Nghiên cứu sử dụng rong câu chỉ (Gracilatia tenusistipitata) xử lý đầu cuối nước thải nhiễm măn và thu hồi sinh khối rong

Nghiên cứu sử dụng rong câu chỉ (gracilatia tenuistipitata) xử lý đầu cuối…<br /> <br /> <br /> <br /> NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG RONG CÂU CHỈ (Gracilatia tenuistipitata) XỬ LÝ<br /> ĐẦU CUỐI NƢỚC THẢI NHIỄM MẶN VÀ THU HỒI SINH KHỐI RONG<br /> Lê Hùng Anh*, Nguyễn Thị Ngọc Bích**<br /> TÓM TẮT<br /> Rong Câu Chỉ (Gracilatia tenuistipitata) là loài rong biển phổ biến ở các vùng ven biển<br /> Việt Nam, có giá trị sử dụng trong nhiều lĩnh vực kinh tế. Rong Câu Chỉ hấp thụ nhanh các<br /> nguồn dinh dưỡng trong nước nhiễm mặn. Nghiên cứu đã sử dụng rong Câu Chỉ xử lý đầu cuối<br /> thành phần N và P của nước thải chế biến thủy sản đồng thời thu được sinh khối rong để cung<br /> cấp cho một số ngành chế biến khác. Rong Câu Chỉ có thể xử lý nước nhiễm mặn tối ưu ở nồng<br /> độ 10‰ và đạt mức độ tăng trưởng sinh khối 10,22%/ngày.<br /> Từ khóa: Gracilatia tenuistipitata, xử lý nước thải nhiễm mặn, sinh khối rong Câu.<br /> USING GRACILATIA TENUISTIPITATA FOR TREATMENT OF SALINED<br /> WASTE WATER AND PRODUCTION OF ALGAE BIOMASS<br /> ABSTRACT<br /> Gracilatia tenuistipitata is a common species of seaweed in coastal areas of Vietnam, with<br /> values used in many economic sectors. They rapid absorption of nutrients in salined water and<br /> contribute to improve, enhance environmental quality of polluted water caused by N and P.<br /> Gracilatia tenuistipitata was used for treatment of seafood processing wastewater and<br /> production of biomass for other processing industries. Gracilatia tenuistipitata can handle<br /> salinity water optimum at a concentration of 10 ‰ and growth reached 10.22% biomass / day.<br /> Keywords: Gracilatia tenuistipitata, salined waste water treatment, biomass of seaweed.<br /> 1. GIỚI THIỆU và hệ thống xử lý bằng tảo tốn nhiều chi phí<br /> khi lọc lấy tảo ra khỏi môi trường. Tuy nhiên,<br /> Trên thế giới đã có một số công trình<br /> khi thay các đối tượng tảo phù du hay vi sinh<br /> nghiên cứu về việc sử dụng rong Câu trong xử<br /> vật bằng rong biển cho thấy tính kinh tế tốt<br /> lý môi trường nước. So sánh kết quả nghiên<br /> hơn, không những cho môi trường mà còn tăng<br /> cứu của năm 1996 [1] và năm 2004 [2], Neori<br /> thêm lợi nhuận từ việc thu sinh khối rong biển<br /> và cộng sự đã đưa ra bằng chứng từ công trình<br /> (Lobban and Harrison, 1994; Carmona et al.,<br /> của mình rằng phương pháp sinh học xử lý<br /> 2001; Noeri,1996; Chopin and Wagey, 1999).<br /> nước thải trong nuôi trồng thủy sản bằng tảo<br /> Ở Việt Nam, rong Câu bắt đầu được<br /> phù du, vi sinh không cho hiệu quả kinh tế<br /> nghiên cứu ứng dụng trong xử lý nước thải với<br /> cao, do hệ thống xử lý bằng vi sinh chỉ có<br /> các đề tài của tác giả Ngô Quốc Bưu và cộng<br /> nhiệm vụ chuyển hoá đạm amôn thành dạng<br /> sự (2000), Võ Duy Sơn và cộng sự (2004),<br /> nitrogen ít độc hơn hoặc nitrat, bằng quá trình<br /> Nguyễn Hữu Khánh và các cộng sự (2005), Lê<br /> nitrat hoá mà không lấy dinh dưỡng ra khỏi<br /> Như Hậu (2006). Kết quả cho thấy rong Câu<br /> môi trường nước và chỉ dưới điều kiện kỵ khí<br /> có khả năng hấp thụ mạnh các muối dinh<br /> các vi khuẩn mới chuyển nitrat thành khí N2<br /> dưỡng (N, P) trong nước thải ưu dưỡng, làm<br /> giải phóng khỏi hệ thống (Neori et al., 1996)<br /> *<br /> Trường Đại học Công nghiệp TPHCM<br /> Trường Cao đẳng nghề Kỹ thuật Công nghệ TPHCM<br /> <br /> <br /> 32<br />  Tạp chí Đại học Công nghiệp<br /> <br /> <br /> <br /> sạch nước và gia tăng chất lượng môi trường - Phân tích chỉ tiêu nhu cầu oxy sinh hóa<br /> nước. Tuy nhiên, các tác giả chưa quan tâm (BOD): Xác định theo phương pháp SMEWW<br /> đến vấn đề hàm lượng dinh dưỡng (N, P) còn 5210 B: 2005 cho mô hình pilot. Đối với mô<br /> lại sau khi xử lý cũng như độ mặn của nước hình thùng xốp, tiến hành theo phương pháp<br /> thải chế biến thuỷ sản đầu vào cho thí nghiệm. nhân với hệ số 0,68 với lượng COD xác định<br /> được ở mỗi thùng thí nghiệm.