XỬ LÝ NƯỚC THẢI AO NUÔI TÔM BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐẤT NGẬP NƯỚC KẾT HỢP DIỆT KHUẨN BẰNG NANO BẠC

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Ơ

N

TÓM TẮT

H

Việt nam là nước nông nghiệp, nuôi trồng thủy sản là một trong những ngành

N

quan trọng đóng góp lớn vào thu nhập quốc dân. Nhờ địa hình và nguồn nước thuận

TP

.Q

vực trọng điểm của cả nước. Đặc biệt là nghề nuôi tôm đã phát triển mạnh mẽ trong những thập niên qua. Bên cạnh việc diện tích nuôi tăng nhanh thì vấn đề khó khăn

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

ẠO

gặp phải là nước thải của ao nuôi sau khi thu hoạch tôm. Vì trong nước thải ao nuôi

Đ

tôm có hàm lượng ô nhiễm cao( COD, N – amonia, N- tổng, P- tổng, vi khuẩn gây

N

G

bệnh) với lượng ô nhiễm này khi được sử dụng cho vụ mùa sau sẽ ảnh hưởng đến

H Ư

năng suất của vụ sau và gây ô nhiễm môi trường càng nghiêm trọng hơn. Để khắc

TR ẦN

phục vấn đề trên thì nước thải ao nuôi tôm phải được xử lý trước khi thải ra sông ngòi. Trong nghiên cứu này, mô hình đất ngập nước (ĐNN) kiến tạo kết hợp diệt khuẩn bằng nano bạc được nghiên cứu để xử lý nước thải ao nuôi tôm. Mô hình ĐNN

10 00

B

thì được xây dựng với kích thước 1,2 x 0,3 x 0,4 m, trên mô hình được trồng sậy với mật độ 25 cây/m2. Sau khi sậy được hai tháng tuổi thì bắt đầu xử lý nước thải tổng

A

hợp thì cho kết quả xử lý cao. Từ những kết quả đó chúng tôi tiến hành xử lý nước

Ó

thải ao nuôi tôm thật thì hiệu quả xử lý các chất ô nhiễm khá cao. Nước thải sau khi

Í-

H

được xử lý bằng mô hình ĐNN tiếp tục được diệt khuẩn bằng nano bạc, trong nghiên

-L

cứu này Ag NPs được tổng hợp bằng phương pháp khử hóa học với tác nhân khử là

ÁN

natri citrat. Kết quả tổng hợp được kiểm tra bằng UV – Vis, XRD, TEM, DLS,

TO

ICP/MS. Nước thải sau khi được xử lý bằng mô hình ĐNN và diệt khuẩn bằng nano

D

IỄ N

Đ

ÀN

bạc thì đạt tiêu chuẩn thải ra môi trường và tái sử dụng cho các vụ nuôi tôm sau.

Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú

U Y

lợi cho việc nuôi trồng thủy sản, đồng bằng sông Cửu Long là một trong những khu

i

ST&GT bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Ơ

Tôi xin cam đoan rằng tất cả những kết quả trình bày trong luận văn này do

N

LỜI CAM ĐOAN

H

chính bản thân tôi đã thực hiện dưới sự hướng dẫn của cô TS. Hồ Thị Thanh Vân và

N

TS. Đinh Thị Nga tại phòng thí nghiệm hóa học trường đại học Tài Nguyên Và Môi

.Q

hoàn toàn không sao chép của bất kỳ tác giả nào. Những ý tưởng và kết quả nghiên

TP

cứu của những tác giả khác đều được trích dẫn lại.

G

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

ẠO

TP. HCM, ngày ….tháng 12 năm 2015

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

Nguyễn Âu Lạc

Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú

U Y

Trường thành phố Hồ Chí Minh. Những kết quả tôi trình bày là những kết quả của tôi

ii

ST&GT bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Ơ

N

MỤC LỤC

N

H

LỜI CẢM ƠN .......................................................................................................... iii

TP

.Q

TÓM TẮT ................................................................................................................. v

ẠO

LỜI CAM ĐOAN ..................................................................................................... vi

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

MỤC LỤC .............................................................................................................. vii

G

DANH SÁCH BẢNG BIỂU.................................................................................... xv

H Ư

N

DANH MỤC KÝ HIỆU TỪ VIẾT TẮT................................................................. xvi

TR ẦN

PHẦN I: TỔNG QUAN ............................................................................................ 1 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NUÔI TÔM ............................................ 1

10 00

B

1.1. Tình hình nuôi tôm ở việt nam ........................................................................ 1 1.2. Thực trạng ô nhiễm nguồn nước ao nuôi tôm .................................................. 2

Ó

A

1.3. Các yếu tố môi trường ảnh hưởng tới nuôi tôm ............................................... 4

H

1.3.1. DO............................................................................................................ 4

-L

Í-

1.3.2. Độ pH ....................................................................................................... 4

ÁN

1.3.3. Nồng độ muối và tổng chất rắn hòa tan TDS ............................................ 4

TO

1.3.4. Hàm lượng amonia ................................................................................... 4

Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú

U Y

ABSTRACT ............................................................................................................. iv

D

IỄ N

Đ

ÀN

1.3.5. Nitrit và nitrat ........................................................................................... 5 1.3.6. Phốt pho ................................................................................................... 5 1.3.7. Vi sinh vật . .............................................................................................. 5

1.4. Các phương pháp xử lý nước thải ao nuôi tôm ................................................ 6 1.4.1. Phương pháp sử dụng hệ vi sinh vật.......................................................... 6 iii

ST&GT bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

1.4.2. Phương pháp sử dụng hệ động thực vật để hấp thụ các chất ô nhiễm ........ 7

Ơ

CHƯƠNG 2: MÔ HÌNH ĐẤT NGẬP NƯỚC KIẾN TẠO VÀ HOẠT TÍNH

N

1.4.3. Hồ sinh học .............................................................................................. 8

N

H

KHÁNG KHUẨN CỦA NANO BẠC ....................................................................... 9

TP

.Q

2.1.1. Khái niệm về đất ngập nước kiến tạo ........................................................ 9

ẠO

2.1.2. Phân loại đất ngập nước kiến tạo ............................................................ 10

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

2.1.2.1. Đất ngập nước kiến tạo có dòng chảy tự do trên mặt đất.................. 10

N

G

2.1.2.2. Đất ngập nước kiến tạo có dòng chảy ngầm dưới đất ....................... 11

H Ư

2.2. Nano bạc ....................................................................................................... 13

TR ẦN

2.2.1. Tổng quan về nano bạc ........................................................................... 13 2.2.2. Cơ chế kháng khuẩn của bạc .................................................................. 13

10 00

B

2.2.3. Phương pháp tổng hợp nano bạc ............................................................. 17 2.2.3.1. Phương pháp từ trên xuống (top – down) ......................................... 17

Ó

A

2.2.3.2. Phương pháp từ dưới lên (bottom – up). ........................................... 17

Í-

H

2.2.4. Ứng dụng của nano bạc .......................................................................... 18

-L

2.2.4.1. Trong diệt khuẩn: ............................................................................. 18

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

2.2.4.2. Trong xúc tác: .................................................................................. 19 2.2.4.3. Trong xử lý nước thải: ...................................................................... 19

Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú

U Y

2.1. Đất ngập nước kiến tạo ................................................................................... 9

2.2.4.4. Trong ngành dệt ............................................................................... 20

CHƯƠNG 3 : TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC VỀ XỬ LÝ NƯỚC THẢI AO NUÔI TÔM ................................................. 21 3.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới ................................................................ 21 3.2. Tình hình nghiên cứu trong nước .................................................................. 27 iv

ST&GT bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

PHẦN II : THỰC NGHIỆM .................................................................................... 31

H

Ơ

4.1. Mục tiêu nghiên cứu...................................................................................... 31

N

CHƯƠNG 4: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..................................................... 31

N

4.2. Nội dung nghiên cứu ..................................................................................... 31

TP

4.3.1. Thành phần nước thải tổng hợp............................................................... 32

ẠO

4.3.2. Xây dựng mô hình đất ngập nước kiến tạo .............................................. 33

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

4.3.3. Khảo sát hiệu quả xử lý nước thải tổng hợp bằng mô hình ĐNN............. 34

N

G

4.3.4. Khảo sát hiệu quả xử lý nước thải ao nuôi bằng mô hình ĐNN ............... 35

H Ư

4.3.5. Điều chế nano bạc .................................................................................. 36

TR ẦN

4.3.6. Khảo sát ảnh hưởng thời gian phản ứng đến kích thước hạt Ag NPs ....... 37 4.3.7. Khảo sát khả năng diệt khuẩn của nano bạc ............................................ 38

10 00

B

4.3.8. Đánh giá hiệu quả xử lý nước thải ao nuôi tôm bằng mô hình ĐNN kết hợp diệt khuẩn bằng nano bạc .......................................................................... 39

Ó

A

5.1. Đo phổ hấp thụ UV-Vis ................................................................................ 41

Í-

H

5.2. Phương pháp XRD ........................................................................................ 41

-L

5.3. Phương pháp kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM) ..................................... 42

ÁN

5.4. Phương pháp ICP/Ms (Inductivey Coupled Plasma mass spectrometry) ........ 42

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

5.5. Phương pháp DLS (Laser Scattering Particle Size Distribution Analyze) ...... 43

Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú

.Q

U Y

4.3. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................... 32

5.6. Phương pháp MPN ( MOST PROBABLE NUMBER) ................................. 45

5.7. Phương pháp khối lượng xác định hàm lượng chất rắn lơ lững ...................... 46 5.8. Xác định COD bằng phương pháp chuẩn độ oxy hóa khử theo SM 5220 ...... 46 5.9. Xác định N – tổng bằng phương pháp chuẩn độ axit – bazo theo TCVN 6638 – 2000 ..................................................................................................................... 47 v

ST&GT bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

2.10. Xác định P – tổng phương pháp so màu theo SM 4500 - PO43 −................ 48

H

Ơ

PHẦN III : KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN ................................................................. 49

N

2.11. Phần mềm sử dụng ...................................................................................... 48

N

CHƯƠNG 6: KẾT QUẢ MÔ HÌNH ĐẤT NGẬP NƯỚC ....................................... 49

TP

6.1.1. Sự biến đổi pH ........................................................................................ 49

ẠO

6.1.2. Sự biến đổi tổng chất rắn hòa tan ( TDS) ................................................ 51

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

6.1.3. Sự biến đổi COD .................................................................................... 52

N

G

6.1.4. Sự biến đổi P – tổng ............................................................................... 54

H Ư

6.1.5. N –Amonia và N - tổng........................................................................... 55

TR ẦN

6.2. Xử lý nước thải thật bằng mô hình ĐNN. ...................................................... 57 6.2.1. Sự thay đổi pH của nước......................................................................... 61

10 00

B

6.2.2. Sự biến đổi TDS ..................................................................................... 62 6.2.3. Sự biến đổi COD .................................................................................... 63

Ó

A

6.2.4. Nitơ tổng và nitơ amonia ........................................................................ 66

Í-

H

6.2.5. Khả năng diêt khuẩn của mô hình ĐNN.................................................. 68

-L

7.1. Phổ UV-Vis .................................................................................................. 69

ÁN

7.2. Phân tích cấu trúc hạt .................................................................................... 71

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

7.3. Kết quả TEM ................................................................................................ 72

Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú

.Q

U Y

6.1. Khả năng xử lý nước thải tổng hợp của mô hình ĐNN .................................. 49

7.4. Cơ chế phản ứng ........................................................................................... 73 7.5. Diệt khuẩn bằng nano bạc ............................................................................. 75 7.5.1. Diệt khuẩn nước thải ao nuôi tôm trước khi xử lý bằng mô hình ĐNN ... 75 7.5.2. Diệt khuẩn nước thải ao nuôi tôm sau khi xử lý bằng mô hình ĐNN ...... 76

vi

ST&GT bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

7.6. Đánh giá hiệu quả xử lý nước nước ao nuôi tôm bằng mô hình ĐNN kết hợp

Ơ

CHƯƠNG 8: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ............................................................ 82

N

diệt khuẩn bằng nano bạc. .................................................................................... 78

N

H

8.1. Kết luận ........................................................................................................ 82

TP

.Q

TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................... 83

ẠO

CÔNG TRÌNH THAM GIA

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

PHỤ LỤC

Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú

U Y

8.2. Kiến nghị ...................................................................................................... 82

vii

ST&GT bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Ơ

Hình 1. 1:Diện tích và sản lượng nuôi tôm 5 tháng đầu năm 2014 của ĐBSCL ......... 1

N

DANH SÁCH HÌNH ẢNH

N

H

Hình 1. 2: Nhiều ao, hồ nuôi tôm ở xã Mỹ Thắng bỏ hoang vì môi trường bị ô nhiễm

TP

.Q

Hình 1. 3: Nước thải từ ao nuôi tôm .......................................................................... 3

ẠO

Hình 1. 4: Mô hình xử lý nước thải bằng vi sinh vật .................................................. 7

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

Hình 1. 5: Mô hình xử lý nước thải sử dụng hệ động thực vật.................................... 8

N

G

Hình 1. 6: Mô hình hồ sinh học ................................................................................. 8

H Ư

Hình 2. 1: Đất ngập nước ở đồng bằng sông Cửu Long ............................................. 9

TR ẦN

Hình 2. 2: ĐNN có dòng chảy tự do trên bề mặt đất ................................................ 10 Hình 2. 3:ĐNN kiến tạo chảy ngầm theo chiều ngang ............................................ 11

10 00

B

Hình 2. 4: ĐNN kiến tạo chảy ngầm theo chiều đứng .............................................. 12 Hình 2. 5: ĐNN kiến tạo kết hợp dòng chảy ngang và dọc....................................... 12

Ó

A

Hình 2. 6: Hạt nano bạc ........................................................................................... 13

H

Hình 2. 7: Tác động của ion bạc lên vi khuẩn .......................................................... 14

-L

Í-

Hình 2. 8: Ion bạc vô hiệu hóa enzym chuyển hóa oxy của vi khuẩn ....................... 15

ÁN

Hình 2. 9: Ion bạc liên kết với các bazơ của DNA ................................................... 15

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

Hình 2. 10:Một số loài vi sinh vật điển hình bị diệt bằng nano bạc .......................... 16

Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú

U Y

nghiêm trọng ............................................................................................................. 2

Hình 2. 11: Dung dịch bạc nano lỏng và kỹ thuật laser hồng ngoại (a) và hạt nano

được sấy khô (b)]..................................................................................................... 17 Hình 2. 12: Ứng dụng của nano bạc để diệt sạch vi khuẩn gây mùi trong tủ lạnh ..... 18 Hình 2. 13: Ứng dụng của nano bạc trong xử lý nước thải ....................................... 19 Hình 2. 14: Khẩu trang nano bạc ............................................................................ 20 viii

ST&GT bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Hình 3. 1: Mô hình kết hợp ao lắng, ao nuôi hào và ao tảo ...................................... 22

H

Ơ

Hình 3. 3: Mô hình kết hợp công nghệ sinh học và quá trình tự nhiên...................... 23

N

Hình 3. 2: Mô hình thiết bị phản ứng sinh học với thảm vi sinh vật kiến tạo. ........... 22

N

Hình 3. 4: Mô hình xử lý nước thải nuôi tôm SBR................................................... 25

TP

Hình 3. 6: Cây bèo tây ............................................................................................. 26

ẠO

Hình 3. 7: Đồ thị biểu diễn khả năng xử lý BOD5 và COD của F, H, C.................... 27

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

Hình 4. 1: Mô hình đất ngập nước kiến tạo .............................................................. 33

N

G

Hình 4. 2: Mô hình thực nghiệm đất ngập nước kiến tạo.......................................... 34

H Ư

Hình 4. 3: Quy trình xử lý nước thải tổng hợp bằng mô hình ĐNN.......................... 35

TR ẦN

Hình 4. 4: Quy trình xử lý nước thải ao nuôi tôm bằng mô hình ĐNN ..................... 36 Hình 4. 5: Quy trình điều chế nano bạc ................................................................... 37

10 00

B

Hình 4. 6: Quy trình khảo sát ảnh hưởng thời gian phản ứng tới kích thước Ag NPs 38 Hình 4. 7: Quy trình khảo sát khả năng diệt khuẩn của nano bạc ............................. 39

Ó

A

Hình 4. 8: Quy trình đánh giá hiệu quả xử lý nước thải ao nuôi tôm bằng mô hình

Í-

H

ĐNN kết hợp với diệt khuẩn bằng nano bạc ............................................................ 40

-L

Hình 5. 1: Máy quang phổ hấp thụ UV-Vis Shimazu TCC-240A............................. 41

ÁN

Hình 5. 2: Nguyên tắc tán xạ tia X của phổ EDX ..................................................... 42

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

Hình 5. 3: Sơ đồ nguyên lý hệ thống quang học trong thiết bị đo DLS..................... 44

Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú

.Q

U Y

Hình 3. 5: Mô hình kết hợp tôm – cá – rong biển .................................................... 26

Hình 5. 4: máy đo phân bố kích thước hạt HORIBA LA - 950 ................................ 44 Hình 5. 5: Các thao tác trong phương pháp MPN .................................................... 45 Hình 6. 1: Sự biến đổi pH của nước thải đầu ra........................................................ 50

Hình 6. 2: Sự biến đổi TDS ..................................................................................... 52 Hình 6. 3: Sự biến đổi COD của nước thải sau khi xử lý.......................................... 54 ix

ST&GT bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Hình 6. 4: Sự biến đổi P- tổng ................................................................................. 55

H

Ơ

Hình 6. 6:Ao nuôi tôm trước khi thả nuôi tôm ......................................................... 58

N

Hình 6. 5: Biểu đồ hiệu suất xử lý nitơ tổng và amoni của mô hình ĐNN ................ 57

N

Hình 6. 7: Ao nuôi tôm thẻ chân trắng ..................................................................... 58

TP

Hình 6. 9: Sự thay đổi nhiệt độ của nước trong mô hình .......................................... 60

ẠO

Hình 6. 10: Sự thay đổi pH của nước thải trước và sau khi xử lý ............................. 61

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

Hình 6. 11: Kết quả xử lý TDS trong nước thải của mô hình ĐNN .......................... 62

N

G

Hình 6. 12: Kết quả xử lý COD trong nước thải của mô hình ĐNN ......................... 64

H Ư

Hình 6. 13: Hiệu quả xử lý N- tổng và N - Amonia của mô hình ĐNN .................... 66

TR ẦN

Hình 7. 1: Phổ hấp thụ UV-Vis của hạt nano bạc ở những thời gian phản ứng khác nhau (a) 1,0 h; b) 1,5 h; c) 2,0 h ............................................................................... 69

10 00

B

Hình 7. 2: Màu sắc của hạt nano bạc ở những thời gian phản ứng khác nhau ........... 70 Hình 7. 3: Kết quả XRD của Ag NPs với thời gian phản ứng khác nhau .................. 71

