--%>

Từ kết quả của nghiên cứu này, có thể thấy loài tảo lam S. platensis phân lập từ huyện Bình Chánh, TP. Hồ Chí Minh có thể được ứng dụng rộng rãi trong thực tế xử lý kim loại nặng từ các nguồn nước ô nhiễm như một giải pháp cho việc giải quyết các vấn đề ô nhiễm môi trường.


 

Phạm Duy Thanh1

1Khoa Môi trường – Tài nguyên và Biến đổi khí hậu

Trường Đại học Công nghiệp thực phẩm TP. Hồ Chí Minh

TÓM TẮT

    Sự hiện diện của kim loại nặng, đặc biệt Pb và Zn, trong môi trường nước gây nguy hại cho sức khỏe con người và hệ sinh thái thông qua việc tích lũy trong các chuỗi thức ăn. Trong nghiên cứu này, vi tảo lam Spirulina platensis được dùng để khảo sát ảnh hưởng của bổ sung nồng độ Pb, Zn ban đầu khác nhau lên sự tăng trưởng và khả năng loại bỏ kim loại nặng Pb, Zn của vi tảo Spirulina platensis theo thời gian. Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng, bổ sung kim loại nặng vào môi trường nuôi cấy làm giảm sự phát triển của sinh khối tảo và một sự gia tăng trong nồng độ bổ sung kim loại nặng ban đầu vào môi trường nuôi cấy làm giảm khả năng loại bỏ kim loại nặng theo thời gian. Kết quả nghiên cứu cũng chỉ ra rằng S. platensis có thể loại bỏ Pb, Zn tại nồng độ bổ sung ban đầu lần lượt của Pb, Zn là 1.5 và 4.0 mg/L. Hiệu quả loại bỏ Pb, Zn tăng khi thời gian nuôi cấy tăng. Từ kết quả của nghiên cứu này, có thể thấy loài tảo lam S. platensis phân lập từ huyện Bình Chánh, TP. Hồ Chí Minh có thể được ứng dụng rộng rãi trong thực tế xử lý kim loại nặng từ các nguồn nước ô nhiễm như một giải pháp cho việc giải quyết các vấn đề ô nhiễm môi trường.

Từ khóa: Spirulina platensis, tăng trưởng, kim loại nặng.

1. Đặt vấn đề

    Sự hiện diện của kim loại nặng trong môi trường nước và đất, đặc biệt là chì (Pb) và kẽm (Zn), ngay cả ở nồng độ thấp, cũng có thể gây tích lũy sinh học trong các chuỗi thức ăn, vì thế gây ảnh hưởng đến hệ sinh thái và con người. Hiện nay, nhiều phương pháp hóa học, hóa-lý và sinh học đã được sử dụng để loại bỏ kim loại nặng trong môi trường nước, bao gồm kết tủa, điện hóa, trao đổi ion, lọc, kết tủa, hấp phụ và sinh học [1]. Mỗi phương pháp đều có những ưu nhược điểm và phạm vi ứng dụng khác nhau tùy thuộc vào loại kim loại, nồng độ, tốc độ dòng chảy và chất lượng nước thô [2]. Các phương pháp hóa lý thường có chi phí cao, không hiệu quả và tạo ra sản phẩm phụ gây ô nhiễm thứ cấp khi xử lý nước thải có nồng độ kim loại nặng từ 1 – 100 mg/L [3, 4]. Trong khi đó, các phương pháp sinh học được các nhà khoa học lựa chọn nghiên cứu vì chi phí thấp, thân thiện với môi trường và đặc biệt không tạo ra sản phẩm ô nhiễm thứ cấp [5]. Phương pháp sinh học dùng trong xử lý kim loại nặng bao gồm: sử dụng vi khuẩn, thực vật (bèo tây, thực vật ngập nước và vi tảo) để hấp thụ kim loại nặng [6].