<br /> 2. VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP<br /> NGHIÊN CỨU - Phân tích amoni (N-NH4+): Áp dụng<br /> phương pháp Nessler hóa trực tiếp. Amoni tác<br /> Vật liệu<br /> dụng với thuốc thử Nessler trong môi trường<br /> - Rong Câu Chỉ (RCCh) (Gracilatia kiềm, sản phẩm có màu vàng được so màu ở<br /> tenuistipitata) được thu từ các ao nuôi ở bước sóng λ = 430 nm bằng máy đo quang<br /> Khánh Hòa - Nha Trang và được nuôi ổn định phổ kế (Thermo Scientific, Senesys 20). Mẫu<br /> ở ba độ mặn 15‰, 10‰, 5‰ với nhiệt độ tự nước được thêm NaOH và ZnSO4 để kết tủa<br /> nhiên theo ngày (khoảng 25oC - 28oC) trong cặn và được lọc qua giấy lọc thủy tinh trước<br /> hai ngày rồi bố trí thí nghiệm (theo Lê Như khi thêm Nessler.<br /> Hậu, 2006).<br /> - Phân tích nitrat (N-NO3+): Phản ứng<br /> - Thùng xốp có kích thước lọt lòng: (Dài giữa nitrat và brucine cho sản phẩm màu vàng<br /> x rộng x cao) 34,5 x 25,0 x 29,0 (cm). được áp dụng để xác định hàm lượng nitrat<br /> - Bơm sục khí Trung Quốc hiệu ACO- bằng phương pháp so màu ở nước sóng λ =<br /> 006, công suất 80W với lưu lượng đầu ra 410 nm bằng máy đo quang phổ kế (Thermo<br /> 88L/phút. Scientific, Senesys 20).<br /> <br /> Phương pháp nghiên cứu - Phân tích phosphat (PO43-) trong nước:<br /> Phosphat phản ứng với ammonium molybdate<br /> - Phương pháp thu mẫu nước thải: Với<br /> để giải phóng axit molybdophosphoric, sau đó<br /> mô hình thùng xốp, dùng lọ nhựa dung tích<br /> axit này bị khử bởi SnCl2 cho molybdenum<br /> 200 ml, ban đầu úp ngược và nhấn xuống gần<br /> màu xanh dương. Để tĩnh sau 10 phút (không<br /> đáy rồi từ từ xoay lọ lại để lấy mẫu phân tích.<br /> quá 12 phút) đo độ hấp thu bằng máy quang<br /> Với mô hình pilot, dùng chai nhựa dung tích<br /> phổ kế (Thermo Scientific, Senesys 20) ở<br /> 500 ml lấy mẫu ở đầu ra của pilot.<br /> bước sóng λ = 690 nm.<br /> - Đo độ mặn: Sử dụng khúc xạ kế (SA-<br /> - Xác định chất rắn lơ lửng (SS): Phương<br /> 100, Singapore). Đo 2 lần/ngày vào đầu buổi<br /> pháp so màu quang phổ trên máy quang phổ<br /> sáng ( lúc 7g) và cuối buổi chiều (lúc 4g30).<br /> kế (Thermo Scientific, Senesys 20). Đo mẫu ở<br /> - Đo nhiệt độ và oxy hòa tan (DO): Sử<br /> chương trình 630 với bước sóng 810 nm sau<br /> dụng máy đo DO cầm tay (HACH - SensION<br /> khi đã chuẩn zero bằng nước cất.<br /> 6). Đo 2 lần/ngày và thực hiện song song với<br /> đo độ mặn. - Hàm lượng Nitơ tổng trong nước: xác<br /> - Đo pH: Sử dụng máy đo pH để bàn định theo phương pháp TCVN 5987-95 (phân<br /> (Sartorius PY-P12, Đức). Đo 1 lần/ngày vào tích tại Trung tâm Sắc Ký Hải Đăng, do Hồ<br /> 10g sáng. Lương Thưởng thực hiện).<br /> - Phân tích chỉ tiêu nhu cầu oxy hóa học - Xác định hàm lượng các chất trong<br /> (COD): Xác định theo phương pháp TCVN rong câu được phân tích tại Trung tâm Sắc Ký<br /> 6491:1999. Hải Đăng, do Hồ Lương Thưởng thực hiện.<br /> Cụ thể gồm các hàm lượng sau: hàm lượng<br /> <br /> <br /> 33<br /> Nghiên cứu sử dụng rong câu chỉ (gracilatia tenuistipitata) xử lý đầu cuối…<br /> <br /> <br /> <br /> Nitơ tổng theo TCVN 8557 - 2010, hàm lượng chiều cao từ mái hiên xuống thềm hiên là 3 m.<br /> Photpho theo TCVN 8563 - 2010, hàm lượng Chiều cao cột nước trong mỗi thùng xốp: 28<br /> Kali theo TCVN 8562 - 2010, hàm lượng cm.