Ó

A

Hình 7. 4: Ảnh TEM và DLS của Ag NPs ở những thời gian phản ứng khác nhau.. 72

H

Hình 7. 5: Ảnh TEM của Ag NPs ở 1 giờ với thang đo khác nhau 20 nm (a) và 50

-L

Í-

nm (b)...................................................................................................................... 73

ÁN

Hình 7. 6: Cơ chế hình thành Ag NPs được bao phủ bởi những ion citrat ................ 74

TO

Hình 7. 7: Sự phát triển kích thước hạt của Ag NPs ................................................ 74

Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú

.Q

U Y

Hình 6. 8: Nước thải ao tôm trước (a) và sau (b) khi qua mô hình ĐNN .................. 59

Hình 7. 9: Kết quả diệt khuẩn của nano bạc với nồng độ và thời gian tiếp xúc khác nhau ........................................................................................................................ 78

D

IỄ N

Đ

ÀN

Hình 7. 8: biểu đồ hiệu quả xử lý vi khuẩn của keo bạc với nồng độ khác nhau ....... 76

x

ST&GT bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Ơ

Bảng 1. 1: Tình trạng tôm chết tại ĐBSCL, Nguồn Tổng cục thống kê ...................... 3

N

DANH SÁCH BẢNG BIỂU

N

H

Bảng 3. 1: Kết quả xử lý nướct hải ao nuôi tôm bằngao lắng trầm tích ................... 24

TP

.Q

Bảng 6. 1: Kết quả pH đầu vào và đầu ra ................................................................. 49

ẠO

Bảng 6. 2: Kết quả TDS đầu vào và đầu ra .............................................................. 51

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

Bảng 6. 3: Kết quả xử lý COD ở các tải lượng khác nhau ........................................ 53

G

Bảng 6. 4: Kết quả xử lý P – tổng ở các tải lượng khác nhau ................................... 54

H Ư

N

Bảng 6. 5: Kết quả xử lý nitơ tổng và amoni của mô hình ĐNN .............................. 56

TR ẦN

Bảng 6. 6: Kết quả xử lý nước thải của mô hình ĐNN ............................................. 63 Bảng 6. 7: Hiệu quả xử lý COD theo tải lượng ô nhiễm ........................................... 64

10 00

B

Bảng 6. 8: Hiệu quả xử lý tải lượng ô nhiễm N của mô hình ................................... 67 Bảng 7. 1: Kết quả UV-Vis của các hạt nano bạc ..................................................... 70

Ó

A

Bảng 7. 2:Hoạt tính kháng khuẩn của keo bạc ......................................................... 75

H

Bảng 7. 3:Kết quả kháng khuẩn của nano bạc .......................................................... 77

-L

Í-

Bảng 7. 4:Kết quả xử lý nước thải của mô hình ĐNN .............................................. 78

ÁN

Bảng 7. 5: Khả năng diệt khuẩn của mô hình ĐNN và nano bạc .............................. 79

TO

Bảng 7. 6: Hiệu quả diệt khuẩn của nano bạc trong nước thải trước và sau khi xử lý

Bảng 7. 7:Kết quả xử lý nước thải bằng mô hình ĐNN kết hợp diệt khuẩn bằng nano bạc........................................................................................................................... 80

D

IỄ N

Đ

ÀN

bằng mô hình ĐNN ................................................................................................. 79

Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú

U Y

Bảng 4. 1: Thành phần nước thải tổng hợp ............................................................. 32

xi

ST&GT bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Ơ

N

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

ĐNN

Đất ngập nước

BOD

Biochemical oxygen demand

TSS

Total suspended solids

TDS

Total dissolved solids

COD

Chemical oxygen demand

DO

Demand oxygen

UV - Vis

Ultraviolet – visible spectroscopy

ẠO Đ G

N

H Ư

TR ẦN

10 00

XRD

X- ray diffraction

Ó

A

TEM

Í-

-L

P

H

N

ÁN

ICP - Ms

Phốtpho Inductively Coupled Plasma mass spectrometry

DLS

Laser Scattering Particle Size Distribution Analyze

Ag NPs

Silver nanoparticles

KPH

Không phát hiện

TO ÀN

Nitơ

D

IỄ N

Đ

Transmission electron microscopy

Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú

.Q

Đồng bằng sông Cửu Long

TP

ĐBSCL

B

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

U Y

N

H

DANH MỤC KÝ HIỆU TỪ VIẾT TẮT

xii

ST&GT bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

PHẦN I: TỔNG QUAN

Ơ

N

CHƯƠNG NG 1. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NUÔI TÔM

N

H

1.1. Tình hình nuôi tôm ở việt nam

U Y

ng thủ thủy sản được khởi nguồn ở nước ta từ những ững năm n 1970.Hiện Nghề nuôi trồng

TP

ăng về v diện tích, sản lượng cũng như thu nhập. Tổng sản lượng và không ngừng gia tăng

ẠO

ếm 55,2% tổng t sản thủy sản nuôi trồng ở nước ta năm 2012 là 3,27 triệu tấn, chiếm

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

lượng thủy sản, trong đó ssản lượng tôm là 488.000 tấn cá tra và 1,24 triệu tấn. Đến

G

ớc tính diện tích nuôi tôm cả nước đạtt 600.000 ha, trong đó hết tháng 8 năm 2013, ướ

H Ư

N

diện tích nuôi tôm sú là 570.000 ha, tôm chân trắng là 25.200 ha. Vasep trích dẫn

nghiệp và Phát triển Nông thôn khu vực ực Đồng Đồ bằng sông báo cáo của các Sở Nông nghi

TR ẦN

nă 2014 cho thấy: diện tích nuôi tôm giảm ảm nhiều nhi nhất tại Cửu Long 5 tháng đầu năm tiếp đến là Trà Vinh giảm 4,2% và Cà Mau giảm 1,1%.

Bạc Liêu với mứcc 6,9%, ti

B

Xét về diện tích thì tại Kiên Giang diện tích tăng đến 1,7%. Về sản lượng tôm lại có

10 00

ể. Điển Đ ể hình tại Bạc Liêu, sản lượng đã giảm hơn 19%, trong sự biến động đáng kể. ăng từ 19-63%. Đối với các tỉnh vùng Đông ông Nam bộ, tình hình khi các tỉnh còn lại tăng

Ó

A

ỉnh Bà Rịa–Vũng Tàu và thành phố Hồ Chí Minh vẫn v chưa có nuôi tôm sú của 2 tỉnh

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

m trước. dấu hiệu khả quan, sản lượng tôm sú đều giảm so với cùng kỳ năm

Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú

.Q

ản là một trong những ngành kinh tế trọng điểm điể của cả nước nay, nuôi trồng thủy sản

m 2014 của ĐBSCL Hình 1. 1:Diện tích và sản lượng nuôi tôm 5 tháng đầu năm 1

ST&GT bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Nam Bộ là khu vực có diện tích và sản lượng nuôi tôm ven biển lớn nhất cả nước, điển hình là các tỉnh: Tiền Giang, Bạc Liêu, Cần Thơ, Sóc Trăng… Mặc dù

.Q

1.2. Thực trạng ô nhiễm nguồn nước ao nuôi tôm

TP

Việc gia tăng hoạt động nuôi tôm trong những thập niên gần đây khiến diện

ẠO

tích nuôi tôm toàn cầu được mở rộng, các công nghệ nuôi trồng thủy sản cũng được cải tiến về giống, nguồn thức ăn và kỹ thuật cho ăn. Tuy nhiên, chính sự phát triển

Đ

G

quá nhanh này lại phát sinh những mối nguy hại như: tải lượng nước thải, bùn thải

N

từ quá trình nuôi tôm ngày càng cao và không được xử lý triệt để gây nên vấn đề ô

H Ư

nhiễm môi trường và dịch bệnh cho tôm hoặc lây nhiễm nguồn bệnh từ tôm nuôi

TR ẦN

sang các loại thủy sản tự nhiên trong vùng. Phần lớn bùn thải được sinh ra do thức ăn dư thừa và phân tôm thải ra được lắng đọng và tích tụ dưới đáy ao. Lớp bùn này

B

chứa hàm lượng chất hữu cơ và các chất dinh dưỡng cao dễ bị phân hủy kỵkhí tạo ra

10 00

các khí độc như H2S, NH3 gây hại đến quá trình sinh trưởng của tôm và ảnh hưởng

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

đến môi trường sinh thái.

Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú

U Y

N

quyết việc làm cho hàng triệu người lao động trong cả nước.

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

Ơ

H

mang lại lợi nhuận kinh tế cao, cung cấp nguồn nguyên liệu tôm cho xuất khẩu, giải

N

có sự biến động nhưng xét về mặt tổng thể thì hiệu quả từ việc nuôi tôm đã và đang

Hình 1. 2: Nhiều ao, hồ nuôi tôm ở xã Mỹ Thắng bỏ hoang vì môi trường bị ô nhiễm nghiêm trọng 2

ST&GT bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Bảng 1. 1: Tình trạng tôm chết tại ĐBSCL, Nguồn Tổng cục thống kê

Năm

H

Các tỉnh Nam Bộ đã có gần 2 tỷ con tôm sú giống bị chết. Mức độ

2006

U Y

N

thiệt hại, phổ biến ở các địa phương là 10% -20%.

.Q

TP

20%-90%, giảm khoảng 60.000 - 70.000 tấn so vớinăm 2007.

Hơn 1.000 ha diện tích nuôi tôm sú ở các tỉnh bị bệnh chết.

Đ

ẠO

2009

G

Diện tích nuôi tôm có mức độ thiệt hại từ 20 - 80%, khoảng

2010

H Ư

N

40.000ha.

TR ẦN

Nước thải nuôi tôm chứa lượng thức ăn còn sót lại, phân và chuyển hoá dinh dưỡng của tôm (ước lượng có khoảng 63 – 78 % nitơ và 76 – 80 % phốt pho trong thức ăn của tôm bị thất thoát vào môi trường). Do đó, đặc trưng của nước thải này là

10 00

B

nồng độ nitơ và phốt pho cao. Nếu các nguồn nitơ và phốt pho này không được xử lý trước khi thải ra môi trường hay trước khi chuẩn bị cho vụ nuôi tiếp theo thì sẽ

A

gây hiện tượng phú dưỡng hóa môi trường nước nguồn tiếp nhận cũng như tạo môi

H

Ó

trường thuận lợi cho các vi sinh vật gây hại (Vibrio, Aeromonas, Ecoli,

Í-

Pseudomonas, Proteus,... nhiều loại nấm và động vật nguyên sinh) phát triển trong

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

ao nuôi gây bệnh cho tôm.

Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú

Tôm chết hàng loạt diễn ra trên 100.000ha, mức độ thiệt hại từ

2008

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

Ơ

N

Tình Trạng

Hình 1. 3: Nước thải từ ao nuôi tôm 3

ST&GT bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

1.3. Các yếu tố môi trường ảnh hưởng tới nuôi tôm

N

H

sinh vật trong nước. Tôm phát triển mạnh ở DO > 4 mg/lít và đặc biệt thích hợp

Ơ

DO là lượng oxi hòa tan cần cung cấp cho hoạt động sống của tôm và một số

N

1.3.1.DO

U Y

với DO = 5mg/lít. Chúng phát triển chậm khi DO dao động khoảng 2 -3 mg/lít và

TP

nhiễm của nguồn nước [1,2].

ẠO

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

1.3.2. Độ pH

G

Đ

Độ pH rất quan trọng, sự thay đổi của nó ảnh hưởng gián tiếp đến đời sống

N

thủy sinh vật. Vì khi pH thay đổi nó sẽ kéo theo sự thay đổi của các yếu tố chất

H Ư

lượng nước khác. Cụ thể như nếu độ pH thấp sẽ làm giải phóng các kim loại từ đá

TR ẦN

và các chất lắng đáy trong ao, hồ... Các kim loại này sẽ ảnh hưởng đến quá trình trao đổi chất của tôm, cá và khả năng hấp thu nước qua mang. Độ pH đạt giá trị trong khoảng 6,5–8,8 là an toàn cho sự phát triển của tôm, nhưng giá trị tối ưu là

10 00

B

7,5– 8,5. Đối với nước nuôi tôm, giá trị tổng kiềm khoảng 100 mgCaCO3/l sẽ đảm bảo cho môi trường nước ít biến đổi lớn trong ngày. Độ kiềm thích hợp cho tôm

Ó

A

phát triển là từ 90 – 150 mgCaCO3/l [3].

Í-

H

1.3.3. Nồng độ muối và tổngchất rắn hòa tan TDS

-L

Tổng hàm lượng của các ion hòa tan chứa trong 1 kg nước là nồng độ muối

ÁN

hay độ mặn của nước. Trong đó đơn vị 0/00 hay ppt (phần nghìn) là kí hiệu để biểu

TO

diễn đơn vị đo nồng độ (g/kg) của các muối hòa tan trong nước.

D

IỄ N

Đ

ÀN

Nồng độ muối thích hợp cho tôm phát triển là: 0- 40‰ (thích hợp nhất là 15-

Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú

.Q

có thể chết khi DO <2 mg/lít. Do vậy, DO là một chỉ số quan trọng để đánh giá sự ô

25‰). Tôm phát triển nhanh nhưng sức đề kháng yếu ở nồng độ muối thấp và ngược lại ở nồng độ muối cao đó là nó sẽ phát triển chậm song sức đề kháng cao.

1.3.4. Hàm lượng amonia Amonia (NH3) độc với con người và với tôm cũng vậy. Trong môi trường nước nuôi tôm nó được hình thành từ quá trình phân huỷ các hợp chất hữu cơ như 4

ST&GT bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

phân bón, thức ăn dư thừa, xác phiêu sinh động thực vật, chất bài tiết của tôm…Để đảm bảo môi trường sống tốt cho tôm phải xử lý NH3 tới ngưỡng thích hợp cho

N

H

Ơ

lớn hơn 0,1 mg/l có thể gây chết [1,4].

N

tôm. Ví dụ: đối với tôm sú ngưỡng thích hợp là nhỏ hơn 0,03 mg/l và hàm lượng

U Y

1.3.5. Nitrit và nitrat

TP

hủy các chất trong nước thải. Nitrit gây độc là do tạo thành chất methemoglobin và

ẠO

giảm sự chuyển oxy tới tế bào. Với tôm sú ngưỡng ghi nhận an toàn đó là nhỏ hơn 1

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

mg/l. Bên cạnh đó, nitrat gây ảnh hưởng độc đối với tôm. Theo khuyến cáo của các

G

nhà khoa học hàm lượng nitrat trong môi trường nuôi nên thấp hơn 60 mg/l

H Ư

N

[1,4].Như vậy để tôm có thể phát triển tốt thì cần phải đảm bảo các yếu tố môi trường nằm trong ngưỡng hoạt động của nó và môi trường sống của nó không bị

TR ẦN

biến động.

1.3.6. Phốtpho

10 00

B

Trong nước, lân tồn tại dưới các loại muối orthophossphat hòa tan như

, và

hay dưới dạng phosphat ngưng tụ dễ bị phân hủy thành

A

orthophosphat hòa tan, dạng lân hữu cơ hòa tan dễ dàng chuyển hóa lẫn nhau và

H

Ó

chuyển thành dạng muối orthophosphat hòa tan nhờ hoạt động của vi sinh vật.

Í-

Phốtpho trong nước là nguồn dinh dưỡng cho thực vật thủy sinh và thúc đẩy quá

-L

trình phú dưỡng hóa gây ô nhiễm trầm trọng hơn [2,5].

TO

ÁN

1.3.7. Vi sinh vật[ 6].

D

IỄ N

Đ

ÀN

Vi sinh vật là những cơ thể sống có kích thước rất nhỏ mà mắt thường không

Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú

.Q

Nitrit là chất độc có sẵn trong nguồn nước hoặc sinh ra trong quá trình phân

nhìn thấy được. Chúng gồm có đại diện của thực vật như: tảo nấm nấm men, vi

khuẩn và hệ này được gọi là hệ vi thực vật và đại diện của động vật: động vật nguyên sinh được gọi là hệ vi động vật. Các vi sinh vật trong môi trường nước bao gồm sinh vật nổi chúng phát triển trong lớp nước mỏng ở trạng thái lơ lửng và sinh vật đáy sống nhờ bùn đất ở đáy nguồn nước. Trong quá trình sống và phát triển vi sinh vật thường gây ra hai hiện tượng đáng chú ý: 5

ST&GT bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

-

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Hiện tượng phú dưỡng hóa: các vi sinh thực, động vật phát triển trên lớp bề mặt của các vật thể dưới nước và tạo thành các màng, vết bám vi sinh vật rất

H

Hiện tượng phủ kín thủy vực: là các loại thực vật nước phát triển trội ở các

Ơ

U Y

N

khu vực cạn của nguồn nước

.Q

1.4. Các phương pháp xử lý nước thải ao nuôi tôm

TP

Hiện nay cùng với tốc độ gia tăng nhanh diện tích nuôi trồng thủy sản đặc biệt

ẠO

là nuôi tôm, thì vấn đề xử lý nước thải ao nuôi tôm rất được quan tâm nhằm tăng

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

năng suất cũng như hiệu quả kinh tế. Vì vậy, đã thúc đẩy nhiều nhà khoa học vào

N

G

nghiên cứu đưa ra những phương pháp xử lý nước thải ao nuôi đạt hiệu quả cao và

H Ư

phù hợp với điều kiện từng vùng. Hiện nay, có 2 hướng chính để xử lý nước thải ao nuôi tôm là: sử dụng hệ vi sinh vật để phân hủy các chất hữu cơ trong nước thải và

TR ẦN

sử dụng hệ động thực vật thủy sinh để hấp thụ các chất hữu cơ.

B

1.4.1. Phương pháp sử dụng hệ vi sinh vật

10 00

Có một số loài vi sinh vật có khả năng sử dụng các chất hữu cơ và một số chất khoáng làm nguồn dinh dưỡng và tạo năng lượng, sinh trưởng nhờ vậy sinh khối

Ó

A

của chúng tăng lên. Các vi sinh vật này được sử dụng để phân huỷ các chất ô nhiễm

H

hữu cơ và vô cơ có trong chất thải từ nước thải thủy sản. Quá trình phân hủy này

-L

Í-

được gọi là quá trình phân hủy ôxy hóa sinh hóa.

ÁN

Một số chế phẩm vi sinh thường dùng để cải thiện môi trường nước ao nuôi tôm, cá như Super VS, BRF-2 quakit… Thành phần sinh học của chế phẩm này

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

gồm nhiều chủng loại vi sinh, tập hợp các thành phần men ngoại bào của quá trình

Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú

-

N

đặc trưng của quá trình phú dưỡng hóa.

sinh trưởng vi sinh, các enzym ngoại bào tổng hợp, các chất dinh dưỡng sinh học và khoáng chất kích hoạt sinh trưởng ban đầu và xúc tác hoạt tính. Chúng có khả năng tiêu thụ các chất hữu cơ phát sinh trong quá trình sinh trưởng và phát triển của vật nuôi trong ao hồ. Hay nói cách khác, chúng có tác dụng phân giải chất hữu cơ hòa tan và không hòa tan từ phân tôm, các thức ăn thức ăn thừa tích tụ đáy ao nuôi, tạo được sự ổn định, duy trì chất lượng nước và cả màu nước trong ao hồ. Mặt khác, 6

ST&GT bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

chế phẩm này còn giúp giảm thiểu được các vi sinh vật gây bệnh như Vibrio, aeromonas, E.coli…, làm tăng thêm lượng oxy hòa tan trong môi trường nước ao

Hình 1. 4: Mô hình xử lý nước thải bằng vi sinh vật

10 00

B

1.4.2. Phương pháp sử dụng hệ động thực vật để hấp thụ các chất ô nhiễm Bản chất của việc sử dụng hệ động, thực vật để loại bỏ các chất ô nhiễm dựa

Ó

A

trên cơ sở quá trình chuyển hóa vật chất trong hệ sinh thái thông qua chuỗi thức ăn.