    Trong số các loại thực vật được sử dụng cho loại bỏ kim loại nặng trong nước thì vi tảo đã được nhiều nhà khoa học nghiên cứu thử nghiệm vì nó hiện diện phong phú trong các thủy vực nước. Cụ thể, Peter và cs. (2015) [4] đã sử dụng sinh khối tảo khô Spirulina platensis, Spirulina maxima, Chlorella vulgaris và than hoạt tính để nghiên cứu khả năng hấp phụ Pb, Cd và Cu. Kết quả cho thấy dung lượng hấp phụ lớn nhất đối với Pb, Cd và Cu đạt lần lượt là 114, 161, 138 mg/g đối với tảo Chlorella; 370, 201 và 165 mg/g đối với tảo Spirulina và đạt 86, 134 và 43 mg/g đối với than hoạt tính [4]. Trong một nghiên cứu khác sử dụng kính hiển vi điện tử để xác định sự xâm nhập của các ion kim loại vào trong vách tế bào và tế bào chất của loài tảo lam Phormidium ambiguum và hai loài tảo lục Pseudochlorococcum typicum, Scenedesmus quadricauda var quadrispina nhằm đánh giá khả năng tích lũy và hấp phụ kim loại Hg, Cd, Pb của chúng. Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng, Hg là kim loại độc nhất trong ba kim loại thử nghiệm và loài tảo Pseudochlorococcum typicum xử lý kim loại tốt hơn hai loài kia. Hiệu suất loại bỏ Pb, Cd và Hg tương ứng đạt 97%, 70% và 86% [7].

    Ngoài việc sử dụng sinh khối vi tảo khô để loại bỏ kim loại nặng, đã có một số nhà khoa học thực hiện nghiên cứu khả năng chịu đựng, sự hấp thụ và tích lũy kim loại nặng của vi tảo trong môi trường theo thời gian nuôi. Liang và cs. (2017) [8] thực hiện nghiên cứu để đánh giá độc tính của các kim loại Pb, Cu và Cd đối với vi tảo lục Chlorella sorokiniana. Kết quả cho thấy sự loại bỏ Pb của Chlorella sorokiniana cao hơn so với Cu và Ni. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng, loài tảo lục C. sorokiniana có khả năng kháng chì cao và có thể sử dụng để xử lý Pb trong nước. Ở một nghiên cứu khác, 3 loài vi tảo nước ngọt đã được phân lập và được nuôi cấy trong môi trường nước thải nhân tạo có bổ sung kim loại nặng Cr, Cd, Ni, Pb trong 10 ngày để đánh giá hiệu quả loại bỏ kim loại nặng và sự tích lũy kim loại nặng trong sinh khối tảo. Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng, tất cả các loài tảo đều có khả năng xử lý kim loại nặng và loài Utricularia tenuis, Zygogonium ericetorum xử lý tốt hơn loài Utricularia tennuissima [9].

    Nghiên cứu này sử dụng loài tảo Spirulina platensis, phân lập được ở Bình Chánh, TP. Hồ Chí Minh để nghiên cứu hiệu quả loại bỏ kim loại nặng Pb và Zn trong nước tại các nồng độ khác nhau. Nồng độ Pb, Zn trong môi trường nướcvà hiệu quả loại bỏ Pb, Zn được xác định cùng với sự thay đổi sinh khối của tế bào tảo Spirulina platensis.

2. Vật liệu và phương pháp nghiên cứu

    Trong nghiên cứu này, vi tảo lam Spirulina platensis được phân lập tại huyện Bình Chánh, TP. Hồ Chí Minh và được lưu giữ tại phòng Sinh học thực nghiệm, Viện nghiên cứu nuôi trồng thủy sản II, Quận 1, thành phố Hồ Chí Minh. Vi tảo được nuôi cấy trong môi trường Zarrouk. Thành phần môi trường trong 1 L dung dịch nuôi cấy bao gồm các chất sau: 2.5 g NaNO3; 1.0 g NaCl; 0.5 g K2HPO4; 1.0 g K2SO4, 0.2 g MgSO4.7H2O; 0.04 g CaCl2.2H2O; 0.08 g EDTA; 0.01 g FeSO4.7H2O; 16.8 g NaHCO3 và 1 mL dung dịch vi lượng chứa 2.86 g H3BO3; 0.0081g MnCl2.4H2O; 0.017 g Na2MoO4 và 0.079 g CuSO4.5H2O. Môi trường nuôi cấy vi tảo được khử trùng trong nồi hấp ở nhiệt độ 121oC và tại áp suất 1.5 atm trong 20 phút. Vi tảo được lưu giữ trong bình tam giác dung tích 250 mL chứa 200 mL môi trường nuôi cấy ở trên, ở nhiệt độ 25oC, cường độ ánh sáng 2500 lux với chu kỳ chiếu sáng là 12:12. Tảo Spirulina platensis và mô hình nuôi cấy vi tảo Spirulina platensis được thể hiện trong Hình 1.