<br /> Protein theo FAO 14/7 - 1986, hàm lượng chất - Nước thải được lọc qua hai lớp vải<br /> hữu cơ theo Ref AOAC 967.05. thun để giảm bớt lượng cặn trước khi đưa vào<br /> Tính toán tốc độ hấp thụ chất dinh thùng xốp thí nghiệm.<br /> dưỡng của rong - Sục khí vào ban ngày cho tất cả các<br /> T (gam rong tƣơi/ngày) = thùng nghiên cứu với thời gian từ 6 đến 7 giờ<br /> (CĐC – CR)/(m.t) mỗi ngày.<br /> Trong đó: m : Lượng rong trong thùng thí - Thí nghiệm lặp lại ba lần và lấy số liệu<br /> nghiệm (gam rong tươi/l) trung bình. Thực hiệ ục<br /> trong thời gian 7 ngày.<br /> t : Thời gian thí nghiệm (ngày)<br /> - Tiến hành lấy mẫu phân tích mỗi ngày/<br /> CĐC: Hàm lượng chất dinh dưỡng ở<br /> lần vào khoảng 7g30 đến 8g sáng, đồng thời<br /> thùng đối chứng (mg/l N hoặc P)<br /> quan sát sự thay đổi của mẫu nước và sự ổn<br /> CR : Hàm lượng chất dinh dưỡng ở định của rong ở ba độ mặn nghiên cứu.<br /> thùng có rong (mg/l N hoặc P)<br /> - Mật độ rong: 100g/thùng, tương ứng 5<br /> Xác định tốc độ tăng trƣởng của rong kg rong/1 m3 nước thải.<br /> theo công thức Penniman et al (1986):<br /> - Sự thay đổi các chất ô nhiễm (COD,<br /> BOD, N tổng, N-NH4+, N-NO3-, P-PO43-)<br /> trong nước thải chế biến thuỷ sản ở các mức<br /> độ mặn khác nhau được đo và xác định song<br /> Trong đó: SGR : Tốc độ tăng trọng song mỗi ngày kể từ ngày bắt đầu thí nghiệm<br /> tương đối ngày (%/ngày) đến ngày cuối của thí nghiệm ở tất cả các<br /> thùng có rong và không rong.<br /> Wo : Trọng lượng ban đầu (gam).<br /> 2.2 Khảo sát mức độ giảm chất ô<br /> Wt : Trọng lượng sau thời gian t nhiễm và khả năng thu hồi sinh khối rong<br /> ngày (gam). theo thời gian<br /> t : Thời gian giữa hai lần cân (ngày). a. Mô hình thùng xốp (Thí nghiệm 2)<br /> 2.1 Khảo sát ảnh hƣởng của độ mặn Cách bố trí mô hình thí nghiệm: Nước<br /> đến sự ổn định rong (Thí nghiệm 1) thải chế biến thuỷ sản sau được bổ sung<br /> muối hột để đạt độ mặn 10‰. Tiến hành bố trí<br /> Cách bố trí mô hình thí nghiệm: nước<br /> ba lô thí nghiệm: lô A được sục khí ban ngày,<br /> thải chế biến thuỷ sản sau xử lý sinh học được<br /> lô B được sục khí ban đêm và lô C không<br /> bổ sung muối hột để đạt các độ mặn lần lượt<br /> được sục khí. M i lô gồm ba mẫu (1 mẫu đối<br /> là: 5‰, 10‰ và 15‰. Mỗi độ mặn bố trí ba<br /> chứng không thả rong và 2 mẫu thả rong Câu<br /> mẫu (1 mẫu đối chứng không thả rong và 2<br /> Chỉ).<br /> mẫu có thả rong Câu Chỉ).<br /> Điều kiện thí nghiệm<br /> Điều kiện thí nghiệm<br /> - Công thức độ mặn tiếp tục nghiên cứu<br /> - Vị trí đặt mô hình: dưới mái hiên<br /> được lựa chọn từ thí nghiệm 1.<br /> phòng thí nghiệm để che chắn nắng buổi trưa,<br /> <br /> 34<br />  Tạp chí Đại học Công nghiệp<br /> <br /> <br /> <br /> - Các điều kiện thực hiện thí nghiệm 2 b. Mô hình động – Mô hình pilot (Thí<br /> tương tự như thí nghiệm 1. Riêng điều kiện nghiệm 3)<br /> sục khí có thay đổi là 10 – 12 giờ/ngày. Cách bố trí mô hình thí nghiệm:<br /> <br /> Bể lắng và ổn định nồng độ nước thải chế biến thuỷ sản<br /> <br /> Bổ sung<br /> muối hột Bể pha trộn và ổn định độ mặn 10‰<br /> q1 q2 q3 q4<br /> <br /> <br /> RCCh A B C D<br /> Lượng nước<br /> xả vào 1A 2B 3C 4D<br /> nguồn trong<br /> ngày Xả nước vào nguồn tiếp nhận<br /> <br /> <br /> <br /> Hình 1. Sơ đồ bố trí thí nghiệm pilot<br /> Điều kiện thí nghiệm 2.3 Khả năng thu hồi và sử dụng sinh<br /> - Công thức độ mặn tiếp tục nghiên cứu khối rong câu (Thí nghiệm 4)<br /> được lựa chọn từ thí nghiệm 2. Dựa vào các thí nghiệm trên và khảo sát<br /> sự tăng trưởng của rong cũng như sự thay đổi<br /> - Vị trí đặt mô hình: Trước sân phòng thí<br /> thành phần các dinh dưỡng của rong theo thời<br /> nghiệm có nhiều ánh sáng và có bố trí lưới che<br /> gian thí nghiệm. Đánh giá số lượng và chất<br /> chắn để giảm bớt ánh nắng lúc trưa.