H

Thông thường, người ta sử dụng thực vật làm các sinh vật hấp thụ các chất dinh

Í-

dưỡng là nitơ và phốt pho, carbon để tổng hợp các chất hữu cơ làm tăng sinh khối

-L

(sinh vật tự dưỡng), đó là tảo hay thực vật phù du, rong câu và các loài thực vật

ÁN

ngập mặn khác[8].

Ðiển hình của các động vật bậc một ở vùng nước ven biển là các loại ngao, vẹm, hàu các loài này có thể tiêu thụ các thực vật phù du và cải thiện điều kiện trầm tích đáy. Các loài cá ăn thực vật phù du và mùn bã hữu cơ như: cá măng, cá đối cũng được thử nghiệm sử dụng ở các kênh thoát nước thải (Micheal J. Phillips, 1995).

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

Kế tiếp, trong chuỗi thức ăn là các động vật bậc một – động vật ăn thực vật.

Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

ẠO

TP

.Q

U Y

N

H

Ơ

N

nuôi và giảm thiểu lượng ammoniac [1,4,6].

7

ST&GT bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

Hình 1. 5: Mô hình xử lý nước thải sử dụng hệ động thực vật

H Ư

N

G

1.4.3. Hồ sinh học

Là một chuỗi từ 3 đến 5 hồ, nước thải được làm sạch bằng quá trình tự nhiên

TR ẦN

thông qua các tác nhân là tảo và vi khuẩn. Mối quan hệ giữa vi sinh vật, thực vật trong hồ sinh học là mối quan hệ thông qua oxy và các chất dinh dưỡng cơ bản.

B

Trong hồ luôn diễn ra các quá trình như quang hợp, khuếch tán oxy vào nước.

10 00

Nhưng quá trình quang hợp chỉ xảy ra trong điều kiện có ánh sáng, ánh sáng chiếu vào nước phụ thuộc vào hai yếu tố cơ bản là chiều sâu của nước và sự tồn tại hàm

Ó

A

lượng chất hữu cơ lơ lửng nhiều hay ít [4,6].

Í-

H

Mô hình này có thể áp dụng cho những nơi có diện tích đất lớn, để xử lý nước

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

thải trong nuôi tôm sẽ cho hiệu quả về môi trường và kinh tế.

Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú

ẠO

TP

.Q

U Y

N

H

Ơ

N

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

Hình 1. 6: Mô hình hồ sinh học 8

ST&GT bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

CHƯƠNG 2: MÔ HÌNH ĐẤT NGẬP NƯỚC KIẾN TẠO VÀ HOẠT TÍNH

Ơ

N

KHÁNG KHUẨN CỦA NANO BẠC

N

H

2.1. Đất ngập nước kiến tạo

U Y

2.1.1. Khái niệm về đất ngập nước kiến tạo

TP

đầm lầy, đầm lầy than bùn, những vực nước bất kể là tự nhiên hay nhân tạo, những

ẠO

vùng ngập nước tạm thời hay thường xuyên, những vực nước đứng hay chảy, là

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

nước ngọt, nước lợ hay nước mặn, kể cả những vực nước biển có độ sâu không quá

G

6m khi triều thấp". Vùng Đồng bằng sông Cửu Long được xem là vùng đất ngập

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

nước rộng lớn của nước ta vì có đủ các yếu tố của định nghĩa này [9].

Hình 2. 1: Đất ngập nước ở đồng bằng sông Cửu Long

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

Đất ngập nước được xem là vùng đất giàu tính đa dạng sinh học, có nhiều tiềm

Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú

.Q

Theo Công ước Ramsar thì "Đất ngập nước (wetland) bao gồm: những vùng

năng nông lâm ngư nghiệp nhưng rất nhạy cảm về mặt môi trường sinh thái. Chúng tham gia tích cực vào chu trình thủy văn và có khả năng xử lý chất thải qua quá trình tự làm sạch bằng các tác động lý hóa và sinh học phức tạp. Tuy nhiên, việc xử lý nước thải qua đất ngập nước tự nhiên thường chậm, mất nhiều diện tích và khó kiểm soát quá trình xử lý. Nên các nhà khoa học đã đề xuất ra giải pháp xây dựng

9

ST&GT bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

mô hình đất ngập nước kiến tạo nhằm tăng hiệu quả xử lý nước thải, giảm diện tích và đặc biệt có thể quản lý được quá trình vận hành ở mức đơn giản.

H

Ơ

N

2.1.2. Phân loại đất ngập nước kiến tạo

U Y

N

2.1.2.1. Đất ngập nước kiến tạo có dòng chảy tự do trên mặt đất

TP

.Q

mô được sử dụng như lục bình, bèo tây, các loại cây sống dưới nước, hay các loại thực vật có phần thân ở trên mặt nước còn bộ rễ ở dưới nước. Các loại thực vật giúp

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

ẠO

xử lý các chất ô nhiểm, nhu cầu oxy hóa, các chất rắn hòa tan, chất rắn lơ lững, nitơ,

Đ

phốt pho. Sau đó lượng bùn giàu dinh dưỡng sẽ được lắng đọng dưới lớp đất. Thực

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

hiếu khí các chất ô nhiễm bởi các vi sinh vật [9].

N

G

vật thì cung cấp oxy cho lớp bùn bằng rễ của nó, làm tăng các quá trình phân hủy

Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú

Đây là hệ thống có dòng chảy tự do trên mặt đất (hình 2.2), các loại thực vật vĩ

Hình 2. 2: ĐNN có dòng chảy tự do trên bề mặt đất[10]

Loại chảy tự do sẽ mang lại ưu điểm là ít tốn kém, quy trình xử lý đơn giản và tạo sự điều hòa nhiệt độ khu vực cao, nhưng lại vấp phải 3 nhược điểm lớn là: diện

10

ST&GT bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

tích đất sử dụng lớn nhưng hiệu quả xử lý kém,bên cạnh đó nó tạo môi trường thuận lợi cho muỗi và côn trùng phát triển gây ảnh hưởng đến đời sống .

N

H

Loại thứ hai được phân chia thành 3 kiểu: chảy ngang, chảy thẳng đứng và kết

Ơ

N

2.1.2.2. Đất ngập nước kiến tạo có dòng chảy ngầm dưới đất[11]

.Q

Loại chảy ngang (HF): nước thải thì được cho vào từ đầu vào với tốc độ chậm,

TP

khi đó nước thải sẽ chãy xuyên qua các lổ xốp theo chiều ngang cho tới khi tới đầu

ẠO

ra của mô hình (hình 2.3). Trong mô hình nước thải sẽ được xử lý bởi cácquá trình

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

hiếu khí, kỵ khí, yếm khí. HF có thể loại bỏ các chất ô nhiễm COD, BOD, TSS, N,

Hình 2. 3:ĐNN kiến tạo chảy ngầm theo chiều ngang[11]

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

P,.. từ nước thải.

thấm qua lớp sỏi, cát và được thu gom bằng ống nước phía nền mô hình. Bên trên lớp sỏi, cát được trồng các loại thực vật( hình 2.4). Với thiết kế này thì mô hình tương đối nhỏ hơn so với mô hình dòng chảy ngang. Nó có thể loại bỏ các chất ô nhiểm như BOD5, COD và

các vi sinh vật khỏi nước thải.

D

IỄ N

Đ

ÀN

Loại chảy dọc (VF), trong hệ thống này nước thải được chảy từ trên xuống dưới

Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú

U Y

hợp chảy ngang và chảy đứng .

11

ST&GT bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

G

Đ

Hình 2. 4: ĐNN kiến tạo chảy ngầm theo chiều đứng[11]

N

Loại hydrid đây là sự kết hợp giữa dòng chảy ngang và chảy dọc, nhằm mục đích

H Ư

tăng hiệu quả xử lý nước thải. Tùy vào mục đích xử lý mà thiết kế dòng chảy ngang trước

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

dòng chảy dọc hay dòng chảy dọc trước dòng chảy ngang (hình 2.5).

Hình 2. 5: ĐNN kiến tạo kết hợp dòng chảy ngang và dọc

TO

Việc chọn kiểu hình tùy thuộc vào mục đính và địa hình. Trong luận văn này,

Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

ẠO

TP

.Q

U Y

N

H

Ơ

N

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

D

IỄ N

Đ

ÀN

chúng tôi sẽ chọn kiểu chảy ngang. Bên cạnh đó, có rất nhiều loại cây trồng được sử dụng để tham gia vào quá trình hấp thu các chất ô nhiễm trong nước thải ao nuôi tôm như: cây sậy, lục bình, bèo…. Nhưng kết quả thực nghiệm xử lý nước thải ở Đại học Cần Thơ năm 2000 cho thấy cây sậy và cát cho hiệu quả hấp thu nitơ (N) rất cao, lên đến 90-92% và phốt pho lên đến 60-63%. Do đó, chúng tôi sẽ sử dụng cây sậy trong mô hình của mình.

12

ST&GT bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

2.2. Nano bạc

N

H

ngoài nước quan bởi chúng có khả năng tiêu diệt rất nhiều loài vi sinh vật gây bệnh

Ơ

Nano bạc đã thu hút được sự quan tâm rất lớn của các nhà khoa học trong và

N

2.2.1. Tổng quan về nano bạc

U Y

như: nấm, vi khuẩn với hiệu quả rất cao và tác dụng nhanh chóng. Đồng thời chính

TP

môi phân cực như nước và trong các dung môi không phân cực như benzene,

ẠO 10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

toluene)[12,13].

A

Hình 2. 6: Hạt nano bạc

H

Ó

Ngoài ra, chúng có độ bền hóa học cao, không bị biến đổi dưới tác dụng của

Í-

ánh sáng và các tác nhân oxy hóa khử thông thường; bền nhiệt tốt; đặt biệt là chi phí

-L

cho quá trình sản xuất thấp. Gần đây, các nhà khoa học trường đại học y khoa

ÁN

Odense đã tiến hành thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của nano bạc đến sức khỏe con

TO

người. Kết quả cho thấy hạt nano bạc không có tương tác mạnh với cơ thể con

D

IỄ N

Đ

ÀN

người và cũng không là tác nhân gây độc. Tất cả những ưu điểm trên đã giúp chúng

Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú

.Q

khả năng khả năng phân tán ổn định trong các loại dung môi khác nhau (trong dung

được sử dụng rất phổ biến trong việc diệt khuẩn.

2.2.2. Cơ chế kháng khuẩn của bạc [13-19] Các đặc tính kháng khuẩn của bạc bắt nguồn từ tính chất hóa học của ion Ag+.

Hiện nay, cơ chế diệt khuẩn của nano bạc được giải thích chủ yếu dựa trên sự tương tác tĩnh điện giữa ion bạc mang điện tích dương và bề mặt tế bào vi khuẩn mang 13

ST&GT bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

điện tích âm và trên sự vô hiệu hóa nhóm thiol trong enzym vận chuyển ôxy, hoặc trên sự tương tác của ion bạc với DNA dẫn đến sự đime hóa pyridin và cản trở quá

H

Các nhà khoa học thuộc hãng Inovation của Hàn Quốc cho rằng: bạc tác dụng

Ơ

N

trình sao chép DNA của tế bào vi khuẩn.

U Y

N

trực tiếp lên màng bảo vệ của tế bào vi khuẩn. Màng này là một cấu trúc gồm các

TP

màng. Các ion bạc vừa mới được giải phóng ra từ bề mặt các hạt nano bạc tương tác với các nhóm peptidoglican và ức chế khả năng vận chuyển oxy của chúng vào bên

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

ẠO

trong tế bào, dẫn đến làm tê liệt vi khuẩn. Nếu các ion bạc được lấy ra khỏi tế bào

Đ

ngay sau đó, khả năng hoạt động của vi khuẩn có thể lại được phục hồi. Các tế bào

N

G

động vật cấp cao có lớp màng bảo vệ hoàn toàn khác so với tế bào vi sinh vật.

H Ư

Chúng có hai lớp lipoprotein giàu liên kết đôi có khả năng cho điện tử do đó không

TR ẦN

cho phép các ion bạc xâm nhập, vì vậy chúng không bị tổn thương khi tiếp xúc với

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

các ion bạc (hình 2.7).

D

IỄ N

Đ

ÀN

.

Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú

.Q

glycoprotein được liên kết với nhau bằng cầu nối axit amin để tạo độ cứng cho

Hình 2. 7: Tác động của ion bạc lên vi khuẩn

Cơ chế tác động của các ion bạc lên vi khuẩn cũng được các nhà khoa học Trung Quốc làm việc trong hãng Anson mô tả như sau: khi ion Ag+ tương tác với lớp màng của tế bào vi khuẩn gây bệnh nó sẽ phản ứng với nhóm sunphohydril –SH

14

ST&GT bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

của phân tử enzym vận chuyển oxy và vô hiệu hóa enzym này dẫn đến ức chế quá trình hô hấp của tế bào vi khuẩn theo phương trình sau:

N

H

Bên cạnh đó, các ion bạc còn có khả năng ức chế quá trình phát triển của vi

Ơ

N

2Ag+ + O2- --> 2Ag0 + O0

H Ư

N

G

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

ẠO

TP

.Q

bạc.

Hình 2. 8: Ion bạc vô hiệu hóa enzym chuyển hóa oxy của vi khuẩn

TR ẦN

Ngoài ra, các ion bạc còn có khả năng liên kết với các bazơ của DNA và trung

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

hòa điện tích của gốc phosphat do đó ngăn chặn quá trình sao chép DNA (hình 2.9).

Hình 2. 9: Ion bạc liên kết với các bazơ của DNA

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

Cho đến nay, quan điểm về cơ chế tác động của nano bạc lên tế bào vi sinh vật

Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú

U Y

khuẩn bằng cách sản sinh ra ôxy nguyên tử siêu hoạt tính trên bề mặt của hạt nano

được hầu hết các nhà khoa học thừa nhận đó là quá trình biến đổi các nguyên tử bạc

kim loại trên bề mặt hạt nano bạc thành các ion Ag+ tự do và các ion tự do này sau đó tác dụng lên vi khuẩn. Song song đó, các nhà khoa học đã đề xuất một số giả thiết về cơ chế khử trùng của nano bạc như sau: - Quá trình ôxy hóa nguyên sinh chất của tế bào vi khuẩn hoặc phá hủy nguyên sinh chất bởi ôxy hòa tan trong nước với vai trò xúc tác của bạc.

15

ST&GT bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

- Quá trình vô hiệu hóa enzym có chứa các nhóm –SH và –COOH, phá vỡ cân bằng áp suất thẩm thấu, hoặc tạo phức với axit nucleic dẫn đến làm thay đổi cấu

H

- Tác động gián tiếp lên phân tử DNA bằng cách tăng số lượng các gốc tự do

Ơ

N

trúc DNA của tế bào vi sinh vật.

.Q

trình ôxy hóa cũng như phosphoryl hóa trong tế bào vi khuẩn.

TP

- Ức chế quá trình vận chuyển các ion Na+ và Сa2+ qua màng tế bào.

ẠO

Ngoài ra, một số nhà khoa học còn cho rằng ion bạc có khả năng vô hiệu hóa

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

các loài virut gây bệnh đậu mùa, bệnh cúm A-1, B, adenovirus và HIV, cho hiệu chó

dại.Tuy

nhiên,

để

có

thể

vô

N

bệnh

hiệu

hóa

hoàn

toàn

H Ư

virut

G

quả điều trị tốt đối với các bệnh virut Marburg, virut bệnh đường ruột (enteritis) và virut bacteriophag đường ruột N163, virut Koksaki serotyp A-5, A-7, A-14 cần đến

TR ẦN

nồng độ bạc cao hơn (0,5 – 5,0 mg/lít) so với trường hợp xử lý Escherichia, Salmonella, Shigellia và các loài virut đường ruột khác (0,1 – 0,2 mg/lít).

B

Nano bạc thể hiện mạnh mẽ khả năng diệt nấm: tại nồng độ 0,1mg/lít, với mật

10 00

độ 105 tế bào/lít, nấm Candida albicans có thể bị vô hiệu hóa hoàn toàn sau 30

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

phút tiếp xúc.

Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú

U Y

N

làm giảm hoạt tính của các hợp chất chứa ôxy hoạt động, làm rối loạn các quá

Hình 2. 10:Một số loài vi sinh vật điển hình bị diệt bằng nano bạc[20] 16

ST&GT bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

2.2.3. Phương pháp tổng hợp nano bạc Có hai phương pháp chung để chế tạo hạt nano kim loại: phương pháp từ trên xuống

Ơ

N

(top – down) và phương pháp từ dưới lên (bottom – up).

N

H

2.2.3.1.Phương pháp từ trên xuống (top – down)

U Y

Phương pháp ăn mòn laser: Vật liệu ban đầu là một tấm bạc được đặt trong một

TP

nm, độ rộng xung là 10 ns, tần số 10 Hz, năng lượng mỗi xung là 90 mj, đường kính

ẠO

vùng kim loại bị tác dụng từ 1 – 3mm. Dưới tác dụng của chùm laser xung, các hạt

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

nano có kích thước khoảng 10 nm được hình thành và được bao phủ bởi các chất

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

hoạt động bề mặt với nồng độ phù hợp (hình 2.11) [21,22].

được sấy khô (b)]

-L

Í-

H

Hình 2. 11: Dung dịch bạc nano lỏng và kỹ thuật laser hồng ngoại (a) và hạt nano

ÁN

2.2.3.2. Phương pháp từ dưới lên (bottom – up).

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

a. Phương pháp khử hóa học:

Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú

.Q

dung dịch có chứa chất hoạt động bề mặt. Một chùm laser xung có bước sóng 532

Sử dụng các tác nhân khử để khử các ion bạc thành các hạt nano bạc. Các tác

nhân khử được sử dụng NaBH4, natri citrat, hidro, hydroxyamin, hydrazine, formaldehyd và các dẫn xuất của nó, EDTA và các mono sacharides [23-25].

