- NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP THU NITRATE VÀ PHOSPHATE CỦA VI TẢO ĐƯỢC PHÂN LẬP TỪ NƯỚC THẢI SINH HOẠT. - Nitrate, phosphate, phân lập, vi tảo, xử lý nước thải Keywords:. - The results showed that two microalgae strains of phylum Chlorophyta, Chlorella sp.1 and Chlorella sp.2, can remove nitrate and phosphate in the experimental scale with absorption efficiency of >. - The result of this study suggests that these two Chlorella sp.1 and sp.2 can be used as potential agents for management of nitrate and phosphate in domestic wastewater in the upcoming experiments.. - Nước thải sinh hoạt thường chứa một lượng lớn nitrate và phosphate có thể gây ra hiện tượng phú dưỡng và ô nhiễm môi trường nước. - Vi tảo thường tích lũy nitrogen và phosphorus dưới dạng nitrate và phosphate để tạo sinh khối cho chúng. - Do vậy, việc chọn ra dòng tảo có khả năng hấp thu hiệu quả nitrate và phosphate là cần thiết để làm cơ sở cho các nghiên cứu về xử lý nước thải. - Nghiên cứu được thực hiện nhằm khảo sát khả năng hấp thu nitrate và phosphate của 6 dòng vi tảo được phân lập từ nguồn nước thải sinh hoạt. - Trong 6 dòng tảo được phân lập, 2 dòng vi tảo là Chlorella sp.1 và Chlorella sp.2 có hiệu suất hấp thu trên 90%. - nitrate và 88% phosphate đã được tuyển chọn. - Hai dòng tảo tiềm năng này được tiếp tục nghiên cứu xử lý nitrate và phosphate trong nước thải sinh hoạt ở các thí nghiệm tiếp theo.. - Nước thải sinh hoạt đô thị thường chứa các lượng lớn nitrate (NO 3. - Nhiều biện pháp xử lý nước thải đã được áp dụng như: phương pháp xử lý cơ học, hóa học, hóa lý. - Chính vì thế, việc nghiên cứu để tìm ra biện pháp thích hợp và có khả năng xử lý triệt để các nguồn nitrate, phosphate và ammonia, góp phần xử lý nước thải sinh hoạt đô thị là vô cùng cấp thiết.. - Vi tảo là nhóm vi sinh vật đơn bào hay đa bào kích thước hiển vi có khả năng quang hợp như nhóm thực vật ở cạn. - Vi tảo có giá trị dinh dưỡng và hàm lượng protein cao, một số chứa các chất béo và vitamin thiết yếu mà thực vật thông thường không có. - Đặc biệt, vi tảo tăng trưởng và phát triển nhanh trong nước thải do chúng có khả năng sử dụng các chất dinh dưỡng vô cơ như nitrate, phosphate, một số kim loại nặng để chuyển thành sinh khối cho chúng (Yang et al., 2017. - Ở Việt Nam, các công bố về khả năng xử lý nitrate và phosphate của vi tảo từ nước thải sinh hoạt rất ít. - Các nghiên cứu chủ yếu tập trung vào khả năng xử lý nitrate và phosphate từ nước thải của một số loài thực vật như trầu bà, sen, súng (Nguyễn Thị Kim Ngân &. - (2015) đã chứng minh khả năng sử dụng các chất dinh dưỡng đạm và lân của vi tảo Chlorella sp. - từ nước thải của ao nuôi cá tra để tạo sinh khối cho chúng.. - Trên thế giới, việc nuôi cấy tảo để xử lý nitrate và phosphate tuy là một ứng dụng không mới nhưng vẫn đang nhận rất nhiều sự quan tâm và ngày càng được nghiên cứu rộng rãi. - Một nghiên cứu khác cho thấy tảo lục đơn bào Scenedesmus obliquus có khả năng sử dụng 155 mg nitrogen tổng số và 4 mg phosphorus tổng