<br /> lượng rong thu hồi trong thí nghiệm 3, từ đó<br /> - Nước thải cũng được lọc qua hai lớp đề xuất hướng ứng dụng rong từ quá trình nuôi<br /> vải thun để giảm bớt lượng cặn trước khi đưa rong trong nước thải chế biến thuỷ sản cho các<br /> vào thí nghiệm. Thời gian thí nghiệm từ 7 đến ngành công nghiệp sử dụng rong làm nguyên<br /> 10 ngày. liệu.<br /> - Tốc độ dòng chảy vào các lô thí 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN<br /> nghiệm được chọn lựa lần lượt như sau: q1 =<br /> 47 ml/phút; q2 = 94 ml/phút; q3 = 141 ml/phút; 3.1 Ảnh hưởng của độ mặn đến sự ổn<br /> q4 = 188 ml/phút. định rong (Thí nghiệm 1)<br /> Theo quan sát, sau hai ngày thí nghiệm,<br /> - Mật độ rong và các chỉ tiêu thí nghiệm<br /> nước ở các thùng có rong trong hơn nước ở<br /> tương tự thí nghiệm 1 và 2.<br /> các thùng đối chứng. Đến ngày thứ 5, rong ở<br /> - Lấy mẫu phân tích mỗi ngày/ lần vào thùng có độ mặn 5‰ bắt đầu chết dần, có sự<br /> khoảng 11g đến 13g trưa, đồng thời quan sát phát triển của loài tảo xanh nước ngọt, nước<br /> sự thay đổi của mẫu nước, đánh giá khả năng đục trở lại và có mùi hôi tanh. Độ mặn 15‰,<br /> thu hồi sinh khối rong, đánh giá tốc độ hấp thụ rong có xu hướng cứng cáp nhất, thân rong to<br /> dinh dưỡng và tốc độ tăng trưởng tương đối tròn hơn thùng có độ mặn 10‰. Ở hai độ mặn<br /> ngày của rong sau khi kết thúc đợt thí nghiệm. này nước trong, không có tảo phù du, rong có<br /> màu nâu sậm so với màu sắc ban đầu (màu<br /> <br /> 35<br /> Nghiên cứu sử dụng rong câu chỉ (gracilatia tenuistipitata) xử lý đầu cuối…<br /> <br /> <br /> <br /> vàng sáng xen kẽ nâu sáng, thân và nhánh rong 6 và đạt 66,87% COD. Lô thí nghiệm ở độ<br /> thanh mảnh) do sự hình thành thêm các sắc tố mặn 10‰ đạt hiệu quả xử lý nhanh ở ngày thứ<br /> phycoerythrin để thích nghi với cường độ ánh 2 (74,23% COD). Còn ở lô độ mặn 5‰, kể từ<br /> sáng nghiên cứu khi bố trí mô hình dưới mái sau ngày đầu giảm mạnh thì những ngày tiếp<br /> hiên trước phòng thí nghiệm. Điều này phù sau đó giá trị COD và BOD tiếp tục tăng nhẹ,<br /> hợp với nghiên cứu của Lê Như Hậu (2006) là tương đối đều và kéo dài đến ngày cuối của<br /> rong phân bố càng sâu, ánh sáng càng yếu thì thời gian thí nghiệm. Ở độ mặn cao nhất thì<br /> hàm lượng sắc tố càng tăng. Ở hầu hết các rong có khả năng ổn định tốt hơn nhưng hiệu<br /> thùng đối chứng không có rong đều có sự phát quả xử lý ở mức độ mặn này kém hơn mức độ<br /> triển của rêu tảo làm cho nước có màu xanh. mặn 10‰.<br /> - Về chỉ tiêu COD và BOD: Ở lô độ mặn<br /> 15‰, hiệu quả xử lý cao nhất là vào ngày thứ<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> độ mặn<br /> Kết quả phân tích trên cho thấy tương 6 của thí nghiệm. Riêng lô thí nghiệm ở độ<br /> đối phù hợp với những hiện tượng xuất hiện mặn 5‰ có hiệu quả xử lý cao nhất vào ngày<br /> được quan sát bằng mắt. Hiện tượng giá trị thứ 5 và 6 của đợt thí nghiệm là 75% nhưng<br /> COD, BOD giảm là do các chất hữu cơ có sau đó thì hiệu quả xử lý này có giảm đi ở<br /> trong nước thải bị oxy hóa trong điều kiện hiếu ngày cuối của thí nghiệm. Có thể hiểu được<br /> khí, đồng thời khi các chất hữu cơ được vô cơ rằng độ mặn càng cao thì sự hấp thụ Nitơ tổng<br /> hóa thì chúng sẽ được rong hấp thụ vì vậy làm số của rong nước mặn sẽ càng cao. Mức giảm<br /> giảm nhanh lượng COD, BOD. này đồng nghĩa với việc rong câu hấp thụ<br /> mạnh nitơ để hình thành cấu trúc của hệ sắc tố<br /> - Về chỉ tiêu nitơ tổng: các giá trị Nitơ<br /> và protein trong tế bào rong vì vậy mà nhận<br /> tổng số có xu hướng giảm đều theo thời gian<br /> thấy rong có màu nâu xen lẫn đen sậm trong<br /> thí nghiệm. Trong đó, mức giảm của lô thí<br /> quá trình thực hiện thí nghiệm, khác hoàn toàn<br /> nghiệm ở độ mặn cao nhất (15‰) có khuynh<br /> với màu sắc ban đầu khi lấy rong giống thí<br /> hướng giảm ít biến động nhất và đạt 82,5%<br /> nghiệm.