Ag+ + X → Ag0 → Ag NPs b. Phương pháp vật lý:[26,27] 17

ST&GT bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DấyKèmQuyNhƥn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Sáť­ d᝼ng cĂĄc tĂĄc nhân váş­t lĂ˝ nhĆ° Ä&#x2018;iáť&#x2021;n tᝍ, tia UV, gramma kháť­ ion bấc thĂ nh nano bấc. DĆ°áť&#x203A;i tĂĄc d᝼ng cᝧa cĂĄc tĂĄc nhân nĂ y quĂĄ trĂŹnh biáşżn Ä&#x2018;áť&#x2022;i cᝧa dung mĂ´i vĂ

Ć

N

cĂĄc chẼt ph᝼ gia trong dung mĂ´i sáş˝ sinh ra cĂĄc gáť&#x2018;c hĂła háť?c cĂł tĂĄc d᝼ng kháť­ ion bấc

N

H

thà nh hất nano bấc theo phưƥng trÏnh sau: Ag+ Ag0

U Y

c. PhĆ°ĆĄng phĂĄp sinh háť?c: [28,29]

TP

ion bấc tấo nguyĂŞn táť­ bấc kim loấi. DĆ°áť&#x203A;i tĂĄc d᝼ng cᝧa vi khuẊn, vi rĂşt thĂŹ ion bấc sáş˝

áş O

thà nh hất nano bấc. Cåc tåc nhân nà y thư�ng là cåc vi khuẊn MKY3, cåc loấi nẼm

Ẋ , ú

Ä?

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

verticillium. ĆŻu Ä&#x2018;iáť&#x192;m cᝧa phĆ°ĆĄng phĂĄp nĂ y Ä&#x2018;ĆĄn giản, thân thiáť&#x2021;n mĂ´i trĆ°áť?ng.

H ĆŻ

N

G

Ag+ Ag0

TR ẌN

2.2.4. ᝨng d᝼ng cᝧa nano bấc

Hiáť&#x2021;n nay nano bấc Ä&#x2018;ưᝣc ᝊng d᝼ng ráť&#x2122;ng rĂŁi trong rẼt nhiáť u lÄŠnh váťąc khĂĄc nhau nhĆ°: dĂšng Ä&#x2018;áť&#x192; diáť&#x2021;t khuẊn, dĂšng nhĆ° chẼt xĂşc tĂĄc cho phản ᝊng hĂła háť?c, trong ngĂ nh

10 00

B

dáť&#x2021;t vĂ Ä&#x2018;ạt biáť&#x2021;t lĂ trong xáť­ lĂ˝ nĆ°áť&#x203A;c thải trong ao nuĂ´i tĂ´m.

2.2.4.1. Trong diáť&#x2021;t khuẊn:

Ă&#x201C;

A

NhĆ° tᝧ lảnh nano bấc diáť&#x2021;t khuẊn, khẊu trang nano bấc, Ä&#x2018;áť&#x2021;m cao su nano bấc,

H

kem Ä&#x2018;ĂĄnh rÄ&#x192;ng nano bấcâ&#x20AC;ŚÄ?ây lĂ máť&#x2122;t trong nhᝯng ᝊng d᝼ng quan tráť?ng vĂ pháť&#x2022;

D

Iáť&#x201E; N

Ä?

Ă&#x20AC;N

TO

Ă N

-L

Ă?-

biến nhẼt cᝧa chúng.

Diáť&#x2026;n Ä&#x2018;Ă n háť&#x2014; trᝣ giĂĄo d᝼c : Ä?/C 1000B Trần HĆ°ng Ä?ấo Tp Quy NhĆĄn NgĆ°áť?i sĂĄng láş­p : Nguyáť&#x2026;n Thanh TuẼn - Chᝧ quản tĂ i nguyĂŞn : Nguyáť&#x2026;n Thanh TĂş

.Q

PhĆ°ĆĄng phĂĄp nĂ y sáť­ d᝼ng cĂĄc tĂĄc nhân nhĆ° vi rĂşt, vi khuẊn cĂł khả nÄ&#x192;ng kháť­

HĂŹnh 2. 12: ᝨng d᝼ng cᝧa nano bấc Ä&#x2018;áť&#x192; diáť&#x2021;t sấch vi khuẊn gây mĂši trong tᝧ lấnh 18

ST&GT báť&#x;i GV. Nguyáť&#x2026;n Thanh TĂş

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

2.2.4.2. Trong xúc tác: Với diện tích bề mặt lớn và năng lượng bề mặt cao nên hữu ích với vai trò xúc

Ơ

H

chuyển hóa các ethylen thành ethylen oxit dùng cho các phản ứng khử các hợp chất

N

tác. Xúc tác nano bạc được ứng dụng trong việc oxi hóa các hợp chất hữu cơ,

U Y

N

nitơ, làm phụ gia cải tiến khả năng xử lý NO và khí CO của các xúc tác FCC. Ngoài

TP

NaBH4…[30].

ẠO

2.2.4.3. Trong xử lý nước thải:

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

Hạt nano bạc được biết đến với tính năng diệt khuẩn cao, không độc hại với

N

G

con người. Hiện nay người ta xử dụng PU có bao phủ bạc tạo ra loại màng lọc nước

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

có tính diệt khuẩn cao.

Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú

.Q

ra, xúc tác nano bạc còn dùng làm xúc tác trong phản ứng khử thuốc nhuộm bằng

Hình 2. 13: Ứng dụng của nano bạc trong xử lý nước thải

19

ST&GT bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

2.2.4.4. Trong ngành dệt Hạt nano bạc có khả năng diệt khuẩn cao, nên chúng được đưa vào xơ sợi thì

Ơ

H

có khả năng diệt khuẩn rất cao. Chúng còn được đưa vào xơ sợi của ngành công

N

các hạt nano bạc phân tán và bám dính lên sợi. Chúng không gây tác hại cho da và

U Y

N

nghiệp dệt may như: cotton, polyeste/cotton, PP/PE, PAN, Polyamid, len, silk và

TP

con người và các điều kiện chế tạo không quá khắc nghiệt. Các ứng dụng của nano bạc trong dệt may như: găng tay và khẩu trang y tế(hình 2.14), các sản phẩm tránh

ẠO A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

mùi…

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

Hình 2. 14: Khẩu trang nano bạc [31]

Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú

.Q

Nylon… Trong đó, vải cotton là được chú ý nhiều nhất vì nó gắn liền với đời sống

20

ST&GT bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

CHƯƠNG 3 : TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ

Ơ

N

NGOÀI NƯỚC VỀ XỬ LÝ NƯỚC THẢI AO NUÔI TÔM

H

3.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới

U Y

N

Xử lý nước thải bằng đất ngập nước kiến tạo đã được áp dụng khoảng 100

TP

phát triển, xử lý chất thải sau khi nuôi thủy sản đã được quan tâm nghiên cứu và triển khai áp dụng từ rất lâu. Lần đầu tiên, mô hình đất ngập nước kiến tạo được đưa

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

ẠO

vào xử lý nước thải bởi Dr. Kathel Seidel ở Đức vào năm 1950. Đến năm 1960, thì

G

Đ

hệ thống ĐNN kiến tạo mới được sử dụng rộng rãi trên thế giới[32]. Việc nghiên

N

cứu đất ngập nước kiến tạo khá nhiều trong khoảng hơn 20 năm nay, đặc biệt là các

H Ư

công trình của Kadlec và Knight (1996), Moshiri (1993), US-EPA (1988) … cho

TR ẦN

thấy hiệu quả xử lý các chất ô nhiễm như BOD5, COD, DO, TSS, phốtpho, Coliform…có giảm đáng kể trong nước thải. Ưu điểm của phương pháp này là xử lý nước thải hiệu quả, diện tích sử dụng nhỏ, mô hình dễ xây dựng, kiểm soát được

10 00

B

quá trình, chi phí vận hành thấp, dễ thực hiện.

Năm 2001, nhóm của Wiliam Dennision đã thử nghiệm thành công khả năng

Ó

A

xử lý nước thải ao nuôi tôm bằng sự kết hợp của quá trình lắng, quá trình xử lý

H

trong ao nuôi hào và hấp thụ chất ô nhiễm bằng những loại tảo lớn (hình 3.1). Nước

-L

Í-

thải ao nuôi tôm được xử lý qua 3 giai đoạn:

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

- Giai đoạn đầu: nước thải ao nuôi tôm được xử lý một phần trong ao lắng tự nhiên sau 24 giờ.

- Giai đoạn 2: sau khi qua ao lắng nước thải được đưa vào bể lọc bằng

Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú

.Q

năm nay ở Mỹ, châu Âu và gần đây nhất là các nước châu Á, châu Úc.Tại các nước

hàu. Trong giai đoạn này cặn bẩn lơ lững, thực vật phù du, vi sinh vật và các chất dinh dưỡng của chúng thì được xử lý sau 48 giờ.

- Giai đoạn cuối: thì các chất dinh dưỡng hòa tan được hấp thụ bởi những tảo lớn trong bể tảo sau 72 giờ.

Sau khi qua hệ thống xử lý kết hợp hiệu quả xử lý chất ô nhiễm của mô hình 21

ST&GT bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

tương ứng như sau; TSS (88%), tổng – N (72%), tổng - P ( 86%), N- Amoni (24%),

Hình 3. 1: Mô hình kết hợp ao lắng, ao nuôi hào và ao tảo[33]

10 00

B

Hai năm sau đó, năm 2003, J. Panigua – Michel cùng cộng sự đã cải tiến quá trình xử lý sinh học nước thải ao nuôi tôm bằng cách dùng các tấm vi sinh vật kiến

A

tạo. Trong đó, quá trình xử lý dựa vào sự cố định những vi sinh vật biển tự nhiên

Ó

thành từng mảng trên các bông thủy tinh để làm giảm mức độ phân tán của nitơ

Í-

H

trong nước thải của ao nuôi tôm ( hình 3.2). Mô hình này đã cho hiệu suất xử lý

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

amoni khá tốt vào khoảng 97%, nitrat là 97% chỉ sau 20 ngày xử lý[34].

Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

ẠO

TP

.Q

U Y

N

H

Ơ

N

N - (70%), P -

(65%),vi khuẩn (30%) [33].

Hình 3. 2: Mô hình thiết bị phản ứng sinh học với thảm vi sinh vật kiến tạo[34].

22

ST&GT bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Songsanjinda.P đã nghiên cứu kết hợp công nghệ sinh học và quá trình tự nhiên để xử lý nước thải ao nuôi tôm và tái sử dụng. Năm 2004, tác giả đã kết hợp

Ơ

H

như hình 3.3. Với mô hình này, nước thải ao nuôi tôm qua hệ thống xử lý liên tục.

N

nhiều mô hình để xử lý nước thải ao nuôi tôm để tái sử dụng theo quy trình khép kín

N

Đầu tiên, chúng sẽ vào ao lắng để loại bỏ một phần ô nhiễm. Sau đó, nước thải được

.Q

sinh học bằng rong biển. Sau quá trình xử lý nước được bơm về hồ chứa và cung

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

ẠO

TP

cấp lại cho ao nuôi tôm [35].

ÁN

Hình 3. 3: Mô hình kết hợp công nghệ sinh học và quá trình tự nhiên[35]

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

Darooncho (1991) khi trồng rong biểntrong nước thải nuôi tôm tại 2 tỉnh

Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú

U Y

bơm qua ao nuôi cá để xử lý sinh học. Cuối cùng nước thải được bơm vào ao xử lý

Chanthaburi và Songkhala –Thái Lan cho thấy lượng amoni và BOD bị hấp thu bởi rong biển là 100% và 39% sau 24 giờ. Theo kết quả điều tra của dự án PD/A CRSP năm 2002 ở Thái Lan, việc nuôi kết hợp tôm nước lợ với cá rô phi đang trở nên phổ biến trong vài năm gần đây (Yang Yi & K. Fitzsimmons, 2002). Năm 2005, Xiongfei cùng các cộng sự đã nghiên cứu xây dựng khu nuôi tôm công nghiệp sử dụng nhuyễn thể hai vỏ để xử lý nước thải sau khi nuôi tại Trung Quốc. Tỷ lệ về 23

ST&GT bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

diện tích tương ứng ao tôm: ao nhuyễn thể: khu vực chứa nước dự trữ là 1,0: 0,8: 0,4. Hiệu quả của hệ thống này đạt được là 40,0 – 83,6% P-PO4; 45 – 89% TSS; 22

H

Ơ

hoạch tôm.

N

– 24% N-NO3; 19 – 64% TAN và tiền lãi từ thu nhuyễn thể cũng bằng tiền lãi từ thu

U Y

N

Bên cạnh việc xử lý nước thải, nhóm tác giả F.R. Miranda đã nghĩ ra một sáng

TP

2008. Kết quả cho thấy rằng: so với tưới bằng nước sông, thì hoa màu được tưới bằng nước thải ao nuôi tôm hiệu suất của hoa màu không tăng cũng không giảm.

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

ẠO

Đồng thời giúp giảm pH, Canxi, magie trong đất và tăng tỉ lệ trao đổi natri [36].

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Bảng 3. 1: Kết quả xử lý nướcthải ao nuôi tôm bằng ao lắng trầm tích

TO

Xử lý nước thải ao nuôi tôm đã không ngừng nhận được sự quan tâm của các

D

IỄ N

Đ

ÀN

nhà khoa học trên toàn thế giới. Do đó, năm 2011, L.Nyanti cùng với cộng sự đã

Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú

.Q

kiến mới đó là dùng chính nước thải ao nuôi tôm để tưới cho hoa màu vào năm

tiến hành xử lý nước thải ao nuôi tôm bằng ao lắng trầm tích trong vùng nhiệt đới.

Mục tiêu của nghiên cứu này là để xác định chất lượng nước thải ra sau khi lưu trữ trong ao lắng trầm tích sau 76 giờ với hiệu quả xử lý của ao ở những độ sâu khác nhau. Kết quả chứng minh rằng chất lượng nước ở độ sâu bằng 1/3 chiều sâu của bể

24

ST&GT bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

thì tốt hơn so với ở độ sâu 2/3 chiều sâu bể. Trong khi đó hiệu suất trung bình của bể được biểu diễn trong bảng 3.1.

Ơ

H

bể phản ứng liên tục (SBR) để xử lý nước thải ao nuôi tôm theo hình 3.4. Mô hình

N

Để tăng khả năng xử lí nitơ lên 95 %, Clayton Kern cùng cộng sự đã sử dụng

U Y

N

này đã được vận hành một cách thành công vào năm 2012. Trong đó, SBR được kết

TP

và hiếu khí. Khi đó, những vi sinh vật trong bùn hoạt tính sẽ thực hiện quá trình

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

ẠO

nitrit hóa và khử nitơ[37].

Ó

A

Hình 3. 4: Mô hình xử lý nước thải nuôi tôm SBR [37]

H

Theo thời gian, các nhà khoa họa đã cố gắn hoàn thiện khả năng xử lý của mô

Í-

hình, đồng thời cũng chú trọng hơn đến yếu tố hiệu suất. Để mang lại kết quả tốt

-L

nhất mà không gây lãng phí nguồn thức ăn còn sót lại trong nước thải ao nuôi tôm,

ÁN

Shewin Attasat cùng cộng sự đã sử dụng cá rô phi và rong biển vào năm 2013.

TO

Nước thải ao nuôi tôm được đưa vào ao nuôi cá rô phi, tại đây lượng thức ăn thừa

Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú

.Q

nối với quá trình bùn hoạt tính trong từng bể phản ứng với những điều kiện kị khí

lý ở ao nuôi rong biển (hình 3.5). Kết quả xử lý của mô hình cho thấy 88% lượng N thì được xử lý bởi hệ thống trên[38].

D

IỄ N

Đ

ÀN

và thực vật phù du sẽ là thức ăn của cá rô phi, sau đó nước thải sẽ tiếp tục được xử

25

ST&GT bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

Hình 3. 5: Mô hình kết hợp tôm – cá – rong biển[38]

G

Năm 2008, Tawadchai và những cộng sự đã sử dụng cây bèo tây (hình 3.6)

H Ư

N

để xử lý nước thải ao nuôi tôm sú. Tác giả đã nghiên cứu mối liên hệ giữa sinh khối bèo tây và thời gian xử lý, sự thay đổi trong các thông số chất lượng nước và cân

TR ẦN

bằng N được đánh giá để xử lý nước thải ao nuôi tôm sú trong khu vực có độ mặn thấp. Kết quả cho thấy rằng, cứ khoảng12 g bèo tây trên mỗi lít nước thải ao nuôi

B

tôm sau 30 ngày xử lý là điều kiện tốt nhất cho sự phát triển của bèo tây cũng như

10 00

chất lượng nước thải xử lý về nhu cầu oxy sinh học, chất rắn lơ lửng, phốt pho tổng,

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

nitrat, amini nito tổng[39].

Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú

ẠO

TP

.Q

U Y

N

H

Ơ

N

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

Hình 3. 6: Cây bèo tây

Năm 2010, nhóm nghiên cứu thuộc trường đại học Sarawak ở Malaysia đã khảo sát khả năng xử lý nước thải ao nuôi tôm của cây lục bình. Để tiến hành thí nghiệm này, nước thải của ao nuôi tôm mới thu hoạch được đặt ngoài trời trong bể 26

ST&GT bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

thủy tinh với ba diện tích bao phủ lục bình khác nhau: bao phủ hòa toàn (F), phân nửa (H) và không bao phủ (C) trong vòng 76 giờ. Kết quả cho thấy rằng khi khả

Ơ

H

là hàm lượng amoni nito trong F giảm từ 1,8 mg/L xuống còn 0,2 mg/L trong 46

N

năng bao phủ của lục bình giảm thì khả năng xử lý nước thải cũng giảm. Điển hình

N

giờ. Trong khi đó, nồng độ của chúng chỉ dưới 0,6 mg/L trong H và C. Khả năng xử

.Q

đến 100%. Nhưng trong H thì khoảng này chỉ còn 45,5 đến 95,2% và trong C vào

TP

khoảng 18,5 đến 74,9%. Khả năng xử lý cao nhất trong F, sau đó đến H và cuối

ẠO

cùng là C. Như vậy, kết quả chỉ ra rằng, mặt dù thời gian xử lý ngắn, nhưng khả

Đ

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

năng xử lý cao khi dùng cây lục bình[40].

A

Hình 3. 7: Đồ thị biểu diễn khả năng xử lý BOD5 và COD của F, H, C

H

Ó

3.2. Tình hình nghiên cứu trong nước

-L

Í-

Việt Nam là quốc gia đứng thứ 3 trong khu vực châu Á – Thái Bình Dương về sản lượng nuôi trồng thủy sản và là một trong 10 quốc gia đứng đầu thế giới về xuất

ÁN

khẩu thủy sản. Trong đó nghề nuôi tôm ở nước ta đã mang lại lợi ích không nhỏ cho

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

nền kinh tế nước nhà. Nhưng thực tế những năm qua các vùng nuôi tôm đang gặp

Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú

U Y

lý của F theo thứ tự NO3-N>NO2-N>TP> TAN>TN>RP>BOD5>COD khoảng 52,2

khó khăn lớn là nạn tôm chết hàng loạt, nhiều nơi bị thua lỗ, năng suất tôm đáp ứng cho thị trường trong nước và ngoài nước giảm. Có nhiều nguyên nhân dẫn đến tình trạng đó, bùng phát dịch bệnh do virus, sự xuống cấp của môi trường do sự phát triển của nhiều ngành công nghiệp, thâm canh nông nghiệp đã tác động xấu đến

nguồn nước nuôi tôm,triệt phá rừng ngập mặn, điều quan trọng hơn là do sự thiếu quan tâm của người nuôi đến việc xử lý nước thải sau mỗi vụ nuôi.

