Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố sinh hóa đên sinh trưởng và hiệu suất cử lý nước thải sinh hoạt của vi khuẩn lam S. Salina M8

Tóm tắt

Công nghệ sinh học vi tảo đang được quan tâm như một giải pháp bền vững trong xử lý nước thải nhờ khả năng hấp thu, chuyển hóa hiệu quả chất ô nhiễm và tiềm năng thu hồi sinh khối cao. Mục tiêu của nghiên cứu là sử dụng chủng vi khuẩn lam quang tự dưỡng S.salina M8, được phân lập từ môi trường nước nông nghiệp Việt Nam, nhằm đánh giá ảnh hưởng của một số yếu tố sinh hóa gồm mật độ giống, pH, tỷ lệ chất dinh dưỡng C:N:P đến sinh trưởng và hiệu suất xử lý nước thải sinh hoạt của S.salina M8 trong quy mô phòng thí nghiệm. Nghiên cứu áp dụng phương pháp lấy mẫu, phân tích nước thải trong phòng thí nghiệm và phương pháp đánh giá sự sinh trưởng của S.salina M8. Kết quả cho thấy, S.salina M8 có khả năng sinh trưởng tốt, đạt được năng suất sinh khối tương đương khoảng 1,6 g/L và hiệu suất xử lý các chất ô nhiễm đạt khoảng 75% đối với COD và trên 80% đối với các chất như N-NH4 +, tổng nitrogen (T-N), P-PO4 3- và tổng phosphorus (T-P) dưới điều kiện thích hợp là tỷ lệ tảo giống 20-25% (v/v), pH=7, nhiệt độ 27°C, sục khí (0,1 vvm) và khuấy từ (150 vòng/phút), cường độ ánh sáng 4500 Lux và tỷ lệ dinh dưỡng C:N:P = 100:10:1 sau 8 ngày nuôi cấy. Nước thải sau khi xử lý đạt tiêu chuẩn chất lượng theo QCVN 14:2008/BTNMT, cột B. Vì vậy, nghiên cứu khẳng định tiềm năng ứng dụng S.salina M8 trong xử lý nước thải sinh hoạt nhờ khả năng hấp thu và chuyển hóa chất hữu cơ, chất dinh dưỡng, đồng thời tạo ra sinh khối có thể thu hồi sản xuất ra các sản phẩm có giá trị ứng dụng trong các ngành công nghiệp. Đây là một hướng đi mới mang tính bền vững, thân thiện với môi trường, góp phần thúc đẩy mô hình công nghệ xanh và kinh tế tuần hoàn.