<br /> vào ngày cuối thí nghiệm. Độ mặn 10‰ có<br /> hiệu quả xử lý đạt 80% vào ngày thứ 4 đến thứ<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 36<br />  Tạp chí Đại học Công nghiệp<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 3. Biến thiên ộ mặn<br /> - Về chỉ tiêu amoni: Kết quả thể hiện trong điều kiện hiếu khí thông qua quá trình<br /> trên sơ đồ cho thấy trong hai ngày đầu thí nitrat hóa làm giảm nồng độ NH4+. Ngoài ra,<br /> nghiệm, nồng độ Amoni (NH4+) ở các lô thí tảo nước lợ xuất hiện cũng góp phần tiêu thụ<br /> nghiệm đều giảm nhanh và tăng khá lớn vào NH4+ trong nước. Tuy nhiên, nguyên nhân chủ<br /> ngày thứ 3 rồi sau đó tiếp tục giảm vào các yếu làm giảm NH4+ trong các thí nghiệm là do<br /> ngày cuối của đợt thí nghiệm, trong đó giảm hoạt động sống của rong. Trong quá trình<br /> nhiều nhất là hai lô thí nghiệm có độ mặn cao quang tổng hợp, rong sử dụng ánh sáng, nguồn<br /> nhất ứng với hiệu quả xử lý 95,21% cho lô thí carbon vô cơ và chất dinh dưỡng để sinh<br /> nghiệm độ mặn 15‰ và 98,40% cho lô thí trưởng. Nitơ tồn tại ở dạng NH4+ chủ yếu trong<br /> nghiệm 10‰. Khi sục khí, N-NH3 sẽ được giải nước thải cũng là nguồn dinh dưỡng rong dễ<br /> phóng một phần ra ngoài. Đồng thời, sự tồn tại hấp thụ hơn so với NO3- để đồng hóa axit amin<br /> của các vi sinh vật sống bám ở gốc rong có tác tự do trong tế bào rong làm tăng sinh khối<br /> dụng chuyển hóa N-NH4+ thành dạng N-NO3- (Kartik Baruah et al).<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 4. Biế c độ mặn<br /> - Về chỉ tiêu nitrat: sự thay đổi nitrat ở ngày thứ 5. Lô thí nghiệm độ mặn cao nhất<br /> theo thời gian thí nghiệm có nhiều biến động đạt hiệu quả xử lý 49,63% và lô thí nghiệm ở<br /> lớn trong ba ngày đầu thí nghiệm với xu độ mặn thấp nhất có hiệu quả xử lý 45,16%<br /> hướng tăng rồi giảm bất thường ở hai lô thí vào ngày thứ 6 của đợt thí nghiệm.<br /> nghiệm có độ mặn cao nhất và thấp nhất. Sự biến đổi các giá trị cho thấy rong câu<br /> Riêng lô thí nghiệm có độ mặn còn lại có mức hấp thụ amoni tốt hơn nitrat do phụ thuộc vào<br /> giảm nitrat tương đối ổn định và không có đặc tính sinh học của loài. Kết quả này hoàn<br /> nhiều thay đổi lớn, đạt hiệu quả xử lý 73,23% toàn phù hợp với những thí nghiệm đã được<br /> <br /> 37<br /> Nghiên cứu sử dụng rong câu chỉ (gracilatia tenuistipitata) xử lý đầu cuối…<br /> <br /> <br /> <br /> thực hiện. Các loài rong thuộc bộ rong Đỏ hấp các sắc tố phycoerythrin (Deboer và CS, 1978;<br /> thụ NH4+ tốt hơn NO3- do góp phần hình thành Jones và CS, 1996; Lê Như Hậu và CS, 2006).<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> H 5. Biế ộ mặn<br /> - Về chỉ tiêu phosphat: hiệu quả xử lý nước thấp có thể do rong câu chưa thực sự<br /> phosphat thấp hơn so với các chỉ tiêu khác thích nghi với môi trường sống mới nên hạn<br /> trong thí nghiệm này. Hiệu suất đạt cao nhất chế về mặt hấp thụ PO43-. Tuy nhiên, nếu<br /> 34,87% thuộc về lô thí nghiệm có độ mặn không có phosphat thì khả hấp thụ nitơ của<br /> 10‰ vào ngày thứ 2 trong thời gian thí rong trong nước cũng giảm (Lapointe và CS,<br /> nghiệm. Khả năng hấp phụ phosphat trong<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 1978).