27

ST&GT bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Càng tăng cường hoạt động nuôi thâm canh thì nhu cầu quản lý môi trường càng cần thiết. Mức độ hủy hoại môi trường nuôi bên trong ao nuôi và bên ngoài

Ơ

H

nhiều thuốc bảo vệ, các ao bố trí quá dày đặc, tăng chu kì thay nước, không có ao

N

xuất phát từ: mật độ nuôi quá cao, sử dụng nhiều thức ăn chế biến sẵn, sử dụng

U Y

N

xử lý trước khi đưa vào nuôi tôm…

TP

trọng, việc nghiên cứu các biện pháp xử lý nước thải nuôi trồng thủy sản ngày càng được quan tâm. Cho đến nay, rất nhiều các biện pháp vật lý, hóa học, sinh học đã

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

ẠO

được áp dụng trong việc xử lý nước thải ao nuôi tôm[41-44]. Các quá trình xử lý

Đ

sinh học truyền thống bao gồm các bể phản ứng hiếu khí và kỵ khí riêng lẻ hay kết

N

G

hợp, lọc sinh học quay, lọc nhúng chìm, lọc nhỏ giọt...

H Ư

Mô hình nuôi tôm bền vững tại Phú Yên. Dự án “Góp phần ngăn ngừa ô

TR ẦN

nhiễm môi trường vùng ven biển Phú Yên thông qua mô hình xử lý nước thải ao nuôi tôm” trong Chương trình tài trợ các dự án nhỏ tại Việt Nam của Quỹ môi

B

trường toàn cầu đã mang lại hiệu quả cho người nuôi tôm tại vùng nuôi huyện Đông

10 00

Hòa, Sông Cầu (Phú Yên) ngay từ vụ nuôi đầu năm 2010.

- Trang trại nuôi tôm có ao xử lý nước thải riêng biệt: Nước thải từ ao nuôi tôm

Ó

A

được bơm vào ao xử lý nuôi cá rô phi và trồng rong. Sau khi xử lý, nước được

H

cấp lại cho ao nuôi tôm. Đây là quy trình nuôi hạn chế sử dụng hóa chất và

-L

Í-

thuốc thú y thủy sản và khép kín nguồn nước. Kết quả ban đầu cho mô hình

ÁN

này là khá tốt. Ông Huỳnh Duyên làm theo mô hình này với 0,4 ha nuôi tôm, 0,3 ha cá và rong sau 85 ngày thả nuôi đã thu lãi 70 triệu đồng. Hộ ông

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

Nguyễn Tịnh 0,5 ha nuôi tôm và 0,3 ha cá, rong sau 91 ngày thả nuôi đã thu

Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú

.Q

Trước tình hình ô nhiễm nước thải từ các ao nuôi tôm ngày càng trở nên trầm

lãi trên 80 triệu đồng. Điều quan trọng hơn là chất thải nuôi tôm được xử lý và cung cấp lại cho ao nuôi tôm, giảm ô nhiểm môi trường xung quanh, góp phần bảo vệ môi trường vùng nuôi.

- Trang trại ao nuôi có sử dụng cá rô phi trực tiếp: Cắm các giai rô phi trực tiếp trong các ao nuôi tôm. Các chất hữu cơ lơ lửng của thức ăn tôm dư thừa sẽ làm thức ăn cho cá rô phi. Ngoài ra chính lượng phân thải từ cá rô phi là môi 28

ST&GT bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

trường thuận lợi cho sự phát triển và một số loài vi sinh vật có lợi cho tôm phát triển.

Ơ

N

Hệ thống xử lý nước thải nuôi tôm công nghiệp bằng sò huyết tại Đầm Dơi –

H

Cà Mau. Hệ thống xử lý gồm 1 rãnh lắng bùn, một ao xử lý và một ao chứa. Nước

U Y

N

thải từ khu nuôi tôm sẽ được bơm ra ao xử lý có thả sò huyết mật độ 80 con/m2.

TP

chứa có thả thêm cá vược và cá rô phi để tăng hiệu quả xử lý. Kết quả sau 4 – 5 ngày đưa nước thải ra ao xử lý hiệu quả xử lý nitơ đạt trên 90%, hiệu suất xử lý

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

ẠO

BOD5 sau 13 ngày đạt trên 80%. Kết quả nghiên cứu sử dụng rong sụn để xử lý ô

Đ

nhiễm trong ao nuôi tôm của Phạm Văn Huyên, Phân viện khoa học vật liệu Nha

N

G

Trang cho thấy rong sụn có khả năng hấp thụ một lượng muối amonia rất lớn với

H Ư

tốc độ cao. Chỉ sau 24 giờ, hàm lượng amonia trong nước từ 1.070,49 mg/l giảm

TR ẦN

xuống còn 830,10 mg/l đối với mật độ rong 400 g/m2, tương ứng trên 20%. Ðối với phosphat, rong sụn hấp thụ được từ 30 đến 60%. Ngoài việc giúp ta xử lý ô nhiễm đáy ao, người nông dân còn có nguồn thu nhập phụ từ rong sụn trong thời kỳ

10 00

B

chuyển vụ.

Tuy nhiên, các phương pháp truyền thống này thể hiện nhiều nhược điểm như

A

sản sinh nhiều bùn, nhu cầu năng lượng cũng như quản lý vận hành cao. Hiện nay,

H

Ó

các quá trình xử lý sinh học có cấu trúc và cơ chế hoạt động tương tự như hệ sinh

Í-

thái trong tự nhiên đang được ứng dụng ngày càng rộng rãi, điển hình là hệ thống

-L

xử lý bằng đất ngập nước (đất ướt) . Mô hình đất ngập nước là sự cộng sinh của hệ

ÁN

sinh thái bao gồm thực vật, rong tảo, vi sinh vật, động vật thân mềm, và sinh vật

TO

phù du có trong nước, bùn, đất. Lợi ích của phương pháp này là hiệu quả xử lý cao,

Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú

.Q

Nước được để trong ao xử lý sau khoảng 15 ngày sẽ chuyển sang ao chứa. Trong ao

D

IỄ N

Đ

ÀN

chi phí xây dựng, quản lý và vận hành thấp[42-48].

Năm 2012, hệ thống ĐNN nền cát trồng sậy có dòng chảy ngang được xây

dựng tại khu I, đại học Cần Thơ. Hai mức tải lượng thủy lực được vận hành trong hệ thống là 31 và 62 mm/ngày. Khả năng xử lý TSS, P rất hiệu quả và không thay đổi với cả 2 mức tải lượng tương ứng 94%, 99%. Trong khi đó hiệu suất xử lý BOD5, COD, N – tổng. N – Amon giảm khi tải lượng thủy lực tăng lên[47].

29

ST&GT bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Nước thải sau xử lý có thể còn chứa các vi sinh vật gây bệnh cho các loài thủy sinh ở nguồn tiếp nhận đặc biệt là các mầm bệnh gây hại cho tôm nuôi. Vì thế cần

Ơ

H

môi trường nước.Từ những thực tế nêu trên, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài

N

một mô hình xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn thải ra môi trường, tạo nên sự cân bằng

N

“nghiên cứu xử lý nước thải ao nuôi tôm bằng phương pháp kết hợp đất ngập nước

.Q

ngoài môi trường nâng cao năng suất nuôi trồng thủy sản của đồng bằng sông Cửu

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

ẠO

TP

Long nói riêng và cả nước nói chung.

Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú

U Y

và công nghệ nano bạc” nhằm cải thiện chất lượng nước thải ao nuôi tôm thải ra

30

ST&GT bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

PHẦN II : THỰC NGHIỆM

Ơ

N

CHƯƠNG 4: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

N

H

4.1. Mục tiêu nghiên cứu

U Y

Mục tiêu tổng quát:Nghiên cứu xử lý nước thải ao nuôi tôm bằng phương pháp

TP

pháp xử lý nước thải ao nuôi tôm một cách hiệu quả, đạt tiêu chuẩn nước thải ra

ẠO

môi trường và có thể tái sử dụng, đạt hiệu quả kinh tế cao,dễ vận hành và phù hợp

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

với điều kiện địa lí ĐBSCL.

N

G

Mục tiêu cụ thể:

TR ẦN

ngập nước kiến tạo

H Ư

- Nghiên cứu đánh giá hiệu quả xử lý nước thải ao nuôi tôm bằng mô hình đất - Nghiên cứu tổng hợp nano bạc và đánh giá khả năng diệt khuẩn của nano bạc

B

- Nghiên cứu đánh giá hiệu quả xử lý nước thải ao nuôi tôm bằng mô hình đất

10 00

ngập nước kiến tạo kết hợp diệt khuẩn bằng nano bạc.

A

4.2. Nội dung nghiên cứu

H

Ó

- Xây dựng thiết kế mô hình ĐNN kiến tạo để xử lý nước thải ao nuôi tôm.

Í-

- Đánh giá hiệu quả xử lý nước thải ao nuôi tôm dựa trên mô hình ĐNN đã thiết

-L

kế bằng việc thay đổi tải lượng ô nhiễm của nước thải.

ÁN

- Tính toán hiệu suất của quá trình xử lý bằng việc phân tích các chỉ tiêu như

TO

nồng độ TDS, COD, N - tổng,N – Amonia,P - tổng của nước thải đầu vào và

D

IỄ N

Đ

ÀN

đầu ra mô hình ở các tải lượng khác nhau. Từ đó, tìm ra các điều kiện tối ưu

Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú

.Q

kết hợp mô hình ĐNN kiến tạo với diệt khuẩn bằng nano bạc từ đó đưa ra phương

cho các thông số vừa nghiên cứu.

- Điều chế nano bạc bằng phương pháp khử hóa học với tác nhân khử là nattri citrat.

- Nghiên cứu đánh giá khả năng diệt khuẩn của nano bạc ở các nồng độ khác nhau và thời gian tiếp xúc khác nhau 31

ST&GT bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

- Đánh giá hiệu quả xử lý nước thải ao nuôi tôm bằng mô hình ĐNN kết hợp

N

diệt khuẩn bằng nano bạc.

H

Ơ

4.3.Phương pháp nghiên cứu

U Y

N

4.3.1.Thành phần nước thải tổng hợp

TP

.Q

ĐNN, từ đó làm cơ sở để nghiên cứu hiệu quả xử lý nước thải ao nuôi tôm thật bằng

ẠO

mô hình ĐNN.Trong đó nước thải tổng hợp có thành phần và nồng độ như bảng 4.1

45,00

280,40

448,60

146,70

220,10

KH2PO4(99,5%)

14,00

21,00

53,00

79,50

15,00

22,50

MnSO4(98,0%)

2,00

3,00

CaCl2 (96,0%)

1,60

2,40

FeCl3.6 H2O (98,0%)

0,20

0,30

CuSO4(99,0%)

0,08

0,12

ZnSO4(98,0%)

0,04

0,06

TR ẦN

10 00

(NH4)2SO4(99,0%)

H

Ó

Ca(NO3)2(99,0%)

TO

ÁN

-L

Í-

MgSO4.H2O (99,5%)

ÀN

Đ

30,00

C6H12O6(99,5%)

Đ

G

KgCOD/ha. ngày

H Ư

KgCOD/ha. ngày

NaCl(99,9%)

D

IỄ N

Tải lượng 100

N

Tải lượng 62,5

A

Thành phần hóa học

B

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

Bảng 4. 1: Thành phần nước thải tổng hợp [50]

Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú

Nước thải tổng hợp được sử dụng để khảo sát hiệu quả xử lý của mô hình

32

ST&GT bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

4.3.2.Xây dựng mô hình đất ngập nước kiến tạo Mô hình đất ngập nước có dòng chảy ngầm theo chiều ngang được chọn để

Ơ

H

COD, N, P.. tương tự như các mô hình đất ngập nước khác nhưng dễ xây dựng cũng

N

tiến hành thực nghiệm. Bởi vì mô hình này có cơ chế loại bỏ các thành phần TDS,

U Y

N

như làm thực nghiệm. Ở đây hàm lượng oxy cung cấp vào nước từ không khí tăng

TP

trồng trong mô hình này là cây sậy,có tên khoa học là Phragmites communis. Bởi vì cây sậy là một loài cây có thể sống trong điều kiện thời tiết khắc nghiệt và phù hợp

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

ẠO

với khí hậu Việt Nam. Hệ sinh vật quanh rễ loại cây này có thể phân hủy chất hữu

Đ

cơ và hấp thu kim loại nặng trong nước thải. Rễ cây sậy có khả năng làm tăng lượng

N

G

oxy trong bể cát.

H Ư

Mô hình được thiết kế với các thông số được chọn theo tỉ lệ chiều dài: chiều

TR ẦN

rộng là 3:1 tới 5:1 hay có thể rộng hơn, chiều cao mô hình xấp xỉ 0,15 – 0,6 m [49]

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

như hình 4.1.

Hình 4. 1: Mô hình đất ngập nước kiến tạo

Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú

.Q

nhờ quá trình quang hợp của thực vật trồng phía trên [48]. Thực vật được chọn

Trong luận văn này mô hình đất ngập nước được chọn là mô hình có dòng chảy ngầm và theo phương ngang. Kích thước mô hình được chọn 1,2 x 0,4 x 0,35 m, trong đó mô được chia làm 3 khu như hình 4.2: - Khu nước vào có chiều dài là 0,15m và được điền sỏi ∅ =10 – 20 mm.

33

ST&GT bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

- Khu xử lý có chiều dài là 0,9m , khu này được chia làm 2 lớp, lớp dưới có chiều cao 0,25 m điền sỏi ∅ =5 – 10 mm lớp trên có chiều cao khoảng 10 cm

N

được điền cát mịn.

Hình 4. 2: Mô hình thực nghiệm đất ngập nước kiến tạo

A

Mô hình sau khi được điền đầy sỏi thì tiến hành trồng sậy vào mô hình với

H

Ó

mật độ 25 cây/m2. Sau khi sậy được trồng khoảng 3 tháng bắt đầu xử lý nước thải.

-L

Í-

4.3.3. Khảo sát hiệu quả xử lý nước thải tổng hợp bằng mô hình ĐNN

ÁN

Trong nghiên cứu này chúng tôi tiến hành đánh giá hiệu quả xử lý nước thải

TO

tổng hợp đối với mô hình ĐNN với các tải lượng khác nhau theo bảng 4.1. Khi đó

D

IỄ N

Đ

ÀN

tải lượng 62,5 Kg COD/ha.ngày thì được chọn để khảo sát trướcnhằm mục đích để

Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

ẠO

TP

.Q

U Y

N

H

Ơ

- Khu nước ra có chiều dài 0,15 m và được diền sỏi ∅ =10 – 20 mm.

cho hệ thích nghi dần và ổn định. Ở tải lượng này chúng tôitiến hành khảo sát hiệu quả xử lý của mô hình trong vòng 30 ngày, tiếp đó tải lượng ô nhiễm được chúng tôi tăng lên 100kg COD/ha.ngày và tiến hành khảo sát trong vòng 30 ngày để đánh giá hiệu quả xử lý hàm lượng ô nhiễm của mô hình với các mức tải lượng khác nhau. Ở mỗi tải lượng trước khi tiến hành phân tích các chỉ tiêu đầu ra của nước thải 34

ST&GT bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

chúng tôi chạy mô hình với tải lượng đó từ 10-15 ngày để mô hình thích nghi và ổn

D

IỄ N

Đ

ÀN

Hình 4. 3: Quy trình xử lý nước thải tổng hợp bằng mô hình ĐNN

Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

ẠO

TP

.Q

U Y

N

H

Ơ

N

định theo như quy trình ở hình 4.3.

4.3.4.Khảo sát hiệu quả xử lý nước thải ao nuôi bằng mô hình ĐNN Mẫu nước thải ao nuôi tôm được khảo sát ở ấp Đại Phước, xã Nhơn Trạch huyện Cát Lái.Các ao nuôi tôm này có diện tích khoảng 2000m2, thả nuôi tôm thẻ chân trắng với mật độ khoảng 50 con/m2. Tại thời điểm lấy mẫu nước thì tôm đã được nuôi khoảng hai tháng, mẫu được lấy vào lúc 8h sáng tại khu vực giữa ao với 35

ST&GT bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

mỗi lần lấy khoảng 100 lít mẫu, mẫu lấy về được tiến hành phân tích các chỉ tiêu và trữ đông ở nhiệt độ khoảng 40C. Do nồng độ ô nhiễm của nước ao tăng theo thời

Ơ

H

lý được giữ cố định 10 lít / ngày. Để khảo sát hiệu quả xử lý của mô hình ĐNN với

N

gian vì thế tải lượng ô nhiễm cũng tăng theo.Trong nghiên cứu này thì lưu lượng xử

D

IỄ N

Đ

ÀN

Hình 4. 4: Quy trình xử lý nước thải ao nuôi tôm bằng mô hình ĐNN

Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

ẠO

TP

.Q

U Y

N

các tải lượng ô nhiểm khác nhau theo quy trình hình 4.4.

4.3.5. Điều chế nano bạc [51-55]

Trong thí nghiệm này nano bạc được điều chế bằng phương pháp khử hóa học với tác nhân khử là natri citrat (Na3C6H5O7, 99,0%) trong dung dịch muốibạc nitrat (AgNO3, 99,0%).

36

ST&GT bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Muối AgNO3được pha trong 500ml nước cất với nồng độ 0,001M. Sau đó đun sôi dung dịch AgNO3, khi dung dịch sôi thì cho 5ml chất khử natri citrat nồng độ

Ơ

H

chất khử được thêm vào ta giữ nhiệt độ của dung dịchở 800C theo thời gian khảo sát

N

0,04M vào từ từ. Trong suốt quá trình đó dung dịch được khuấy liên tục,sau khi

D

IỄ N

Đ

ÀN

Hình 4. 5: Quy trình điều chế nano bạc

Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

ẠO

TP

.Q

U Y

N

rồi làm lạnh xuống nhiệt độ phòng, được mô tả như hình 4.5

4.3.6. Khảo sát ảnh hưởng thời gian phản ứng đến kích thước hạt Ag NPs Hiệu quả diệt khuẩn của nano bạc phụ thuộc nhiều vào kích thước hạt và độ phân tán của nó.Trong nghiên cứu này chúng tôi tiến hành khảo sát thời gian phản ứng để đưa ra thời gian thích hợp để kết quả hạt nano bạc có kích nhỏ và phân tán đều trong dung dịch, trong đó nồng độ bạc nitrat và natri citrat không đổi. Ba mốc 37

ST&GT bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

thời gian được khảo sát là 1,0 giờ, 1,5 giờ và 2,0 giờ, quy trình nghiên cứu như hình

D

IỄ N

Đ

ÀN

Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

ẠO

TP

.Q

U Y

N

H

Ơ

N

4.6.