Từ khóa

Nước thải sinh hoạt quang-tạp dưỡng sinh khối S.salina M8

Tài liệu tham khảo

  1. Anh, T. T. D. (2022, July 28). Hiện trạng ô nhiệm môi trường của Việt Nam. https://doi.org/10.31219/osf.io/9hwca].
  2. Cấp bách giải bài toán môi trường ở Hà Nội. (n.d.). Nhandan.Vn. Retrieved April 17, 2025, from http://specical.nhandan.vn/cap-bach-giai-bai-toan-moi-truong-o-Ha-Noi.
  3. Dang Thuan Tran, Thi Cam Van Do, Quang Trung Nguyen, Truong Giang Le. Simultaneous remival of pollutants and high value biomaterials production by Chlorella variabilis TH03 from domestic wastewater Clean Technologies and Environmental Policy. http://dio.org/10/1007/s10098-020-01810-5.
  4. N. Krasaesueb, A. Incharoensakdi, W. Khetkorn, Utilization of shrimp wastewater for poly-β-hydroxybutyrate production by Synechocystis sp. PCC 6803 strain ΔSphU cultivated in photobioreactor, Biotechnology Reports, 23 (2019) e00345.
  5. Santos, C. A., & Costa, J. A. V. (2020). Cultivation of microalgae in the Brazilian scenario: A review. Clean Technologies and Environmental Policy, 22(6), 1325–1338. https://doi.org/10.1007/s10098-020-01810-5.
  6. Voulvoulis, N., Arpon, K. D., & Giakoumis, T. (2017). The EU Water Framework Directive: From great expectations to problems with implementation. Science of the Total Environment, 575, 358–366. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2016.09.228.
  7. M. I. B. Pereira et al., "Mixotrophic cultivation of Spirulina platensis in dairy wastewater: Effects on the production of biomass, biochemical composition and antioxidant capacity," PLOS ONE, vol. 14, no. 10, p. e0224110, 2019, doi: 10.1371/journal.pone.0224110.
  8. Allaf, M., & Peerhossaini, H. (2022). Cyanobacteria: Model Microorganisms and Beyond. Microorganisms, https://doi.org/10.3390/microorganisms10040696.
  9. Meixner, K., Kovalcik, A., Sykacek, E., Gruber-Brunhumer, M., Zeilinger, W., Markl, K., Haas, C., Fritz, I., Mundigler, N., Stelzer, F., Neureiter, M., Fuchs, W., & Drosg, B. (2018). Cyanobacteria Biorefinery - Production of poly(3-hydroxybutyrate) with Synechocystis salina and utilisation of residual biomass. Journal of biotechnology, 265, 46–53. https://doi.org/10.1016/j.jbiotec.2017.10.020.
  10. Cepoi, L., Donţu, N., Şalaru, V., & Şalaru, V. (2016). Removal of Organic Pollutants from Wastewater by Cyanobacteria. , 27-43. https://doi.org/10.1007/978-3-319-26751-7_4.
  11. Trentin, G., Bertucco, A., & Sforza, E. (2019). Mixotrophy in Synechocystis sp. for the treatment of wastewater with high nutrient content: effect of CO2 and light. Bioprocess and Biosystems Engineering, 1-9. https://doi.org/10.1007/s00449-019-02162-1.
  12. Synechocystis sp. (n.d.). Ccap.ac.uk. Retrieved April 17, 2025, from https://www.ccap.ac.uk/catalogue/strain-1480-4.
  13. D.T. Tran, T.C. Van Do, Q.T. Nguyen, T.G. Le, Simultaneous removal of pollutants and high value biomaterials production by Chlorella variabilis TH03 from domestic wastewater, Clean Technologies and Environmental Policy, 23 (2021) 3-17
  14. A. Vonshak, A. Abeliovich, S. Boussiba, S. Arad, A. Richmond (1982), Production of Spirulina biomass: affects of environmental factors and population density, Biomass, 2(3), pp.175-185.
  15. Coutteau, P., (1996). Micro-algae. In: Patrick Laven and Patrick Sorgeloos (Eds). Manual on the production anh use of live food for aquaculture. Published by Food and Agriculture Organization of the United Nations, Rome, 361 pages.
  16. Đoàn Thị Oanh, Dương Thị Thuỷ, Nguyễn Thành Trung (2020), Đánh giá ảnh hưởng của pH ban đầu đến khả năng sinh trưởng và xử lý các hợp chất nitrogen trong nước thải sinh hoạt của vi tảo Chlorella vulgaris CNK.
  17. N. Krasaesueb, A. Incharoensakdi, W. Khetkorn, Utilization of shrimp wastewater for poly-β-hydroxybutyrate production by Synechocystis sp. PCC 6803 strain ΔSphU cultivated in photobioreactor, Biotechnology Reports, 23 (2019) e00345.
  18. Li, R., Guo, D., Li, T., Zhao, J., & Pan, J. (2025). Effect of C:N ratio on treatment of mixed industrial-domestic wastewater by microalgae-bacteria consortium. Biomass Conversion and Biorefinery, 15, 10829–10837. https://doi.org/10.1007/s13399-024-05871-0.

Các bài viết khác trong số này

Đặt mua Tạp chí Môi trường