số từ nước thải chăn nuôi heo. - sulphate và 41% chloride từ nguồn nước thải đô thị.. - (2019), Chlorella sp. - có thể giúp loại bỏ 99% ammonia từ nước thải.. - Mặc dù nhiều loài tảo được biết có khả năng xử lý nitrate và phosphate, nhưng hiệu quả xử lý phụ thuộc vào từng dòng tảo. - Do đó, đề tài này tập trung nghiên cứu khả năng hấp thu nitrate và phosphate của các dòng tảo được phân lập từ nước thải sinh hoạt, từ đó tìm ra dòng tảo hấp thu nitrate và phosphate tốt nhất trong điều kiện phòng thí nghiệm. - Kết quả của đề tài sẽ làm cơ sở cho các nghiên cứu xử lý nitrate và phosphate trong các nguồn nước thải.. - Thu mẫu nước thải. - Sau đó, rửa miếng giấy lọc và thu phần nước đã rửa để phân lập vi tảo trên môi trường WC (Wight’s Cryptophytes) (Guillard &. - Phân lập và định danh các dòng vi tảo thu từ nước thải sinh hoạt. - Phân lập vi tảo trên môi trường WC đặc Trong tủ cấy vô trùng, nhỏ 1 giọt nước đã thu được khi rửa giấy lọc lên môi trường WC đặc. - Sau 1 tuần, chọn từng khuẩn lạc riêng biệt để cấy chuyển sang môi trường đặc mới bằng phương pháp cấy ria để tách ròng từng dòng vi tảo. - Kiểm tra khả năng phát triển và độ thuần của các dòng vi tảo trong môi trường WC lỏng. - Kết thúc quá trình phân lập tảo bằng phương pháp cấy ria trên môi trường đặc, các dĩa có khuẩn lạc đồng nhất được chọn và nuôi trong môi trường lỏng để xác định sự phát triển tạo sinh khối của vi tảo. - Nhận diện vi tảo hiện diện trong mỗi bình nuôi cấy. - Xây dựng đường chuẩn nitrate và phosphate. - Nồng độ nitrate và phosphate của mẫu nước thải, mẫu thí nghiệm và chất chuẩn được xác định dựa vào bộ Kit Sera (Đức). - Khảo sát khả năng hấp thu nitrate và phosphate của các dòng tảo phân lập Các dòng tảo thuần có khả năng phát triển tốt trong môi trường WC lỏng được khảo sát khả năng hấp thu nitrate và phosphate trong điều kiện phòng thí nghiệm. - Các dòng vi tảo sau khi nuôi cấy 8 ngày được đo mật độ quang OD ở bước sóng 650 nm và điều chỉnh OD bằng nhau ở các dòng vi tảo trước khi tiến hành thí nghiệm.. - Mỗi lọ thí nghiệm được chuẩn bị như sau: 20 mL vi tảo được cho vào lọ thủy tinh thể tích 100 mL, sau đó bổ sung 80 mL môi trường WC có chứa 62,01 mg/L nitrate (từ muối NaNO 3 ) và 4,8 mg/L phosphate (từ muối K 2 HPO 4. - Như vậy, trong 100 mL môi trường, nồng độ nitrate và phosphate ban đầu được sử dụng lần lượt là 49,61 mg/L và 3,848 mg/L. - Các chỉ tiêu theo dõi được ghi nhận sau 2 tuần nuôi cấy, gồm: (1) sinh khối tảo được xác định thông qua việc đo OD của từng dòng vi tảo và (2) nồng độ nitrate và phosphate còn lại được xác định dựa trên đường chuẩn đã được xây dựng ở mục 2.3.. - Hiệu suất hấp thu nitrate và phosphate được tính theo công thức như sau:. - Mười hai dòng vi tảo xuất hiện trên môi trường WC đặc đã được phân lập, trong đó 6 dòng phát triển tốt trên môi trường WC lỏng (Hình 2). - Qua việc kiểm tra trên kính hiển vi, các dòng tảo được phân lập đều đạt độ thuần và không lẫn các dòng vi tảo khác (Hình 1).. - Kết quả ở Bảng 1 cho thấy 12 đơn dòng vi tảo hiện diện ở