Hình 4. 6: Quy trình khảo sát ảnh hưởng thời gian phản ứng tới kích thước Ag NPs

4.3.7. Khảo sát khả năng diệt khuẩn của nano bạc Để đảm bảo nước thải được diệt khuẩn hoàn toàn trước khi thải ra môi trường thì sau khi được xử lý bằng mô hình ĐNN nước thải tiếp tục được diệt khuẩn bằng 38

ST&GT bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Ag NPs với nồng độ và thời gian tiếp xúc khác nhau để khảo sát khả năng diệt

D

IỄ N

Đ

ÀN

Hình 4. 7: Quy trình khảo sát khả năng diệt khuẩn của nano bạc

Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

ẠO

TP

.Q

U Y

N

H

Ơ

N

khuẩn trong nước thải ao nuôi tôm của Ag NPs (hình 4.7).

4.3.8. Đánh giá hiệu quả xử lý nước thải ao nuôi tôm bằng mô hình ĐNN kết

hợp diệt khuẩn bằng nano bạc Từ các kết quả xử lý mô hình ĐNN và diệt khuẩn bằng nano bạc, chúng tôi tiến hành đánh giá hiệu quả xử lý nước thải ao nuôi tôm bằng mô hình ĐNNkết hợp với diệt khuẩn bằng nano bạc (hình 4.8).Việc xử lý kết hợp hai giai đoạn này nhằm nâng cao hiệu quả xử lý các chất ô nhiễm và vi khuẩn có hại cho tôm.

39

ST&GT bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

ĐNN kết hợpvới diệt khuẩn bằng nano bạc

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

Hình 4. 8: Quy trình đánh giá hiệu quả xử lý nước thải ao nuôi tôm bằng mô hình

Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

ẠO

TP

.Q

U Y

N

H

Ơ

N

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

40

ST&GT bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Ơ

N

CHƯƠNG 5: CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH

N

H

5.1. Đo phổ hấp thụ UV-Vis

U Y

Phổ hấp thụ UV-Vis là phương pháp phân tích được sử dụng rộng rãi từ

TP

Phương pháp phổ hấp thụ có ý nghĩa quan trọng trong lĩnh vực phân tích định

ẠO

lượng, phân tích cấu trúc, phân tích định tính. Nguyên tắt của phương pháp phân

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

tích định lượng là dựa vào mối quan hệ giữa mật độ quang và nồng độ dung dịch

G

theo định luật Lambert – Beer. Ưu điểm của phương pháp này trong phân tích định

H Ư

N

lượng là có độ nhạy cao, có thể phát hiện được một lượng nhỏ chất hữu cơ hoặc ion

Hình 5. 1: Máy quang phổ hấp thụ UV-Vis Shimazu TCC-240A

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

vô cơ trong dung dịch.

Phương pháp XRD giúp xác định được cấu trúc của vật liệu và có thể dự đoán được kích thước hạt.Thông số cần quan tâm ở đây là cường độ nhiễu xạ, góc nhiễu xạ và tập hợp nhiễu xạ đặc trưng.

D

IỄ N

Đ

ÀN

5.2. Phương pháp XRD

Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú

.Q

lâu.Vùng sóng: Tử ngoại (UV) 200 – 400 nm,khả kiến (Vis) 400 – 800 nm

41

ST&GT bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

ẠO

Hình 5. 2: Nguyên tắc tán xạ tia X của phổ EDX

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

5.3. Phương pháp kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM)

N

G

Để xác định được hình thái của vật liệu và xác định được chính xác kích thước

H Ư

hạt và sự phân bố kích thước hạt tiến hành đo ảnh TEM của vật liệu. TEM là thiết bị

TR ẦN

nghiên cứu xác định hình ảnh các mẫu vật, khi sử dụng một chùm electron có năng lượng cao chiếu hội tụ vào và xuyên qua mẫu tạo nên sự phóng đại hình ảnh (có thể lên đến hàng triệu lần) trên màng huỳnh quang hoặc trên lớp phim quang học, hay

10 00

B

được ghi nhận bằng các máy ảnh số[56].

5.4.Phương pháp ICP/Ms(Inductivey Coupled Plasma mass spectrometry)

Ó

A

Phương pháp ICP - MSlà sự kết hợp ngọn lửa plasma tạo thành bằng dòng

Í-

H

điện có tần số cao (cỡ MHz) được cung cấp bằng một máy phát Radio Frequency

-L

Power (RFP). Ngọn lửa plasma có nhiệt độ rất cao có tác dụng chuyển các nguyên

ÁN

tố trong mẫu cần phân tích thành dạng ion với phép ghi phổ theo số khối hay chính

TO

xác hơn là theo tỷ số giữa số khối và điện tích (m/Z).

D

IỄ N

Đ

ÀN

Hai ưu điểm nổi bật của ICP-MS là có độ phân giải cao và dễ tách các nhiễu

Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú

TP

.Q

U Y

N

H

Ơ

N

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

ảnh hưởng lẫn nhau do đó có thể phát hiện được hầu hết các nguyên tố trong bảng tuần hoàn. Phương pháp phân tích này dựa trên các nguyên tắc của sự bay hơi, phân tách, ion hóa của các nguyên tố hóa học khi chúng được đưa vào môi trường plasmacó nhiệt độ cao. Sau đó các ion này được phân tách ra khỏi nhau theo tỷ số khối lượng / điện tích (m/z) của chúng, bằng thiết bị phân tích khối lượng có từ tính 42

ST&GT bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

và độ phân giải cao phát hiện, khuyếch đại tín hiệu và đếm bằng thiết bị điện tử kĩ

H

điểm sau: có độ nhạy cao, độ lặp lại cao, xác định đồng thời được hàng loạt các kim

Ơ

Phương pháp ICP-MS hơn hẳn các kĩ thuật phân tích kim loại nặng khác ở các

.Q

Các quá trình xảy ra trong nguồn ICP:

TP

- Hóa hơi chất mẫu, nguyên tử hóa các phân tử, ion hóa các nguyên tử, sự phân

ẠO

MnXm(k) nM(k) + mX(k)

Ion hóa:

M(k)0 + Enhiệt M(k)+

Đ

Phân li:

G

MnXm(r) Mnxm(k)

N

Hóa hơi:

H Ư

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

giải của các ion theo số khối sẽ sinh ra phổ ICP-MS:

- Thu toàn bộ đám hơi ion của mẫu, lọc và phân ly chúng thành phổ nhờ hệ

TR ẦN

thống phân giải khối theo số khối của ion, phát hiện chúng bằng detector, ghi lại

10 00

B

- Đánh giá định tính, định lượng phổ thu được.

Như vậy thực chất phổ ICP - MS là phổ của các nguyên tử ở trạng thái khí tự

Ó

A

do đã bị ion hóa trong nguồn năng lượng cao tần ICP theo số khối các chất.

H

5.5. Phương pháp DLS (Laser Scattering Particle Size Distribution Analyze)

-L

Í-

Phương pháp tán xạ laser để xác định độ phân bố kích thước hạt là phương

ÁN

pháp phân tích hiện đại, hiện được sử dụng phổ biến trong nhiều lĩnh vực nghiên cứu. Nguyên tắc của phương pháp này dựa trên hiện tượng tán xạ ánh sáng, phương Thiệt bị bao gồm nguồn lazer cùng hệ thống quang học là bộ phận cốt lõi của thiết bị, ngoài ra một số bộ phận khác được tích hợp cùng hệ thống hoàn lưu mẫu tiền xử lý, mạch xử lý tín hiệu đo, thiết bị truyền và hiển thị dữ liệu.

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

pháp này thực hiện trong một thời gian ngắn với độ chính xác và độ lập lại cao.

Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú

U Y

N

loại trong thời gian phân tích ngắn[57].

phổ.

N

thuật số.

43

ST&GT bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Đ

N

Trong đó: Phạm vi kích thước đo 0,01 – 3000 µm

G

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

Hình 5. 3: Sơ đồ nguyên lý hệ thống quang học trong thiết bị đo DLS

H Ư

Kỹ thuật phân tích: mẫu khô hoặc mẫu ướt

TR ẦN

Thời giana đo khoảng 5 giây ( từ lúc bắt đầu đo tới khi hiển thị dữ liệu).

Lượng mẫu cần thiết: 10mg – 5g

B

Dung tích: bình hoàn lưu chứa mẫu 180 – 290 ml, bình đo 10 -15mm.

10 00

Dung môi phân tán mẫu: nước, cồn axeton và các dung môi hữu cơ khác.

A

Nguồn sáng laser diod: 650nm, 5mW hoặc 405nm, 3mW.

H

Ó

Siêu âm bình đo: 130 W, 28kHz

Nguồn điện: 100/120/230 V, 50/60 Hz, 300VA

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

Nhiệt độ môi trường hoạt động.

Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú

ẠO

TP

.Q

U Y

N

H

Ơ

N

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

Hình 5. 4: Máy đo phân bố kích thước hạt HORIBA LA - 950 44

ST&GT bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

5.6. Phương pháp MPN ( MOST PROBABLE NUMBER)[58-59] Phương pháp MPN gọi là phương pháp pha loãng tới hạn.Đây là phương

Ơ

N

U Y

lặp lại 3 lần ở 3 độ pha loãng bậc 10 liên tiếp, tổng cộng 3 x 3 = 9 ống nghiệm.

H

một số độ pha loãng khác nhau. Thông thường, việc định lượng này được thực hiện

N

pháp định lượng dựa trên kết quả định tính của một loạt thí nghiệm được lặp lại ở

TP

vật được trình bày dưới dạng số MPN/100ml hay số MPN/1g mẫu. Độ chính xác

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

ẠO

của trị số MPN phụ thuộc vào số lượng ống nghiệm lặp lại trong mỗi độ pha loãng.

Hình 5. 5: Các thao tác trong phương pháp MPN

Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú

.Q

Sử dụng các số liệu này và dựa vào bảng Mac Crady suy ra mật độ vi sinh

Bước 1: Lấy mẫu và pha loãng mẫu đến 3 nồng độ liên tiếp thích hợp.

Bước 2: Mỗi độ pha loãng hút 3 lần, mỗi lần 1 ml cấy vào 3 ống nghiệm

môi trường Lauryl Sulphate broth (LSB). Hút 3 nồng độ liên tiếp, mỗi nồng độ 3 ống nghiệm.

Bước 3: Ủ ấm từ 35 – 370C, thời gian 24 - 48 giờ.

45

ST&GT bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Bước 4: Ống dương tính là có bọt khí trong ống durham.

N

Bước 5: Tra bảng Mac Crady – loạt 3 ống nghiệm ở 3 nồng độ liên tiếp.

Ơ

Kết quả tra bảng MPN/ml = kết quả tra bảng x f/10

U Y

N

H

( f độ pha loãng thấp nhất 10n)

TP

Độ dẫn điện của nước là có liên quan trực tiếp đến nồng độ ion hóa của các

ẠO

chất rắn hòa tan trong nước. Ion từ các chất rắn hòa tan trong nước tạo ra khả năng

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

dẫn điện của nước, cái mà có thể được đo bằng máy đo độ dẫn (conductivity meter)

G

Đ

hoặc máy đo TDS(TDS meter). Khi tương quan với các phép đo TDS trong phòng

N

thí nghiệm, độ dẫn cung cấp một giá trị gần đúng cho nồng độ TDS, thường có độ

H Ư

chính xác đến mười phần trăm.

TR ẦN

Mối quan hệ giữa TDS và độ dẫn điện cụ thể của nước ngầm xấp xỉ theo phương

B

trình sau đây:

TDS = keEC

10 00

Trong đó TDS được tính bằng mg/L và EC (electric conductivity) là độ dẫn điện được tính bằng microsiemens trên centimet (/cm) ở 25 °C. Hệ số tương quan

H

Ó

A

ke dao động giữa 0,55 và 0,8.

Í-

5.8. Xác định COD bằng phương pháp chuẩn độ oxy hóa khử theo SM 5220

-L

Nhằm xác định nhu cầu oxy hóa học (COD). Các hợp chất hữu cơ sẽ bị oxy

ÁN

hóa hoàn toàn bởi chất oxy hóa trong môi trường H2SO4 đậm đặc ở điều kiện đun

TO

nóng khoảng 2 giờ. Cho lượng dư chính xác K2Cr2O7 tiêu chuẩn để oxi hóa hoàn

Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú

.Q

5.7. Phương pháp khối lượng xác định hàm lượng chất rắn lơ lững[60]

ÀN

toàn tổng hàm lượng hợp chất hữu cơ.

D

IỄ N

Đ

CHC + K2Cr2O7 + H+→ CO2 + H2O + 2Cr3+ + 2K+ Sau đó chuẩn lượng dư K2Cr2O7 bằng dung dịch chuẩn FAS với chỉ thị ferroin. Tại điểm tương đương dung dịch chuyển từ màu xanh sang đỏ.

Cr2O72- + 3Fe2+ + 14H+ → Cr3+ + 3Fe3+ + 46

ST&GT bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

7H2O Kết quả được tính theo công thức:

TP

.Q

V2: Thể tích FAS trong dung dịch phân tích mẫu thực

ẠO

8: Đương lượng oxy.

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

5.9. Xác định N – tổng bằng phương pháp chuẩn độ axit – bazo theo TCVN

G

6638 – 2000

H Ư

N

Để xác định hàm lượng N tổng ta dùng phương pháp chuẩn độ axit – bazo theo TCVN 6638 – 2000. Dùng hợp kim Devarda để khử các hợp chất N về dạng

TR ẦN

Amoni. Sau khi làm bay hơi đến gần khô thì chuyển N về dạng(NH4)2SO4 khi có mặt của H2SO4 đậm đặc chứa K2SO4 ở nồng độ cao để làm tăng nhiệt độ sôi của

10 00

B

hỗn hợp, đồng thời có mặt Cu làm xúc tác.

2CH3-CH(NH2)-COOH+2H2SO4+11/2O2→ (NH4)2SO4+6CO2+SO2+3H2O

Ó

A

Giải phóng amoniac ra khỏi hỗn hợp bằng cách thêm kiềm NaOH đặc

H

(NH4)2SO4 + NaOH → 2NH3 + Na2SO4 + 2H2O

ÁN

-L

Í-

Hấp thụ hoàn toàn NH3 bằng dung dịch axit Boric 2NH3 + 4H3BO3→ (NH4)2B4O7 + 5H2O

TO

Chuẩn lượng (NH4)2B4O7 sinh ra bằng dung dịch HCl 0,02N. Nhận biết điểm

dịch chuyển từ màu xanh sang đỏ.

D

IỄ N

Đ

ÀN

tương đương bằng hỗn hợp chỉ thị Bromocresol+MR. Tại điểm tương đương dung

Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú

Trong đó: V1: Thể tích FAS trong dung dịch phân tích mẫu trắng

N

H

Ơ

N

*V, − V -. N/01 mg ' = 8. . 100 l V2ẫ4

U Y

COD #

(NH4)2B4O7 +2HCl + 5H2O → 2NH4Cl + 4H3BO3 Kết quả được tính theo công thức: 7 = 14,01.

8, − 8 :;< . 1000 89 47

ST&GT bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Trong đó: Vo: Thể tích mẫu thử

N

V1: Thể tích HCl chuẩn của mẫu thử

H

Ơ

V2: Thể tích HCl chuẩn của mẫu trắng

U Y

N

2.10. Xác định P – tổng phương pháp so màu theo SM 4500 - =>@ ? .

TP

.Q

. Trong môi trường H2SO4 phosphat kết hợp với amonium Molybdat và

potassium antimonyl tartrat tạo thành acid phosphomolybdic.Axit này được axit

ẠO

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

ascorbic khử thành màu xanh molybden. Đem đo mật độ quang ở bước sóng

G

Đ

=880nm.Kết quả được tính dựa trên đồ thị chuẩn.

H Ư

N

2.11. Phần mềm sử dụng

TR ẦN

Trong luận văn, phần mềm MicrosoftVisio 2010, paint được sử dung để thiết kế mô hình và một số quy trình thí nghiệm. Bên cạnh đó, OriginPro 8.5 cũng được

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

dùng để vẽ phân bố kích thước hạt.

Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú

Để xác định hàm lượng P tổng dùng phương pháp so màu theo SM 4500 -

48

ST&GT bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

CHƯƠNG 8: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

H

Qua quá trình nghiên cứu thì mô hình đất ngập nước kiến tạo được thiết kế và

Ơ

N

8.1. Kết luận

U Y

N

xây dựng, ứng dụng để xử lý nước thải ao nuôi tôm. Với mô hình ĐNN này thì

TP

tôm rất cao tương ứng 89,39%; 94,57%; 95,42%. Bên cạnh đó Ag NPs có kích thước khoảng 20nm cũng được tổng hợp bằng phương pháp khử hóa học với tác

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

ẠO

nhân khử là natri citrat đơn giản, ít độc hại và thời gian tổng hợp ngắn. Trong đó

G

Đ

ảnh hưởng của thời gian phản ứng đến kích hạt nano bạc được khảo sát. Với thời

N

gian phản ứng một giờ thì thu được kích thước hạt nano bạc khoảng 20nm. Với

H Ư

kích thước này thì khả năng diệt khuẩn của nó trong nước thải ao nuôi tôm sau khi

TR ẦN

xử lý bằng mô hình ĐNN cũng được khảo sát. Kết quả cho thấy với nồng độ 0,04 mg/L và thời gian tiếp xúc là 12h thì vi khuẩn trong nước thải còn lại sau khi được

B

xử lý bằng mô hình ĐNN được diệt hoàn toàn.

10 00

Với mô hình được xây dựng kết hợp với diệt khuẩn bằng nano bạc cho thấy hiệu quả xử lý nước thải ao nuôi tôm rất cao. Nước thải sau khi xử lý đạt tiêu chuẩn

H

Í-

8.2. Kiến nghị

Ó

A

tái sử dụng theo QCVN 08:2008/ BTNMT cột A2.

-L

Do thời gian thực hiện còn hạn chế nên trong luận văn này chỉ khảo sát khả

ÁN

năng xử lý nước thải ao nuôi. Trong những nghiên cứu tiếp sau nhóm hy vọng sẽ

TO

khảo sát được nhiều loại nước thải hơn.Bên cạnh đó khảo sát khả năng diệt khuẩn

D

IỄ N

Đ

ÀN

của nano bạc với kích thước khác nhau, với những loại vi khuẩn khác nhau.

Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú

.Q

hiệu suất xử lý các thành phần COD, N- tổng, N-amonia trong nước thải ao nuôi

82

ST&GT bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Ơ

N

[1].V.N.Tran and T.N.Ngo, Giáo trình xử lý nước thải, HoChiMinh, NXBKHKT, 2009.

N

H

[2]. M.T.Lam and H.L.C.Đo, Vi sinh vật môi trường, HoChiMinh, NXBKHKT, 2004.

.Q

[4] H.Hoang, Xử lý nước thải, NXBXD, 1996.

TP

[5]. Đ.P.Luong, Công nghệ xử lý nước thải bằng biện pháp sinh học, NXBGD, 2007.

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

ẠO

[6] V.H.Nguyen, Công nghệ môi trường, tập 1 xử lý nước thải, NXBXD, 2004.