(a) Vi tảo S. platensis (x10)

(b) Nuôi cấy vi tảo S. platensis

(c) Mô hình thí nghiệm

Hình 1. Spirulina platensis và mô hình thí nghiệm

 

    Dung dịch Pb và Zn được chuẩn bị từ Pb(NO3)2 và Zn(NO3)2.6H2O với nồng độ của Pb lần lượt là 0 (đối chứng); 0.5; 1.0 và 1.5 mg/L và của Zn lần lượt là 0 (đối chứng); 3.0; 4.0 và 5.0 mg/L. The Spirulina platensis được nuôi trong môi trường Zarrouk có bổ sung kim loại Pb, Zn lần lượt tại các nồng độ kể trên, trong bình nhựa 5 lít có sục khí để khuấy trộn đồng đều cho vi tảo phát triển pH môi trường duy trì trong khoảng 9.0 – 9.2. Thời gian nuôi vi tảo thí nghiệm là 7 ngày. Sinh khối tảo và nồng độ kim loại nặng trong môi trường nước được phân tích ở các ngày đầu và các ngày 2, 3, 5 và 7. Mẫu được ly tâm để phân tách sinh khối tảo và nước. Phần nước phía trên được đem đi phân tích để xác định nồng độ kim loại nặng Zn và Pb bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS). Hiệu quả loại bỏ kim loại được tính theo công thức:

H (%) = (Co – Ct)/ Co x 100 (1)

    Trong đó: Co là nồng độ kim loại ban đầu, Ct là nồng độ kim loại sau thời gian xử lý tương ứng.

    Để đánh giá ảnh hưởng của Zn, Pb lên sự phát triển của sinh khối tảo Spirulina platensis. Sinh khối tảo được xác định bằng phương pháp trọng lượng theo quy trình sau: lấy 50 mL dung dịch chứa vi tảo ly tâm trong 10 phút ở tốc độ 2.000 vòng/phút. Sinh khối tảo thu được được rửa bằng nước cất hai lần, sấy khô ở 105oC đến khối lượng không đổi để xác định sinh khối vi tảo (mg/L).

Tốc độ tăng trưởng (µ - ngày-1) của vi tảo được tính theo công thức sau:

µ (ngày-1)  = (lnX2 – lnX1) / (t2 – t1)  (2)

    Trong đó, X1, X2 tương ứng là lượng sinh khối ở thời gian t1 và t2 trong pha log. Trong nghiên cứu này, X1 là mật độ tế bào ở ngày đầu thí nghiệm, X2 là mật độ tế bào cao nhất trong quá trình nuôi và t2 là thời gian đạt mật độ tế bào cao nhất.

Thời gian thế hệ (Td - ngày/ thế hệ) được tính sử dụng công thức:

Td  =  ln2 / µ   (3)

Tốc độ phân chia (c- lần/ ngày) tính như sau:                          

c =  µ / ln2  (4)

Xử lý số liệu: Tất cả các thí nghiệm được lặp lại 3 lần. Số liệu thí nghiệm thu được được xử lý bằng phần mềm Microsofl Excel Office 2010 và Statgraphics XV, Version 15.1.02. Phương pháp phân tích ANOVA và Multiple Range Tests với độ tin cậy 95% được sử dụng trong nghiên cứu này để xác định sự khác biệt có ý nghĩa giữa các giá trị trung bình mẫu.

3. Kết quả nghiên cứu

3.1. Ảnh hưởng nồng độ kim loại nặng ban đầu lên sự phát triển sinh khối Spirulina platensis tại các thời gian nuôi cấy khác nhau