các địa điểm thu mẫu khác nhau đã được phân lập và định danh. - Trong đó, 11 dòng vi tảo thuộc ngành tảo lục (Chlorophyta) và 1 dòng. - Theo Nguyễn Lân Dũng (2006), các yếu tố môi trường này đều thích hợp cho sự tồn tại và phát triển của hầu hết các dòng vi tảo.. - Một số dòng tảo đại diện đã được phân lập từ nước thải sinh hoạt. - A: Chlamydomonas sp., B: Scenedesmus obliquus, C: Chlorella sp.1, D: Chlorella sp.2, E: Chlorella sp.3, F: Chlorella sp.4, G: Arthrospira sp., H: Actinastrum sp.. - Mười hai dòng vi tảo được phân lập và một số chỉ số nước thải sinh hoạt tại 3 địa điểm thu mẫu. - Địa điểm Vi tảo Nhiệt độ ( o C) pH DO (mg/L) TDS (mg/L). - Chlorella sp. - Hình 2 cho thấy khi chuyển từ môi trường WC đặc sang lỏng, chỉ có 6/12 dòng vi tảo phát triển tốt trong môi trường WC lỏng sau 10 ngày nuôi cấy.. - Giá trị OD 650nm của các dòng tảo Chlamydomonas sp., 4 dòng Chlorella ssp. - Điều này phù hợp với nhận định của Guillard and Lorenzen (1972) rằng mặc dù thành phần dinh dưỡng trong môi trường WC thích hợp cho việc nuôi cấy hầu hết các dòng vi tảo thuộc ngành Tảo lục, nhưng từng dòng khác nhau thì sẽ phát triển với mật số khác nhau trên cùng một môi. - Do đó, 6 dòng vi tảo phát triển tốt nhất này được chọn để khảo sát khả năng hấp thu nitrate và phosphate trong môi trường WC.. - Sinh khối 12 dòng vi tảo khi được nuôi cấy trong môi trường WC. - Việc xác định nồng độ nitrate và phosphate dựa vào phương pháp so màu sử dụng bộ kit Sera của Đức. - Nồng độ nitrate và phosphate chuẩn được sử dụng để xây dựng đường chuẩn lần lượt từ 0 đến 200 mg/L và từ 0 đến 9 mg/L. - Các dãy nồng độ này được chọn chủ yếu dựa vào nồng độ nitrate và phosphate tổng hiện diện trong nước thải sinh hoạt được ghi nhận bởi Lê Hoàng Việt (2003). - Ở bước sóng 430 nm và 750 nm đối với nitrate và phosphate cho kết quả OD cao nhất và tăng tuyến tính theo nồng độ tăng dần của nitrate và phosphate. - Khả năng hấp thu nitrate và phosphate. - của các dòng vi tảo đã phân lập. - Thí nghiệm nhằm mục đích tuyển chọn dòng vi tảo bản địa phân lập từ nguồn nước thải có hiệu quả hấp thu nitrate và phosphate tốt nhất. - Kết quả nghiên cứu cho thấy hàm lượng nitrate còn lại trong môi trường nuôi cấy các dòng vi tảo đều thấp hơn so với nồng độ nitrate ban đầu (Hình 5). - Trong đó, dòng vi tảo hấp thu nitrate tốt nhất là Chlorella sp.1 và sp.2 với hàm lượng nitrate thấp nhất, khác biệt có ý nghĩa thống kê so với các dòng vi tảo còn lại, trừ Chlorella. - Mặc dù cùng một giống Chlorella, nhưng Chlorella sp.4 hấp thu không hiệu quả lượng nitrate trong môi trường, nồng độ nitrate còn lại khá cao và khác biệt không ý nghĩa so với nồng độ nitrate ban đầu và so với 2 dòng còn lại là Chlamydomonas sp. - Hàm lượng nitrate còn lại trong môi trường nuôi cấy 6 dòng vi tảo sau 14 ngày Các ký tự trên các cột giống nhau thể hiện hàm lượng nitrate trung bình khác biệt không ý nghĩa thống kê. - này chứng tỏ các dòng vi tảo đã sử dụng phosphate trong quá trình biến dưỡng của chúng. - Tuy nhiên, kết quả cũng cho