Đ

[7]. M.T.Lam, Kỹ thuật môi trường, Đại học quốc gia thành phố HCM, Viện môi trường

N

G

và tài nguyên, 2015.

H Ư

[8]. J. Papenbrock et al., "Sustainable Treatment of Aquaculture Effluents—What Can We

TR ẦN

Learn from the Past for the Future?," Sustainability vol. 6, no. 2, pp. 836-856, 2014.

[9]. O. Fankhauser et al., "Guidance manual for the design, construction and operations of constructed wetlands for rural applications in Ontario," Program of the Agricultural

10 00

B

Adaptation Council, Ontário,1999.

[10]. J.Vymazalet al., “Constructed Wetlands for Wastewater Treatment: A Review,”

Ó

A

InProceedings of Taal: The 12th World Lake Conference,Vol. 965, pp. 980, 2007.

H

[11]. M. Un-Habitat et al.,Constructed Wetland Manual, Water for Asian Cities

-L

Í-

Programme, Nepal, 2008.

[12]. G. Chumanov et al., "Synthesis and optical properties of silver nanoparticles and

ÁN

arrays," ChemPhysChem, vol. 6, no. 7, pp. 1221-1231, 2005.

TO

[13]. B. Baker et al., "Synthesis and antibacterial properties of silver nanoparticles,"

[14]. C.Korzeniowska et al.,“Bactericidal, fungicidal and virucidal properties of nanosilver. Mode of action and potential application: A review,” Annales Universitatis Mariae Curie-Skłodowska. Sectio EE: Zootechnica, vol.31, no.2, 2013.

D

IỄ N

Đ

ÀN

Journal of nanoscience and nanotechnology, vol.5, no. 2, pp. 244-249, 2005.

Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú

U Y

[3]. G.Rheiheimer et al.,Vi sinh học của các nguồn nước, HoChiMinh,NXBKHKT, 1985

83

ST&GT bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

[15] H.Zenget al., “Antibacterial activity and mechanism of silver nanoparticles on Escherichia coli,” Applied microbiology and biotechnology, vol.85, no.4, pp.1115-1122,

H

Ơ

[16] B.Reidyet al., “Mechanisms of silver nanoparticle release, transformation and

N

2010.

N

toxicity: a critical review of current knowledge and recommendations for future studies

against

foodborne

pathogens,” Bioinorganic

chemistry

and

ẠO

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

applications, 2014.

TP

nanoparticles

.Q

[17]. S.Rajeshkumaret al., “In vitro antibacterial activity and mechanism of silver

Đ

[18]. S.Prabhuet al., “Silver nanoparticles: mechanism of antimicrobial action, synthesis,

G

medical applications, and toxicity effects,” International Nano Letters, vol.2, no.1, pp.1-

H Ư

N

10, 2012 .

TR ẦN

[19]. R. Agarwal et al., "Novel electrochemical detection scheme for DNA binding interactions using monodispersed reactivity of silver ions," Langmuir, vol. 19, no. 10, pp.

4344-4350, 2003.

10 00

B

[20]. J. Bard et al., "Interaction of silver (I) ions with the respiratory chain of Escherichia coli: an electrochemical and scanning electrochemical microscopy study of the antimicrobial mechanism of micromolar Ag+," Biochemistry, vol. 44, no. 39, pp. 13214-

Ó

A

13223, 2005.

Í-

H

[21]. J. Shore, Cellulosics dyeing. Society of Dyers and Colourists, Bradford, 1995.

-L

[22]. W.C. Bell et al., “Preparation and characterization of nanoscale silver colloids by two

ÁN

novel synthetic routes,” Journal of Colloid and Interface Science, vol. 242, no. 2, pp. 300-

TO

305, 2001

D

IỄ N

Đ

ÀN

[23]. N. Leopold et al., A new method for fast preparation of highly SERS active silver

Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú

U Y

and applications,” Materials, vol.6, no.6, pp.2295-2350, 2013.

colloids at room temperature by reduction of silver nitrate with hydroxylamine hydrochloride,” J. Phys. Chem. B, vol. 107, pp. 5723-5727, 2003.

[24]. U. Nickel et al., “Production of monodisperse silver colloids by reduction with hydrazine: the effect of chloride and aggregation on SER (R) S signal intensity,” Journal of Raman Spectroscopy, vol. 35, no. 2, pp. 101-110, 2004.

84

ST&GT bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

[25]. K. Khanna et al., “Nanosized silver powder via reduction of silver nitrate by sodium formaldehydesulfoxylate in acidic pH medium,” Materials Letters, vol. 57, no. 15, pp.

Ơ

N

U Y

irradiation,” Radiation Physics and Chemistry, vol.76, no.7, pp.1126-1131, 2001.

H

[26]. D.Longet al.,“Preparation of oligochitosan stabilized silver nanoparticles by gamma

N

2242-2245, 2003.

TP

.Q

ablation in water,” Applied Surface Science, vol.206, no.1, pp.314-320, 2003.

[28]. P.Mukherjee et al., “Fungus-mediated synthesis of silver nanoparticles and their

ẠO

synthesis,” Nano Letters, vol. 1, no. 10, pp. 515-519, 2001.

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

immobilization in the mycelial matrix: a novel biological approach to nanoparticle

N

G

[29]. A. Ahmad et al., “Extracellular biosynthesis of silver nanoparticles using the fungus

H Ư

Fusarium oxysporum,” Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, vol. 28, no. 4, pp. 313-318,

[30].

H.

Jiang

et

al.,

TR ẦN

2003.

“Variable

frequency

microwave

synthesis

of

silver

B

nanoparticles,” Journal of nanoparticle research, vol. 8, no. 1, pp. 117-124, 2006.

10 00

[31]. L.Khang, “Khẩu trang nano bạc,” Internet: http://lamkhang.com/r/files/sanpham/khautrang nano3.JPG, Dec 8, 2015

A

[32]. J. Vymazal et al., “Constructed wetlands for wastewater treatment,” Wetlands and

H

Ó

natural resource management, pp. 69-96, 2006.

Í-

[33]. A. Jones et al., “Integrated treatment of shrimp effluent by sedimentation, oyster

-L

filtration and macroalgal absorption: a laboratory scale study,” Aquaculture, vol. 193, no.

ÁN

1, pp. 155-178, 2001.

TO

[34]. P. Michel et al., “Ex-situ bioremediation of shrimp culture effluent using constructed

Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú

[27]. T.Tsujiet al.,“Preparation of nano-size particles of silver with femtosecond laser

D

IỄ N

Đ

ÀN

microbial mats,” Aquacultural Engineering, vol. 28, no. 3, pp. 131-139, 2003.

[35]. P. Songsangjinda et al., “Integrated physical and biological technologies for water recycling in shrimp farms,” 2004.

[36]. R. Miranda et al., “ Reuse of inland low-salinity shrimp farm effluent for melon irrigation,”.Aquacultural Engineering, vol. 39, no. 1, pp. 1-5, 2008.

85

ST&GT bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

[37]. C. Kern et al., “Use of sequencing batch reactor in the treatment of shrimp aquaculture wastewater,” Journal of Water Sustainability, vol. vol., no. 4, pp. 221-232,

Ơ

H

[38]. S. Attasat et al., “Design of Integrated Aquaculture of the Pacific White Shrimp,

N

2012.

N

Tilapia and Green Seaweed,” Journal of Sustainable Energy & Environment, vol. 4, pp. 9-

.Q

[39] L.Nyanti et al., “Short term treatment of shrimp aquaculture wastewater using water

TP

hyacinth (Eichhornia crassipes),” World Applied Sciences Journal, vol.8, no.9, pp.1150-

ẠO

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

1156,2010.

Đ

[40] C.Schulz et al., “Treatment of rainbow trout farm effluents in constructed wetland

G

with emergent plants and subsurface horizontal water flow,” Aquaculture, vol.217, no.1,

H Ư

N

pp.207-221, 2003.

[41]. Y. Feng et al., "Performance of a constructed wetland treating intensive shrimp 134, no. 3, pp. 411-421, 2005.

TR ẦN

aquaculture wastewater under high hydraulic loading rate," Environmental Pollution, vol.

B

[42]. J. Louis et al., "Shrimp rearing: stocking density, growth, impact on sediment, waste

10 00

output and their relationships studied through the nitrogen budget in rearing ponds," Aquaculture, vol. 164, no. 1, pp. 135-149, 1998.

A

[43]. J. Amador et al., "The use of mangrove wetland as a biofilter to treat shrimp pond

H

Ó

effluents: preliminary results of an experiment on the Caribbean coast of Colombia,"

Í-

Aquaculture Research, vol. 32, no. 10, pp. 787-799, 2001.

-L

[44]. P. Sansanayuth et al., "Shrimp pond effluent: pollution problems and treatment by

ÁN

constructed wetlands," Water Science and Technology , vol. 34, no. 11, pp. 93-98, 1996.

[45]. S.R. Jing et al., "The potential use of constructed wetlands in a recirculating

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

aquaculture system for shrimp culture," Environmental Pollution, vol. 123, no. 1, pp. 107-

Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú

U Y

14, 2013.

113, 2003.

[46]. D. Patrick J et al.,Wetland conservation: A review of current issues and required action, IUCN, 1990.

[47] T.D.T.Ngo and H.Brix, “Hiệu suất xử lý nước thải sinh hoạt của hệ thống đất ngập nước kiến tạo nền cát vận hành với mức tải nạp thủy lực cao,” Tạp Chí Khoa học, vol. 21, pp. 161-171, 2012.

86

ST&GT bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

[48]. R. Brian et al., "Artificial wetlands and water quality improvement," Environment international, vol. 26, no. 5, pp. 441-447, 2001.

N

[49]. H. Donald A1 et al., Constructed wetlands for wastewater treatment: municipal,

H

Ơ

industrial and agricultural, CRC Press, 1989.

N

[50]. Lê Hoàng Nghiêm, Phan Ngọc Thủy Tiên,2014, Nghiên cứu đánh giá hiệu quả xử lý

U Y

phenol bằng công nghệ sinh học màng, Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường

TP

[51]. J. Moon et al., "Synthesis of silver nanoparticles using the polyol process and the

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

ẠO

influence of precursor injection," Nanotechnology, vol. 17.16 (2006): 4019.

Đ

[52]. H.H.Nguyen, “Các hạt nano kim loại, trung tâm khoa học vật liệu,” vol. 1, no. 1, pp.

N

G

7-10, 2003.

H Ư

[53]. A.Kheshen et al., Effect of reducing and protecting agents on size of silver

TR ẦN

nanoparticles and their anti – bacterial activity, Scholar research library, 2012, pp. 53 – 65 [54]. M.G. Dille et al., “Synthesis of silver nanoparticles by chemical reduction method and their antibacterial activity,” Int J Chem Biomol Eng, vol. vol., no. 3, pp. 104-111,

10 00

B

2009.

[55]. P.V. Kamat et al., “What factors control the size and shape of silver nanoparticles in

Ó

H

pp. 945-951, 2004.

A

the citrate ion reduction method?,” The Journal of Physical Chemistry B, vol. 108, no. 3,

Í-

[56]. L. V. T. Hùng. Kỹthuật phân tích vật liệu. HoChiMinh, Nhà xuất bản Đại học Quốc

-L

gia TP Hồ Chí Minh, 2013.

ÁN

[57]. L.Pham, “Cơ sở lý thuyết của phương pháp phân tích phổ khối lượng nguyên tử -

TO

phép đo ICP-MS,” HaNoi, Nhà xuất bản Bách Khoa Hà Nội, 1998,

Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú

.Q

Tp.HCM,,Viện Công nghệ Hóa học, Viện Hàn Lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam

D

IỄ N

Đ

ÀN

[58]. S.Sutton “The most probable number method and its uses in enumeration, qualification, and validation,” Journal of Validation Technology, vol.16, no.3, pp.35-38, 2010.

[59]. J.Bartram et al.,“Water quality monitoring: a practical guide to the design and implementation of freshwater quality studies and monitoring programmes,” CRC Press,1996.

87

ST&GT bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

[60]. J.Danielset al., “Total Dissolved Solids,” Evaluation of Military Field-Water Quality,

H

States Environmental Protection Agency, Office of Research and Development, Cincinnati,

Ơ

[61]. E. Manual et al., “Constructed wetlands treatment of municipal wastewater,” United

N

vol.4, 1988.

U Y

N

2000.

TP

.Q

nm using the same protocol and their antibacterial efficacy†,” RSC Adv, vol. 4, pp. 3974, 2014.

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

ẠO

[63]. M. Kamali et al., “Controllable Synthesis of Silver Nanoparticles Using Citrate as

Đ

Complexing Agent: Characterization of Nanopartciles and Effect of pH on Size and

N

G

Crystallinity,” .Iran. J. Chem. Chem. Eng, Vol. 31, no. pp., 2012.

H Ư

[64] M. Karuppaiah et al., “Synthesis and surface chemistry of nano silver

TR ẦN

particles,” Polyhedron, vol. 28, no. 12, pp. 2522-2530, 2009.

[65]. A. Henglein et al., “Formation of colloidal silver nanoparticles: capping action of

B

citrate,” The Journal of Physical Chemistry B, vol. 103, no. 44, pp. 9533-9539, 1999.

10 00

[66]. A. Chil et al., "Gold nanoparticles and method of synthesizing the same," U.S. Patent Application,

A

no. 11/118, pp. 566, 2005.

H

Ó

[67]. K.Dunnet al.,“The role of Acticoat™ with nanocrystalline silver in the management

Í-

of burns,” Burns, vol.30, pp.1-9,2004.

-L

[68]. J.Fraseret al.,“An in vitro study of the anti-microbial efficacy of a 1% silver

ÁN

sulphadiazine and 0.2% chlorhexidine digluconate cream, 1% silver sulphadiazine cream

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

and a silver coated dressing,” Burns, vol.30, no.1, pp.35-41, 2004.

Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú

[62].S. Agnihotri, “Size-controlled silver nanoparticles synthesized over the range 5–100

88

ST&GT bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

CÔNG TRÌNH THAM GIA

Ơ

U Y

N

H

CHEMICAL REDUCTION AND EFFECT OF REACTION TIME ON SIZE OF SILVER NANOPARTICLES

N

PREPARATION OF SILVER NANOPARTICLES VIA

HoChiMinh City University of Technology,Viet Nam

2

ẠO

N

G

*Email:httvan@hcmunre.edu.vn; dtnga@hcmunre.edu.vn

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

Hochiminh City University of Natural Resources and Environment (HCMUNRE), Viet Nam

Í-

H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

Abstract: A simple and facile method of synthesis of silver nanoparticles with controlled size is developed in this work. The silver nanoparticles are prepared by chemical reductionmethodusing sodium citrate as a reducing agent. The average size, size distribution, morphology, composition and structure of particles were determined by dynamic light scattering (DLS), scanning electron microscopy (SEM), Transmission Electron Microscopy (TEM), Inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS), and UV/Visible absorption spectrophotometry. We found that the silver nanoparticles with size about of 20 nm-85nm and good distribution are prepared without using any surfactant or stabilizer.The influence of the reaction time on the size of silver particles is also studied.

It is indicate that reaction time has a significant effect on size and the distribution of Ag nanoparticles (Ag NPs). The size of Ag NPs are lager when increasing the reaction time.The results of this work suggest that the good properties of Ag NPs are synthesized by this facile method and it could be applied for anti-bacterial activities.

ÁN

-L

Keywords: silver, nanoparticles, chemical reduction, sodium citrate

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

INTRODUCTION NanoSilver, in form of collodials silver which have been knownin electronics, in optics, and most importantly in medical applications as antibacterials activity for a long time ago[1-3]. Silver ions are used in the formulation of dental resin composite, in coating of medical devices, as a bactericidal coating in water filters, as a antimicrobial agent in air sanitizer sprays, pillows, respirators, socks, wet wipes, detergents, soaps, shampoos, toothpaste, washing machine and may consumer products,as bone

ST&GT bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

cements, and in many wound dressing to name few [4-6].There are many ways to synthesize silver nanoparticles(Ag NPs) such as include physical, chemical and biological methods. Chemical reduction is the most frequently applied for the preparation of AgNPs as stable, colloidal dispersions in water or organic solvents. AgNPs was synthesized by the silver nitrate solution and by the use of different reducing agents such as ascorbic acid, hydrazine, dry methane, dimethyl formamide and sodium borohydride. The shape, size and size distributions strongly defend on the strong and weak tendency of organic substants to

Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú

TP

1

.Q

Lac Au Nguyen1, Tuan Anh Phan Tran2, Nga Dinh Thi 2*, Van Thi Thanh Ho2*

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Scheme 1: The preparation of Ag NPs via chemical reduction

B

10 00

Table 1: Effect of reaction time on size of silver nanoparticles

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

In this study, AgNPs with controlled size are prepared by chemical reduction using sodium citrate as a reductant and stabilizer. The effect of reaction time on size of AgNPs are studied in this work.The average size, size distribution, morphology, composition and structure of particles were determined by dynamic light scattering (DLS), scanning electron microscopy (SEM), Transmission Electron Microscopy (TEM) Inductively coupled plasma mass spectrometry (ICPMS), and UV/Visible absorption spectrophotometry.

EXPERIMENTAL SECTION Silver nitrate (>99.9% pure), sodium citrate (>99 % pure) and sodium hydroxide were purchased from Germany and used at the desired dilutions. All reagents that used in this experiment were analyticalgrade and

ST&GT bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

Sample

1

2

3

Reaction time (hour)

1

1.5

2

UV-Vis extinction spectra were recorded using a spectrophotometer(Perkin-Elmer Lambda 35, USA) in absorbance mode(range 200–800 nm) at desired dilutions of silver colloids.Powder X-ray diffraction (XRD) patterns of Ag NPs were obtained with XRD – D8 Advance – Bruker AXS (Germany) measurements using CuKαX-ray tube emitting at 1.54 Å. The data were collected from 20 to 80 in 2θ scale in step size of 0.030 with a scan rate of 20. min-1.Transmission electron microscopy (TEM) images were performed at 100 kV on a field-emission

Ơ

Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú

H Ư

N

G

Đ

ẠO

TP

.Q

U Y

N

H

Silver nanoparticles were synthesized by chemical reduction method through the reduction silver nitrate and sodium citrate.

All chemicals were used as purity and double – distilled deionized water was used. The aqueous solution of silver nitrate 1mM and sodium citrate 0.04M were prepared. A solution of AgNO3 1mM was heated until it began to boil. Then sodium citrate 0.04M was added dropwise to the silver nitrate solution until 5 ml. It was held at the different time intervals to survey effect of reaction time on size of silver nanoparticles.(Scheme 1) we chose three the different time intervals (1h, 1.5h and 2h) to investigate about the change particle size following the reaction time. (Table 1)

N

were used without further purification.

Throughout the procedures, double deionized (DI) waterwas used.