    Ảnh hưởng của nồng độ kim loại nặng ban đầu lên sự phát triển của sinh khối tảo Spirulina platensis tại các thời gian nuôi cấy khác nhau được trình bày trong Hình 2a và b. Hình 2a trình bày sự biến đổi nồng độ sinh khối tảo theo thời gian tại môi trường nuôi cấy có bổ sung Pb ở các nồng độ khác nhau. Từ Hình 2a có thể thấy, trong tất cả các môi trường nuôi cấy có bổ sung Pb và không bổ sung Pb (đối chứng), sinh khối tảo đều tăng dần theo thời gian. Tuy nhiên, giá trị sinh khối tảo đạt được cao nhất ở mẫu đối chứng là 0.123 g/L và thấp nhất khi môi trường nuôi cấy được bổ sung Pb ở nồng độ 1.5 mg/L. Nồng độ sinh khối ban đầu ở các thí nghiệm có giá trị 0.04 g/L và đạt lần lượt 0.119 g/L, 0.111 g/L và 0.111 g/L tương ứng với nồng độ bổ sung của Pb vào môi trường nuôi cấy ở 0.5 mg; 1.0 mg; 1.5 mg sau 7 ngày nuôi cấy. Và sau 7 ngày nuôi cấy, tại nồng độ Pb bổ sung lần lượt là 0.5 mg/L, 1.0 mg/L thì sinh khối tảo đều giảm 6.7% và nồng độ Pb bổ sung là 1.5 mg/L thì sinh khối giảm 13.4% so với mẫu đối chứng.

     Kết quả nghiên cứu này cũng phù hợp với kết quả của một số nghiên cứu khác, cụ thể Murugesan và cs. (2008) đã tiến hành nghiên cứu đánh giá sự hấp thu kim loại nặng Cd của S. platensis trong thời gian 14 ngày. Kết quả cho thấy S. platensis nhạy cảm với Cd, và nồng độ Cd dưới 2.2 mg/L sẽ ức chế tăng trưởng của vi tảo này. Nồng độ Cd ở 1 mg/L sẽ làm giảm sự tăng trưởng của sinh khối tảo khoảng 15%. Khi tăng nồng độ Cd lần lượt lên 1.3 mg/L, 1.6 mg/L và 1.9 mg/L thì sinh khối tảo giảm tương ứng là 32%, 45%, 63% sau 14 ngày thí nghiệm [10]. 

 

Thời gian (ngày) (a)

Thời gian (ngày) (b)

Hình 2. Sự tăng trưởng S. platensis trong các môi trường nuôi cấy (a) Môi trường nuôi bổ sung Pb; (b) Môi trường nuôi có bổ sung Zn 

 

    Hình 2b chỉ ra ảnh hưởng của nồng độ Zn ban đầu lên sự phát triển của sinh khối tảo Spirulina platensis tại các thời gian nuôi cấy khác nhau. Kết quả chỉ ra rằng có sự gia tăng sinh khối tảo trong môi trường đối chứng và môi trường nuôi cấy bổ sung nồng độ kẽm tại 3 và 4 mg/L. Tuy nhiên, sinh khối S.platensis trong hai thí nghiệm này giảm tương ứng là 15.9% và 19.3% so với mẫu đối chứng. Tại môi trường bổ sung Zn với nồng độ 5 mg/L, sinh khối tảo có sự giảm rõ rệt, từ 0.04 mg/L tới 0.01 mg/L sau 7 ngày nuôi cấy. Tuy nhiên, trong nghiên cứu của Nalimova và cs (2005) [11] về sức chịu đựng của S. platensis với Cu, Zn ở pha log chỉ ra nồng độ gây chết của S. platensis đối với nồng độ Cu, Zn tương ứng theo thứ tự là 5 mg/L, 8.8 mg/L và cao hơn trong nghiên cứu này. Sự sai khác này có thể giải thích do bản chất di truyền của loài tảo thử nghiệm hoặc các yếu tố môi trường nuôi cấy khác nhau. Kết quả về tốc độ tăng trưởng riêng, thời gian thế hệ của S. platensis được trình bày trong Bảng 1.

 

Bảng 1. Thông số tăng trưởng của S. platensis trong các môi trường nuôi cấy khác nhau

Thông số tăng trưởng

Thí nghiệm

ĐC

(c)

Pb-0.5 (b)

Pb-1.0(b)

Pb-1.5 (ab)

Zn-3.0 (ab)

Zn-4.0 (a)

Tốc độ tăng trưởng

(ngày-1)

0.154

±0.005

0.134

±0.002

0.137

±0.008

0.134

±0.002

0.130

±0.002

0.127

±0.002

Thời gian thế hệ

(ngày/thế hệ)

4.499

±0.144

5.158

±0.071

5.071

±0.322

5.176

±0.079

5.344

±0.085

5.475

±0.082

Tốc độ phân chia

(lần/ngày)

0.222

±0.007

0.194

±0.003

0.198

±0.012

0.193

±0.003

0.187

±0.003

0.183

±0.003

 

 

    Chú ý: * Các kí tự khác nhau thể hiện sự khác biệt có ý nghĩa ở độ tin cậy 95%.