thấy việc hấp thu phosphate cũng có hiệu quả khác nhau ở các dòng vi tảo. - Trong đó, 2 dòng Chlorella sp.1 và sp.2 có khả năng hấp thu phosphate tốt hơn, khác biệt có ý nghĩa thống kê so với các dòng còn lại. - (2014) cũng chứng minh khả năng xử lý phosphate trong nước thải cũng phụ thuộc vào dòng vi tảo.. - Hàm lượng phosphate còn lại trong môi trường nuôi cấy vi tảo sau 14 ngày Các ký tự trên các cột giống nhau thể hiện hàm lượng nitrate trung bình khác biệt không ý nghĩa thống kê. - Theo Lê Hoàng Việt (2003), hàm lượng nitrate và phosphate tổng số có trong nước thải sinh hoạt lần lượt nằm trong khoảng 20 - 85 mg/L và 4 – 15 mg/L. - Theo quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt QCVN 08-MT:2015 do Bộ Tài Nguyên Môi Trường quy định, hàm lượng nitrate và phosphate cho phép lần lượt là 50 mg/L và 4 - 6 mg/L. - Sau khi nuôi cấy tảo 14 ngày, Chlorella sp.1 và sp.2 đã xử lý được trên 90% lượng nitrate và 88% lượng phosphate trong môi trường (Bảng 2). - dòng vi tảo Chlorella sp.1 và sp.2 này có khả năng xử lý nitrate và phosphate đạt quy chuẩn Việt Nam.. - Do đó, kết quả này có thể đề nghị hai dòng tảo Chlorella sp.1 và sp.2 phân lập từ nước thải sinh hoạt có tiềm năng trong việc xử lý nitrate và phosphate trong nước thải ở các nghiên cứu tiếp theo.. - Hiệu xuất xử lý nitrate và phosphate trong môi trường nuôi cấy 6 dòng vi tảo được phân lập từ nước thải. - Dòng vi tảo Hiệu suất hấp thu nitrate. - Chlorella sp A A. - Các ký tự giống nhau trong cùng 1 cột thể hiện hiệu suất trung bình khác biệt không ý nghĩa thống kê giữa các dòng vi tảo. - Sinh khối các dòng vi tảo tăng lên sau 14 ngày nuôi cấy với giá trị OD 650nm trung bình tăng đáng kể từ 0,075 đến 1,5. - trong đó giá trị OD cao nhất đối với dòng vi tảo Chlorella sp.2 (Hình 7). - Theo sau Chlorella sp.2, Chlorella sp.1 cũng đạt sinh khối cao (OD = 1,2), khác biệt ý nghĩa thống kê so với sinh khối của các dòng tảo còn lại (p<0,001). - quả này cho thấy việc sử dụng nitrogen trong nitrate và phosphorus trong phosphate hiệu quả của 2 dòng Chlorella sp.1 và sp.2 đã giúp tăng sinh khối đáng kể của tảo. - Nghiên cứu này đã cho kết quả tương tự nghiên cứu trước đây là tảo hấp thu tốt nitrate và phosphate sẽ chuyển hóa thành sinh khối cho chúng (Trần Chấn Bắc, 2013. - Giá trị OD của 6 dòng vi tảo sau 14 ngày nuôi cấy 4. - Tóm lại, 12 dòng vi tảo được phân lập từ các nguồn nước thải sinh hoạt trên địa bàn quận Ninh. - Sáu trong 12 dòng vi tảo được phân lập phát triển tốt trong môi trường WC lỏng.. - Trong đó, 2 dòng tảo cho hiệu suất xử lý cả nitrate (trên 90%) và phosphate (88%) tốt nhất là Chlorella sp.1 và sp.2. - Kết quả nghiên cứu đề nghị sử dụng 2 dòng tảo tiềm năng này để xử lý nitrate và phosphate có trong nước thải sinh hoạt ở các thí nghiệm tiếp theo.. - Công nghệ sinh học vi tảo.. - Kỹ thuật xử lý nước thải. - Nghiên cứu khả năng xử lý nước thải sinh hoạt của một số loài thực vật. - sử dụng nước thải từ ao nuôi cá tra. - Sử dụng nước thải ao nuôi cá tra để nuôi sinh khối tảo Chlorella sp