOD n p cho ao t o  nh h ườ ng đ n năng  ế ưở ế ả ẽ ở ng trong ao t o s  tr  nên y m

ẩ ế ả : l ượ ạ ộ

ả ấ ầ ế ng BOD n p quá cao môi tr ủ ả ộ ằ t nh m

ề ệ ấ ố

ư : quá trình khu y tr n trong các ao t o r t c n thi ế  bào t o l ng xu ng đáy và t o đi u ki n cho các dinh  ớ ả ạ ợ

ế ượ ả ắ ẩ c quá trình phân t ng nhi

ấ ng ti p xúc v i t o thúc đ y quá trình quang h p. Trong các ao t o l n khu y   đáy ao  ổ ả ớ ở ả ệ ộ t đ  trong ao t o và y m khí  ặ ắ ấ ợ ầ ạ ấ ộ i vì nó làm cho các c n l ng n i

ặ ờ ượ ậ

ượ ườ ng, tinh b t…Do đó vi c s  d ng

ả ơ ể ộ ệ ươ ướ ể ể ổ ả ng trong các c  th  sinh v t. T o dùng  ệ ử ụ ể ng pháp h u hi u đ  đ  chuy n đ i

ượ ữ ủ ơ ể ố ng c a c  th  s ng.

ả ầ ướ ệ c

ng m t tr i sang năng l ợ ạ ặ ờ ể ng m t tr i đ  quang h p t o nên đ ộ ả ượ c th i đ c coi là m t ph ượ ặ ờ ng m t tr i thành năng l ệ ử ả ằ ệ ự c th i b ng cách nuôi t o các m m b nh có trong n ế ố ả ướ t do các y u t

ủ ả ng c a quá trình quang h p. Các đ c t t ra t bào t o. Và s  ti p ừ ế  t

ườ sau: S  thay đ i pH trong ngày c a ao t o do  ự ế ợ ớ ứ ạ ặ ờ ế ợ ạ ướ ả ệ ườ i ta k t h p vi c x  lý n ủ ầ ng ng ấ c th i và s n xu t và thu ho ch

ả ạ

ố

ố ệ ử ả ướ ả ấ c th i. Tuy nhiên t o r t khó thu ho ch (do  ộ ế  bào dày do đó các đ ng v t r t khó tiêu  ạ ặ ậ ấ ầ ừ ệ ở

c r t nh ), đa s  có thành t ẩ ng b  nhi m b n b i kim lo i n ng, thu c tr  sâu, các m m b nh còn  ướ ượ ạ ng BOD n p cho ao t o L ế ượ ấ ả su t t o vì n u l ưở ả ng đ n quá trình c ng sinh c a t o và vi khu n. khí  nh h ộ ấ Khu y tr n và hoàn l u ngăn không cho các t ế ưỡ d ộ tr n còn ngăn đ ệ ư ả t o. Nh ng vi c khu y tr n cũng t o nên b t l ế ả lên và ngăn c n quá trình khu ch tán ánh sáng vào ao t o.  ượ ế Bi n năng l năng l ể ử đ  x  lý n năng l Thông qua vi c x  lý n ả ẽ ị ổ th i s  b  tiêu di ả ộ ố ế ưở nh h  ti ủ xúc c a các m m b nh v i b c x  m t tr i (UV). Thông th ể ạ ỏ ấ ữ ơ ả t o đ  lo i b  ch t h u c  trong n ỏ kích th ị ễ hóa, th ả ạ c th i. l ướ ấ ườ i trong n