    Bảng 1 chỉ ra rằng có sự khác biệt về mặt thống kê về tốc độ tăng trưởng của S.platensis ở môi trường đối chứng so với môi trường có bổ sung kim loại nặng Pb hoặc Zn. Tuy nhiên, không có sự khác biệt về mặt thống kê của tốc độ tăng trưởng vi tảo trong cả ba thí nghiệm với các nồng độ Pb khác nhau.

3.2. Hiệu quả loại bỏ kim loại nặng tại các nồng độ bổ sung kim loại nặng ban đầu khác nhau theo thời gian của Spirulina platensis

     Hiệu quả loại bỏ Pb và Zn tại các nồng độ bổ sung kim loại nặng ban đầu khác nhau theo thời gian của Spirulina platensis được trình bày trong Hình 3a và b.

    Từ Hình 3b, có thể thấy rằng trong môi trường có bổ sung 0.5 mg/L Pb,  nồng độ Pb trong mẫu nước đầu ra đều không được phát hiện tại các ngày 2, 3, 5 và 7 tương ứng với hiệu quả loại bỏ Pb của Spirulina platensis đạt 100%. Trong khi đó, khi nồng độ Pb bổ sung tăng lên 1.0 mg/L thì nồng độ kim loại này ở các mẫu đầu ra tương ứng trong các ngày 2, 3 là 0.48 mg/L, 0.10 mg/L và đến ngày thứ 5, không phát hiện nồng độ Pb trong mẫu nước đầu ra và hiệu quả loại bỏ Pb trong ngày này đạt 100%. Đối với môi trường có nồng độ Pb bổ sung là 1.5 mg/L, thì hiệu quả loại bỏ Pb tương ứng ở các ngày 2, 3, 5, 7 đạt 41.68%, 55.33%, 62.33% và 70.49%. Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng, hiệu quả loại bỏ Pb giảm khi tăng nồng độ Pb bổ sung vào môi trường nuôi cấy và thời gian nuôi cấy càng dài thì hiệu quả loại bỏ Pb đạt được càng cao. Kết quả nghiên cứu này cũng phù hợp với kết quả nghiên cứu đạt được bởi nhóm tác giả Ali và cs. (2015) khi  tiến hành khảo sát khả năng loại bỏ kim loại Cr, Cd, Ni và Pb của ba loài vi tảo Ulothrixtenuissima, Oscillatoria tenuis, Zygogonium ericetorum. Kết quả đạt được chỉ ra khi bổ sung vào môi trường nuôi cấy Pb với nồng độ 1 mg/L thì hiệu suất loại bỏ Pb đối với các loài Ulothrixtenuissima,Oscillatoria tenuis và Zygogonium ericetorum lần lượt là 92%, 93% và 94% sau 10 ngày nuôi [9]. Đối với loài S. platensis trong nghiên cứu này, chỉ sau 5 ngày nuôi, hiệu quả loại bỏ Pb đạt 100% với nồng độ bổ sung Pb tương tự. Kết quả tương tự đạt được bởi nghiên cứu của Soeprobowati và cs. (2014) khi nghiên cứu hiệu quả loại bỏ của Pb, Cu, Cd và Cr trong môi trường Walne nuôi S.platensis. Kết quả nghiên cứu chỉ ra hiệu quả loại bỏ kim loại nặng đạt 50% sau 7 ngày nuôi cấy ban đầu và sau 15 ngày nuôi cấy thì hiệu quả loại bỏ kim loại nặng đạt trên 80%. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng hiệu quả hiệu quả loại bỏ Pb, Cu, Cd và Cr hiệu quả nhất khi môi trường nuôi cấy bổ sung nồng độ của các các kim loại này trong khoảng 1 mg/L. Nhóm tác giả cũng đề xuất sử dụng S. platensis để xử lý nước khi nồng độ kim loại nặng trong nước thấp [12]. 

 

Thời gian (ngày) (a)

Thời gian (ngày) (b)

 

Hình 3. Hiệu quả loại bỏ kim loại nặng của S. platensis theo thời gian tại nồng độ bổ sung ban đầu của Pb, Zn khác nhau (a) Pb; (b) Zn

 

    Tương tự như vậy, hiệu quả loại bỏ Zn tại các nồng độ bổ sung Zn ban đầu khác nhau theo thời gian của Spirulina platensis được trình bày trong Hình 3b.