<br /> 6. Biến t phos ộ mặn<br /> Tóm lại, nước có độ mặn 10‰ là thích 3.2.1 Mô hình thùng xốp (Thí nghiệm 2)<br /> hợp nhất cho sự phát triển của rong Câu Chỉ, - Về chỉ tiêu COD và BOD: Hiệu quả xử<br /> hiệu quả xử lý các chất ô nhiễm tốt và rong lý COD cao nhất ở lô thí nghiệm sục khí đêm<br /> phát triển ổn định hơn so với độ mặn 5‰ và đạt 71,58% vào ngày thứ 2 của đợt thí nghiệm.<br /> 15‰. Hiệu quả xử lý 68,32% COD thuộc về lô thí<br /> 3.2 Mức độ giảm chất ô nhiễm và khả nghiệm sục khí ban ngày và lô không sục khí<br /> năng thu hồi sinh khối rong theo thời gian đạt hiệu quả xử lý 69,9% COD vào ngày thứ 5.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 38<br />  Tạp chí Đại học Công nghiệp<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 7. Biế<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 8. Biế<br /> - Về chỉ tiêu nitơ tổng: Các giá trị Nitơ tổng số ở cả ba lô thí nghiệm đều có xu hướng<br /> giảm đều theo thời gian thí nghiệm. Trong đó, mức giảm của lô thí nghiệm sục khí đêm là ổn<br /> định nhất và cho hiệu quả xử lý ở ngày cuối thí nghiệm đạt 71,46% cao nhất so với lô sục khí<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> ngày (69,64%) và lô không sục khí (64,57%).<br /> 9. Biế<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 39<br /> Nghiên cứu sử dụng rong câu chỉ (gracilatia tenuistipitata) xử lý đầu cuối…<br /> <br /> <br /> <br /> - Về chỉ tiêu amoni: sau 7 ngày thí nghiệm, cả ba lô đều cho thấy mức giảm rất ổn định từ<br /> ngày đầu cho đến ngày cuối của đợt thí nghiệm. Các mức giảm đều đạt hiệu quả xử lý cao nhất<br /> vào ngày cuối của thí nghiệm và mức đạt cao nhất là 88,73% (lô thí nghiệm sục khí đêm), mức<br /> thứ hai là 85,82% (lô thí nghiệm sục khí ngày) và 83,28% (lô thí nghiệm không sục khí).<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 0. Biế<br /> - Về chỉ tiêu nitrat: mặc dù có biến động lớn ở ngày đầu thí nghiệm nhưng hiệu quả xử lý ở<br /> cả ba lô thí nghiệm đều đạt trên 98,8%.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 1. Biế<br /> - Về chỉ tiêu phosphat: Sự biến động của PO43- tương đối giống với sự biến động của NO3-,<br /> mức giảm nhiều nhất vào ngày đầu thí nghiệm ở cả ba lô và hiệu quả cao nhất là 65,88% (lô sục<br /> khí đêm), 63,12 % (lô sục khí ngày), 62,34% (lô không sục khí) và đạt hiệu quả cao hơn 78% ở<br /> ngày cuối của đợt thí nghiệm cho cả ba lô.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 2. Biế<br /> <br /> <br /> 40<br />  Tạp chí Đại học Công nghiệp<br /> <br /> <br /> <br /> Qua thí nghiệm, ta xác định được rong tăng và ngược lại. Trong thí nghiệm, lô A có<br /> Câu có khả năng hấp thụ dinh dưỡng để tăng hiệu quả xử lý cao nhất (75,6%). Mức hiệu quả<br /> trưởng sinh khối và đồng thời đã làm giảm các đạt được này chủ yếu là do tốc độ nước được<br /> chất ô nhiễm có trong nước, thể hiện rõ nhất ở khống chế ở mức thấp nhất nên khi nước đi<br /> lô thí nghiệm sục khí đêm. qua bể rong thì sẽ được giữ lâu hơn để rong<br /> được tiếp xúc với nguồn chất dinh dưỡng trong<br /> 3.2.2 Mô hình động – Mô hình pilot (thí<br /> nước và có đủ thời gian để các chất chuyển<br /> nghiệm 3)<br /> hóa thành nguồn dinh dưỡng dễ hấp thụ hơn<br /> - Về chỉ tiêu COD và BOD: ta thấy, khi cho rong. Nhờ điều này mà giá trị COD hay<br /> tốc độ nước càng nhỏ thì mức giảm chất ô BOD cũng đồng thời được xử lý khá tốt.<br /> nhiễm, hiệu quả xử lý chất ô nhiễm sẽ càng<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 13. Biế<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 4. Biế<br /> - Về chỉ tiêu nitơ tổng: Có xu hướng giảm đáng kể ở cả bốn lô thí nghiệm. Mức giảm chất<br /> ô nhiễm cao nhất vẫn chiếm ưu thế cho lô thí nghiệm A có tốc độ nước chảy chậm nhất, hiệu<br /> quả xử lý đạt mức cao ở những ngày cuối (79%).<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 5. Biế<br /> <br /> <br /> 41<br /> Nghiên cứu sử dụng rong câu chỉ (gracilatia tenuistipitata) xử lý đầu cuối…<br /> <br /> <br /> <br /> - Về chỉ tiêu amoni: Lô A có hiệu quả xử lý đạt giá trị cao nhất ở ngày cuối là 81,38%, lô<br /> B đạt 69,22%, lô C đạt 50,27% và lô D đạt 31,68%.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 6. Biế<br /> - Về chỉ tiêu nitrat: hiêu quả xử lý chất ô nhiễm đạt cao nhất của lô A trong đợt thí nghiệm<br /> là 75,1% và 60,1% là hiệu quả xử lý của lô B, lô C chỉ đạt 21% thấp hơn nhiều so với lô A và lô<br /> B ở ngày cuối thí nghiệm.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 7. Biến thiên trat<br /> - Về chỉ tiêu phosphat: Hiệu quả xử lý cao nhất của lô A là 67,5% (ngày thứ 4) và 82,8%<br /> (ngày thứ 8); của lô B là 70% (ngày thứ 4); của lô C là 70,6% (ngày thứ 5); của lô D là 71,2%<br /> (ngày thứ 4).<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 8. Biến thiên<br /> <br /> <br /> <br /> 42<br />  Tạp chí Đại học Công nghiệp<br /> <br /> <br /> <br /> Sự hấp thụ dinh dưỡng của rong câu ở thí nghiệm này cho thấy tốc độ tăng trưởng tương<br /> đối ngày của lô A là cao nhất (13,13%) và xếp theo thứ tự tiếp theo là lô B (12,71%), lô C<br /> (8,95%), lô D (5,35%). Vậy tốc độ dòng chảy càng thấp, hiệu quả xử lý chất ô nhiễm và tốc độ<br /> tăng trưởng của rong càng tốt.<br /> 3.3 Khả năng thu hồi và đề xuất sử dụng sinh khối rong Câu (Thí nghiệm 4)<br /> Kết quả phân tích mẫu rong Câu Chỉ trước và sau khi thí nghiệm<br /> <br /> Kết quả ệm<br /> <br /> Chất lƣợng Mô hình Tỷ trọng so Mô hình Tỷ trọng so<br /> TT Chỉ tiêu rong ban đầu tĩnh với đầu vào động với đầu vào<br /> (%) (%)<br /> (TN2) (TN3)<br /> <br /> 1 Nitơ tổng (%) 4,31 2,02 46,87 3,07 71,23<br /> <br /> 2 Photpho tổng<br /> 864,47 227,87 26,36 253,02 29,27<br /> (mg/kg)<br /> <br /> 3 Kali tổng (%) 3,60 5,14 143,00 5,72 159,00<br /> <br /> 4 Protein (%) 26,93 12,63 46,90 17,66 65,57<br /> <br /> 5 Hàm lượng 52,46 51,64 98,43 51,85 98,83<br /> CHC (%)<br /> <br /> Từ kết quả phân tích mẫu rong trên cho 4. KẾT LUẬN<br /> thấy khả năng thu hồi các dưỡng chất từ rong Thứ nhất, khi sử dụng rong Câu Chỉ<br /> câu sau hai đợt thí nghiệm phần lớn đều chiếm trong xử lý đầu cuối của nước thải chế biến<br /> tỷ trọng trên 45%. Riêng chỉ tiêu photpho tổng thủy sản nhiễm mặn, độ mặn thích hợp nhất<br /> chiếm tỷ trọng dưới 30% ở cả hai đợt thí cho rong phát triển là 10‰. Ở độ mặn<br /> nghiệm so với mẫu ban đầu. Đặc biệt, chỉ tiêu thấp hơn 10‰, rong không phát triển.<br /> kali tổng ở cả hai thí nghiệm cho tỷ trọng vượt Độ mặn trên 10‰, khả năng xử lý các thành<br /> từ 147.8% (thí nghiệm 1) lên 159% (thí phần ô nhiễm trong nước thải kém ổn định.<br /> nghiệm 2), chứng tỏ kali chiếm ưu thế lớn<br /> nhất trên mẫu rong thí nghiệm và tiếp đến là Thứ hai, khi được nuôi trong mô hình<br /> phải kể đến hàm lượng chất hữu cơ chiếm tỷ tĩnh (thùng xốp) rong phát triển và cho hiệu<br /> trọng gần 100% trong các mẫu rong ở hai thí quả xử lý các chất ô nhiễm tốt nhất khi được<br /> nghiệm. sục khí vào ban đêm. Với mô hình động, nước<br /> thải trong lô có tốc độ nước chậm nhất (47<br /> Với kết quả phân tích này, nhận thấy ml/phút) được xử lý tốt nhất, tốc độ tăng<br /> các thành phần của rong sau khi thu hồi khá trưởng tương đối ngày của rong đạt cao nhất<br /> lớn so với mẫu rong câu giống ban đầu và rất (10,22<br /> phù hợp cho một số ngành công nghiệp sử<br /> dụng rong nguyên liệu cho sản xuất ra các sản<br /> phẩm có cung cấp các thành phần chính như Thứ ba, hàm lượng các chất khô trong<br /> nitơ, protein, hàm lượng chất hữu cơ và đặc rong tăng 71,23% (N), tăng 159% (K), tăng<br /> biệt là thành phần kali. 65,57% (protein), tăng 98,83% (hàm lượng<br /> <br /> <br /> 43<br /> Nghiên cứu sử dụng rong câu chỉ (gracilatia tenuistipitata) xử lý đầu cuối…<br /> <br /> <br /> <br /> chất hữu cơ) so với đối chứng đầu vào, điều Tuy n<br /> này cho thấy sử dụng rong Câu để xử lý trong<br /> hàm lượng dinh dưỡng trong nước thải vừa có<br /> lợi về môi trường, vừa có lợi về kinh tế. Rong<br /> sau khi được nuôi trong nước thải nhiễm mặn S<br /> đã qua xử lý có thành phần dinh dưỡng cao<br /> hơn rất nhiều so với cây giống ban đầu, là ển<br /> nguyên liệu cho một số ngành công nghiệp mở rộng nuôi trồng rong Câu ở Việt Nam.<br /> khác.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> TÀI LIỆU THAM KHẢO<br /> [1] Lê Như Hậu (2004), "Thành phần loài và phân bố rong Câu (Gracilaria) ven biển Việt<br /> Nam", Tuyển Tập các Báo cáo Khoa học, Hội thảo khoa học tại Hải Phòng, tr. 183-201.<br /> [2] Lê Như Hậu (2006),<br /> Luận án tiến sĩ sinh học, Viện Hải dương học.<br /> [3] Lê Như Hậu, Nguyễn Hữu Đại (2006), “Contribution to stydy of Gracilaria and relative<br /> Genera (Gracilariales, Rhodophyta) from Vietnam”, Coastal Marine Science. 30 (1), pp.<br /> 214-221.<br /> [4] Lê Như Hậu, Nguyễn Hữu Đại (2008), “Rong Câu Việt Nam - Nguồn lợi và sử dụng”,<br /> NXB Khoa học tự nhiên và công nghệ.<br /> [5] (2004), “<br /> - , Nha Trang, Tr.17.<br /> [6] Ngô Quố "Nghiên cứu sử dụng rong biển để xử lý nhiễm bẩn<br /> dinh dưỡng trong nước thải ao nuôi tôm",Tạp Chí Hóa Học, T.38, số 3: 19-21.<br /> [7] Tuyển tập các công trình nghiên cứu khoa học công nghệ (1985-2007), Viện nghiên cứu và<br /> ứng dụng công nghệ Nha Trang, năm 2007.<br /> [8] Penniman C.A., Mathieson A.C., Penniman C.E. (1986), “Reproductive phenology and<br /> growth of Gracilaria tikvahiae McLachlan (Gigartinales, Rhodophyta) in the Great Bay<br /> Estuary”, New Hampshire, Bot. Mar., 29: 147-154.<br /> [9] Chopin, T & Wagey, B. T. (1999), “Factorial stuydy of the effects of phosphorus and<br /> nitrogen enrichments on nutrient and carrageenan content in Chondrus crispus<br /> (Rhodophyceae) and on residual nutrient concentration in seawater”, Botanica, Marina,<br /> 42:23-31.<br /> [10] Lobban C.S & Harrison P.J. (1994), “Seawead Ecology and physiology”, Cambridge<br /> University Press: New York. 366 pp.<br /> [11] Kartik Baruah, et al (2006), “Seaweeds : an ideal conponent for wastewater treatment for<br /> use in aquaculture”.<br /> <br /> <br /> <br /> 44<br />  Tạp chí Đại học Công nghiệp<br /> <br /> <br /> <br /> [12] Deboer J. A., Harry J. G., Thomas L. I. and Christophe F. D. (1978), "Nutrionnal Studies<br /> of two red Algae.1. Growth rate as a function of nitrogen source and concentration",<br /> Collected Prints, Woods Hole ocean. Inst. 2, pp. 261-265.<br /> [13] Jones A. B., Stewart G. R. and Denninson W. C. (1996), "Macroalgal responses to nitrogen<br /> source and availability: amino acid metabolic profiling as a bioindicator using Gracilaria<br /> edulis (Rhodophyta)", J. Phycol., 32, pp. 757-766.<br /> [14] Lapointe B. E. and Ryther J. H. (1978), "Some aspects of the growth and yield of<br /> Gracilaria tikvahiae in culture", Collected prints, pp. 185-193.<br /> [15] Neori A., Krom M. D., Ellner S.P., Boyd C. E., Popper D., Rabinovitch R., Davison P.J.,<br /> Dvir O., Zuber D., Ucko M., Angel D., Gordin H. (1996), "Seaweed biofilters as regulators<br /> of water quality in integrated fish-seaweed culture units), Aquaculture, 141, pp. 183-199.<br /> [16] Neori A., Chopin T, Troel M., (2004), “Integrated aquaculture; rationale, evolution and<br /> state of the art emphasizing seaweed biofiltration in modern mariculture”, Aquaculture<br /> 231: 361-391.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 45<br />