    Từ Hình 3b có thể thấy trong môi trường bổ sung 3.0 mg/L Zn, nồng độ Zn trong mẫu đầu ra sau ngày thí nghiệm thứ 2 là 0.01 mg/L, các ngày còn lại cho hiệu suất loại bỏ Zn đạt 100%. Ở thí nghiệm bổ sung 4.0 mg/L Zn, nồng độ kim loại này ở các ngày 2, 3 giảm theo thời gian nuôi cấy, tương ứng có giá trị lần lượt là 2.56 mg/L, 0.02 mg/L và đến ngày thứ 5, hiệu quả loại bỏ Zn đạt 100%.

    Hình 3b. cũng chỉ ra không có sự tăng trưởng của S. platensis khi nồng độ Zn trong môi trường nuôi là 5.0 mg/L. Tại thí nghiệm này, hiện tượng kết vón của các sợi tảo S. platensis vào ngày thứ 2 đã được tìm thấy, ngay cả khi môi trường được sục khí liên tục. Ở các ngày nuôi cấy tiếp theo, màu sắc xanh lam đặc trưng của S.platensis đổi dần sang màu vàng theo thời gian và xuất hiện các váng sinh khối nổi trên bề mặt môi trường nuôi (Hình 4).

 

(a)

(b)

(c)

Hình 4. Hiện tượng kết vón và đổi màu của sinh khối S.platensis trong môi trường nuôi cấy (a) Sinh khối tảo trong môi trường đối chứng; (b) Hiện tượng kết vón sinh khối tảo trong môi trường bổ sung Zn tại 5.0 mg/L; (c) Hiện tượng đổi màu xanh lam sang màu vàng của tảo trong môi trường bổ sung Zn tại 5.0 mg/L


    Tương tự, Zinicovscaia và cs. (2014) [13] đã thực hiện thí nghiệm trộn nước thải với môi trường nuôi Spirulina để nghiên cứu sự tích lũy kẽm trong sinh khối tảo. Kết quả cho thấy có sự tích lũy kẽm trong sinh khối Spirulina là 52 g/kg sinh khối tảo khô sau 6 ngày nuôi cấy và Zn được loại bỏ khỏi môi trường nuôi cấy tảo Spirulina qua thời gian.

    Tóm lại, từ kết quả thể hiện trong Hình 3, thấy loài tảo lam S. platensis được phân lập ở Bình Chánh, thành phố Hồ Chí Minh, có khả năng loại bỏ Pb, Zn trong môi trường nước khi nồng độ bổ sung Pb, Zn tương ứng vào môi trường nuôi cấy lần lượt là 1.5 mg/L, 4.0 mg/L.

4. Kết luận

    S. platensis có khả năng tăng trưởng trong môi trường có sự hiện diện của kim loại nặng. So với môi trường không bổ sung kim loại Pb, Zn, sự tăng trưởng của S. platensis chậm hơn. Vi tảo S. platensis có khả năng loại bỏ kim loại nặng Pb và Zn trong môi trường nước khi nồng độ Pb, Zn hiện diện trong môi trường nước lần lượt là 1.5 mg/L, 4.0 mg/L, một nồng độ thường được tìm thấy trong đầu ra nước thải trong thực tế. Kết quả nghiên cứu chỉ ra, khi nồng độ kim loại nặng trong nước thấp thì hiệu suất loại bỏ kim loại nặng cao và thời gian xử lý ngắn. Nghiên cứu cũng chỉ ra, khả năng ứng dụng loài tảo S. platensis bản địa, hiện diện phong phú ở khắp mọi nơi trên đất nước Việt Nam trong việc loại bỏ kim loại nặng Pb, Zn khỏi môi trường nước, đó là một giải pháp góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường và các tác động tiêu cực đến hệ sinh thái của nguồn nước ô nhiễm nói chung và nguồn nước nhiễm kim loại nặng nói riêng. Kết quả của nghiên cứu cũng có thể áp dụng cho việc loại bỏ các kim loại nặng khác trong các nguồn nước ô nhiễm.

(Nguồn: Bài đăng trên Tạp chí Môi trường, số Chuyên đề Tiếng Việt II năm 2019)

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Monika. B., Alka. S., Srivastava. J.K., Palsania. J. (2014),  Biosorption of Heavy Metals from Wastewater by Using Microalgae, Review. International Journal of Chemical and Physical Sciences, Vol. 3, No. 6, 67 – 81.

2. Chekroun. B. K., Baghour. M. (2013),The role of algae in phytoremediation of heavy metals: A review, J. Mater. Environ. Sci. 4 (6) 873-880.

3. Edris. G., Alhamed. Y., Alzahrani. A. (2012), Cadmium and lead biosorption by Chlorella vulgaris, Sixteenth International Water Technology Conference, IWTC 16, Istanbul, Turkey, 1 - 12.

4.  Peter. A. K., Kilar. F., Felinger. A., Pernyeszi. T. (2015), Biosorption characteristics of Spirulina and Chlorella cells for the accumulation of heavy metals. Journal of the Serbian Chemical Society. 80 (3) 407–419.

5.  Jayakumar. V., Govindaradjane. S. (2017), Biosorption of Cadmium by green algae, Review, J. Adv. Chem. Sci. - Volume 3 Issue 2, 480–484.

6. Dahake. A. S., Hedaoo. M. N. (2018), Application of water hyacinth (Eichhornia Crassipes) in wastewater treatment – a Review. International research journal of engineering and Technology, Volume 05. Page 1573 – 1577.

7. Shanab. S., Essa. A., Shalaby. E. (2012), Bioremoval capacity of three heavy metals by some microalgae species (Egyptian Isolates), Plant Signaling & Behavior 7: 3, 392–399.

8. Liang S., và cs. (2017), How Chlorella sorokiniana and its hight tolerance to Pb might be a potential Pb biosorbent, Pol. J. Environ. Stud. Vol. 26, No. 3, 1139-1146.

9. Ali. A., Shah. Z., Hussain. A., Shafi. I., Ali. M., Abbas. A. (2015), Removal of heavy metals (Cr, Cd, Ni and Pb) using fresh water algae (Utricularia tennuissima, Utricularia tenuis and Zygogonium ericetorum) from contaminated water, Journal of Biodiversity and Environmental Sciences, 358 - 366.

10.  Murugesan, A. G., Maheswari, S. and Bagirath, G. (2008),  Biosorption of Cadmium by live and immobilized cells of Spirulina platensis,  Int. J. Environ. Res., 2(3): 307-312.

11. Nalimova. A. A., Popova. L.N., Tsoglin. L.N., Pronina. N. A. (2005), The effects of copper and Zinc on spirulina platensis growth and heavey metal accumulation in its cells., Russian Journal of Plant Physiology, Vol. 52, No. 2, pp. 229–234.

12. Soeprobowati T. R., Hariyati. R. (2014), Phycoremediation of Pb, Cd, Cu, and Cr by Spirulina platensis (Gomont) Geitler, American Journal of BioScience,  2(4): 165-170.

13. Zinicovscaia. I., Duca. G., Cepoi. L., Chiriac. T., Rudi. L., Mitina. T., Frontasyeva. M. V., Pavlov. S., Gundorina. S. F. (2014), Biotechnology of Metal Removal from Industrial, Wastewater: Zinc Case Study, Clean – Soil, Air, Water, 42, 1–6.

 

Removal of trace metals from aqueous solution using Spirulina platensis microalgae

Phạm Duy Thanh

Faculty of Environment – Resource and Climate Change,  Ho Chi Minh City University of Food Industry (HUFI)

ABSTRACT

    Heavy metals in aqueous environment pose a potential threat to human health throughout accumulation in the food chain. In this study, Spirulina platensis microalgae was used to investigate effect of various initial supplemental concentrations of Pb, and Zn in to growth medium of Spirulina platensis on gowth rate of Spirulina platensis and removal efficiency Pb, Zn from aqueous solution. The obtained results demonstrated that the growth medium supplemented heavy metals decreased growth rate of microalgeal biomass and an increase in initial supplemental concentration of Pb, Zn decreased removal efficiency of Pb, Zn from aqueous solution. The results also indicated that S. platensis can remove Pb, Zn at initial supplemental concentrations of 1.5 mg/L, 4.0 mg/L of Pb, and Zn respectively. The removal efficiency of Pb, Zn increased when growth time increased. From resultls of this study, the local S. platensis can be widely applied in practical for removal of other trace metals from wastewater.

Keywords: Spirulina platensis, growth, heavy metal.

Thống kê

Lượt truy cập: 607963