TR ẦN

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

reduce the silver salt [7-9]. Nanosilver particlesize plays an important role in silver toxicity, Avask A. et al. demonstrated that size - dependence toxicity of AgNPs to bacterial, yeast, algae, crustaceans and mammalian cells in vitro [10-11].Zielinska A. et al. prepared AgNPs with diameter size was in the range from 5nm to 100 nm by the use sodium borohydride as a reducing agent and polyvinyl pyrrolidone (PVP), polyvinyl alcohol as a stabilizers [12]. Szczepanowicz K. et al. synthesized AgNPs with controlled size by reduction of [Ag(NH3)2]+complex in sodium dodecylsulfate (SDS) micellar solution with three various reducing agents ( hydrazine, formalin and ascorbic acid) the nanoparticles were produced with size below 20nm [13]. However, the previous methods have used toxic reducing agents and stabilizers. In addition, using of stabilizers would be affect to antibacterial activity of Ag NPs. To troubleshoot these problems, the simple and the most commonly used bullk – solution synthetic method for silver nanoparticle is the chemical reduction of silver nitrate and sodium citrate is used the dual role of a reductant and a stabilizer. The citrate ion agent caps the particle and prevents further growth or aggregation [1415].

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Ơ

N

instrument of the type JEOL JEM-1010 with an ultrahigh resolution pole piece, providing a point resolution about 2 Å. The concentration of silver solution was determined by ICP measurement

H Ư

N

G

Đ

This is demonstrated the reaction time strongly affect to particle size that mean the reaction time is longer, the particlesize is larger. Inside, intensity and λmax of the 2h sample is higher clearly comparing the others, it shown that after 2 hours reaction, nanosilver particle size growth faster.The distinctive colour of various silvercolloids is also shown in Fig. 2 Figure 2 shows the color of AgNPs change following the reaction time. The prolonged reaction time led to particle size increase resulting in change its color.

Fig 2: The color of silver nanoparticles with the different reaction time.

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

Nano silver colloids have absorption wavelength about 400 – 500nm [15 – 17].

Formation of AgNPs and Ag NPs size are determined by UV – Vis spectroscopy as well Figure 1. As shown in Fig. 1, silver nanoparticles exhibit a sharpextinction peak at 425nm, 430nm, 450nm wavelength for silver nanoparticles correspond with various reaction time (1h, 1.5h, 2h) with the averagesizes 30, 65, and 85 respectively.

(Table 2)Aspredicted, the absorption maxima of AgNPs shifted to longerwavelength with increase in AgNPs size. The full width at halfmaximum (FWHM) of the corresponding peaks determinesdispersity of the nanoparticles, where a large FWHM is attributedto peak broadening and hence, polydispersity.

Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú

U Y .Q

ẠO

TP

Fig 1: UV –Vis absorption spectra of silver nanoparticles a) 1h ; b) 1.5h ; c) 2h

TR ẦN

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

The formation of silver nanoparticles occurs after the reduction of aqueous silver salts with tri sodium citrate (0.04M) within duration of 1 -2 hours, color change appear after the completion of reaction, it is well known that the silver nanoparticles exhibit pale yellow color. When the reducing agent is added into aqueous silver salt in drop wise manner, growth of silver “seed nucleation” is controlled in nano dimension. This control growth of silver atoms lead to another phenomenon called “localized surface plasmon oscillation”. Due to this oscillation, optical property of (colour-pale yellow) synthesized silver nanoparticles differ from bulk silver salt[16].

N

H

RESULTS AND DICUSSION

ST&GT bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Table 2 :The UV –Vis result of AgNPs 3

Reaction time 1 (h)

1.5

2

λmax (nm)

425.0

430.0

445

Pale

Darkish Greyish yellow yellow

Ơ H N The size and morphology of AgNPs prepared by various reaction temperatures are characterized by TEM on Figure 4. It is found that the morphology of Ag NPs is spherical particle and no change after reacting time but its particle size is clearly change with the different reaction time.

When the reaction time was increased, the particles were much aggregated and formed the large particle sizecorrespond with 1.5 and 2 hours reaction is the particle size about 100 – 120 nm, 200 – 230nm. (Fig. 4) This result indicated that the growth particle size depend on the different reaction times. The optimal reaction time is 1 hour reaction and particle size of Ag NPs is about 20 -30 nm withhighly distribution.(See Fig. 5)

B

10 00

A

Ó

H

Í-

-L

ÁN

TO D

IỄ N

Đ

ÀN

The concentration of Ag solution after 1 hour reaction was also characterized by ICP/MS. It is found that its concentration is about 95.72 mg/l.

Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú

U Y .Q TP

ẠO

Fig 3: XRD of silver nanoparticle prepared with various reaction time

TR ẦN

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

The structure of Ag NPs with different reaction time was characterized by XRD measurement. (Figure 3) The typical powder XRD pattern of the prepared Ag NPswith different reaction time is shown in Fig. 3.

The data shows diffraction peaks at 2θ = 38.2°, 44.4°, 64.6°, which can be indexed to (111), (200), (220), planes of pure silver. All the peaks in XRD pattern can be readily indexed to a face-centered cubic structure of silver as per available literature (JCPDS, File No. 4-0783).It confirmed that the main composition of the nanoparticles was silver.When increasing the reaction time, the peak become narrow, suggesting the large particle size formation. This is corresponding with the crystallite size (L) of the material of thin film has been evaluatedby Scherrer’s formula. L =0.94λ/β cos θ where λ is wavelength (0.15418 Å) of X-rays used, b is broadening of diffraction line measured at half of itsmaximum intensity (in radian), and θ is Bragg’s diffraction angle (in degree).

The crystallite size of silver nanoparticles has been estimated to be ~35 nm, ~70 nm and ~100 nmfor 1 h, 1.5 h and 2 h respectively.

Đ

yellow

G

Color

N

2

N

1

H Ư

Sample

ST&GT bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

H

Ơ

N

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

ẠO

TP

.Q

When Ag NPs were formed, citrate ions will cap the particles prevent them aggregation.

Equilibrium 2 illustrates the formation of a complex between (Ag)+2 and citrate ion [1819].

H Ư

N

G

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

→ Ag0 Ag++eaq → Z*PQ- … *R\TUVTW- ] → XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXY *PQ-E

+ RSTUVTW (2)

TR ẦN

But when reaction time was prolonged, it made the particles cluster together and form the large particle size. It’s illustrated by the Scheme 3.

10 00

B

Fig 4: TEM image and their corresponding particle size distribution of Ag NPs with different reaction time

Scheme 3: The growth of the particlesize of AgNPs [14]

-L

Í-

H

Ó

A

Ag NPs

The mechanism of reaction could be expressed as follow (Scheme. 2): 4Ag+ + C6H5O7Na3 + 2H2O → →4Ag0 + C6H5O7H3 + 3Na+ + H+ + O2(1)

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

Fig 5: TEM image of AgNPs at reaction time about 1 h for (a) scale bar 20 nm and (b) scale bar 50 nm

ST&GT bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

Even if, the Ag NPs have small size or large size, they were capped by the citrate ions.

That explains why Ag NPs were formed and stabilized for a long time. Therefore a small particle size about 20 – 30 nm and good distribution have been obtained with the reaction time of 1 hour, resulting in enhancement the antibacterial activity as well. Because when the particle size is small, the active surface area is also increase significantly.

Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú

U Y

N

Scheme 2: Mechanism form AgNPs caped by citrate ions

CONCLUSION

A simple and facile method of synthesis of silver nanoparticles with controlled size is developed in this work. The silver nanoparticles are prepared by chemical reduction method using sodium citrate as a

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

[1]. B. Reidy, A. Haase, A. Luch, K. A. Dawson, and I. Lynch, Materials, 6 2295(2013).

[2]. J. S. Kim, E. Kuk, K. N. Yu, J. H. Kim, S. J. Park, H. J Lee, and M. H. Cho, Nanomedicine: Nanotechnology, Biology and Medicine, 3 95(2007).

[3]. W. R. Li, X. B. Xie, , Q. S. Shi, H. Y. Zeng, O. Y. You-Sheng, and Y. B. Chen, Applied Microbiology and Biotechnology, 851115 (2010).

[4]. M. G. Guzmán, J. Dille, and S. GodetInt J Chem Biomol Eng, 2104 (2009).

[5]. S. Prabhu, and E. K. Poulose, International Nano Letters, 2 1 (2012).

H

N

U Y

.Q

TP

Đ

G

D

Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú

10 00

B

REFERENCES

IỄ N

N

TR ẦN

The authors are profoundly grateful and deeply appreciative of the Ministry of Natural Resources and Environment for financial support; Ho Chi Minh City University of Natural Resources & Environment and Nguyen Tat Thanh University for accommodation the experimental facilities.

H Ư

ACKNOWLEDGMENTS

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

[6]. Q. H. Tran, and A. T. Le, Advances in Natural Sciences: Nanoscience and Nanotechnology, 4 033001(2013).

[7]. S. Aashritha. International Research Journal of Pharmacy, 4111(2013).

[8].A. Amany, and S. F. G. El-Rab, Der Pharma Chemica, 4 53 (2012).

[9].M. Maillard, S. Giorgio and M. P. Pileni,The Journal of Phys. Chem.

B, 1072466 (2003).

[10]. A. Ivask, I. Kurvet, K. KasemetsBlinova, I. V. Aruoja, S. Suppi, and A. Kahru, PLoS ONE 9e102108 (2014).

[11]. O. Choiand Z. Hu Environmental Science and Technology42 4583 (2008).

[12].A. ZielińskaSkwarek, E. Zaleska, AM. Gazda, and J. Hupka, Procedia Chemistry, 1 1560 (2009).

[13]. K. Szczepanowicz, J. Stefanska, R. P. Socha, and P. Warszynski, Physicochem Probl Miner Process, 45 85(2010).

[14].Z. S. Pillai and P. V. Kamat, The Journal of Phys. Chem. B, 108945(2004).

[15]. M. Kamali, S. A. A Ghorashi, and M. A. Asadollahi, Iran. J. Chem. Chem.

Eng. 314 (2012).

[16].A. Shekhar, M. Soumyo and M. Suparn RSC Adv., , 4, 3974(2014) [17]. R. Janardhanan, M. Karuppaiah, N. Hebalkar, and T. N. Rao, Polyhedron, 28 2522 (2009).

[18]. A. Hengleinand M. Giersig, The Journal of Phys. Chem. B 103, 9533(1999).

[19]. C. Ah, W. Yun, Y. Yun, and D. Ha, Patent Application 11/118,566U.S. (2005).

ẠO

reducing agent. We found that the silver nanoparticles with size about of 30 nm-85nm and good distribution are prepared without using any surfactant or stabilizer. The effect of reaction time on the particle size and the distribution of Ag NPs also studied. Wefound that reaction time has a significant effect on size and the distribution of Ag nanoparticles (AgNPs). The size of Ag NPs is larger and more aggregate when increasing the reaction time.The results of this work suggest that the good properties of AgNPs are synthesized by this facile method and it could be applied for anti-bacterial activities.

N

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Ơ

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

ST&GT bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Ơ

H

phụ lục 1: phổ UV - VIS với các thời gian phản ứng khác ....................................... 1

N

PHỤ LỤC

N

phụ lục 2: phổ XRD của mẩu Ag NPs có thời gian phản ứng 1 giờ .......................... 2

TP

phụ lục 4:Kết quả phân bố kích thước hạt của mẫu Ag NPs 1,5 giờ ......................... 4

ẠO

phụ lục 5:Kết quả phân bố kích thước hạt của mẫu Ag NPs 2 giờ ............................ 5

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

phụ lục 6: Ảnh TEM của mẫu Ag NPs 1 giờ ............................................................ 6

N

G

phụ lục 7: Ảnh TEM của mẫu Ag NPs 1,5 giờ ......................................................... 7

H Ư

phụ lục 8: Ảnh TEM của mẫu Ag NPs 2 giờ ............................................................ 8

TR ẦN

phụ lục 9:Kết quả pH............................................................................................... 1 phụ lục 10:Kết quả TDS .......................................................................................... 2

10 00

B

phụ lục 11:Kết quả COD ......................................................................................... 3 phụ lục 12: Kết quả P – Tổng .................................................................................. 4

Ó

A

phụ lục 13: Kết quả N – Tổng.................................................................................. 5

Í-

H

phụ lục 14: Kết quả N – amonia .............................................................................. 6

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

phụ lục 15: Kết quả vi sinh ...................................................................................... 7

Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú

.Q

U Y

phụ lục 3: Kết quả phân bố kích thước hạt của mẫu Ag NPs 1 giờ ........................... 3

ST&GT bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú

phụ lục 1: phổ UV - VIS với các thời gian phản ứng khác

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L Í-

H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

ẠO

TP

.Q

U Y

N

H

Ơ

N

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

ST&GT bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú

phụ lục 2: phổ XRD của mẩu Ag NPs có thời gian phản ứng 1 giờ

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L Í-

H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

ẠO

TP

.Q

U Y

N

H

Ơ

N

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

ST&GT bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú

phụ lục 3: Kết quả phân bố kích thước hạt của mẫu Ag NPs 1 giờ

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L Í-

H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

ẠO

TP

.Q

U Y

N

H

Ơ

N

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

ST&GT bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú

phụ lục 4:Kết quả phân bố kích thước hạt của mẫu Ag NPs 1,5 giờ

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L Í-

H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

ẠO

TP

.Q

U Y

N

H

Ơ

N

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

ST&GT bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú

phụ lục 5:Kết quả phân bố kích thước hạt của mẫu Ag NPs 2 giờ

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L Í-

H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

ẠO

TP

.Q

U Y

N

H

Ơ

N

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

ST&GT bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú

phụ lục 6: Ảnh TEM của mẫu Ag NPs 1 giờ

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L Í-

H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

ẠO

TP

.Q

U Y

N

H

Ơ

N

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

ST&GT bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú

phụ lục 7: Ảnh TEM của mẫu Ag NPs 1,5 giờ

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L Í-

H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

ẠO

TP

.Q

U Y

N

H

Ơ

N

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

ST&GT bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú

phụ lục 8: Ảnh TEM của mẫu Ag NPs 2 giờ

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L Í-

H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

ẠO

TP

.Q

U Y

N

H

Ơ

N

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

ST&GT bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

phụ lục 9:Kết quả pH Giá trị

pH

6.30

20

pH

6.53

2

pH

6.28

21

pH

6.51

3

pH

6.26

22

pH

6.50

4

pH

6.24

23

pH

6.56

5

pH

6.25

24

pH

6

pH

6.27

25

pH

7

pH

6.23

26

8

pH

6.25

27

9

pH

6.49

28

10

pH

6.40

11

pH

12

pH

13

pH

14

pH

G

pH

6.45 6.55 6.50 6.46

pH

6.51

29

pH

6.45

6.25

30

pH

6.54

6.31

31

pH

6.53

6.37

32

pH

6.56

6.45

33

pH

6.60

6.35

34

pH

6.55

pH

6.55

35

pH

6.49

17

pH

6.48

36

pH

6.53

18

pH

6.50

37

pH

6.54

19

pH

6.44

38

pH

6.50

H Ư

TR ẦN

B

10 00

A

Í-

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

16

pH

H

15

N

pH

Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú

Đ

ẠO

TP

.Q

U Y

1

N

Chỉ tiêu

Ơ

STT

H

Giá trị

N

Chỉ tiêu

Ó

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

STT

ST&GT bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

phụ lục 10:Kết quả TDS

182

3

TDS

mg/l

168

4

TDS

mg/l

162

5

TDS

mg/l

391

6

TDS

mg/l

261

7

TDS

mg/l

276

8

TDS

mg/l

266

9

TDS

mg/l

10

TDS

mg/l

11

TDS

12

TDS

13

Đ G N

H Ư mg/l

4000

TDS

mg/l

7800

14

TDS

mg/l

4500

15

TDS

mg/l

4300

16

TDS

mg/l

4400

17

TDS

mg/l

10600

18

TDS

mg/l

5600

19

TDS

mg/l

6000

20

TDS

mg/l

5700

H

A

10 00

TR ẦN

4200

B

3900

mg/l

Í-L ÁN

6100

Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú

mg/l

N

TDS

Ơ

2

H

236

N

mg/l

U Y

TDS

.Q

1

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

giá trị

TP

Đơn vị

ẠO

chỉ tiêu

Ó

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

STT

ST&GT bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

4

COD

mg/l

7

5

COD

mg/l

460

6 7

COD COD

mg/l mg/l

37 40

8

COD

mg/l

37

9

COD

mg/l

10

COD

mg/l

11

COD

mg/l

12

12

COD

mg/l

10

13

COD

mg/l

143

14

COD

mg/l

16

15

COD

mg/l

15

16

COD

mg/l

15

COD

mg/l

186

COD COD

mg/l mg/l

20 21

COD

mg/l

21

10 00

Ó

A

18 19

Đ G

N

H Ư

11

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

20

110

Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú

10

N

mg/l

Ơ

COD

H

3

N

7

U Y

mg/l

.Q

COD

TP

2

17

giá trị 292

ẠO

Đơn vị mg/l

TR ẦN

STT

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

1

chỉ tiêu COD

B

phụ lục 11:Kết quả COD

ST&GT bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

chỉ tiêu

Đơn vị

giá trị

1

P – Tổng

mg/l

8.7

2

P – Tổng

mg/l

0.6

3

P – Tổng

mg/l

0.5

4

P – Tổng

mg/l

0.5

5

P – Tổng

mg/l

15.6

6

P – Tổng

mg/l

7

P – Tổng

mg/l

8

P – Tổng

mg/l

H N U Y .Q TP

ẠO

Đ 1.2 1.3

Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú

TR ẦN

H Ư

N

G

1.4

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

Ơ

STT

N

phụ lục 12: Kết quả P – Tổng

ST&GT bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

B

Ơ H N U Y .Q TP

ẠO

Đ

G

N

H Ư

Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú

A Ó H Í-L ÁN

giá trị 37.80 2.40 1.20 0.80 50.00 1.80 2.20 2.30 11.20 0.61 0.56 0.49 12.20 0.68 0.63 0.55 15.80 1.01 0.93 1.01

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

Đơn vị mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l

TR ẦN

chỉ tiêu N-tổng N-tổng N-tổng N-tổng N-tổng N-tổng N-tổng N-tổng N-tổng N-tổng N-tổng N-tổng N-tổng N-tổng N-tổng N-tổng N-tổng N-tổng N-tổng N-tổng

10 00

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

STT 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

N

phụ lục 13: Kết quả N – Tổng

ST&GT bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Ơ H N U Y .Q TP

ẠO

Đ

G

N

H Ư

Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú

B

10 00

Ó

H Í-L ÁN

giá trị 25.00 1.00 0.80 0.70 40.00 1.00 2.00 2.00 10.50 0.43 0.50 0.41 11.70 0.55 0.51 0.50 14.90 0.76 0.81 0.68

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

Đơn vị mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l

TR ẦN

chỉ tiêu N - amonia N – amonia N – amonia N – amonia N – amonia N – amonia N – amonia N – amonia N – amonia N – amonia N – amonia N – amonia N – amonia N – amonia N – amonia N – amonia N – amonia N – amonia N – amonia N – amonia

A

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

STT 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

N

phụ lục 14: Kết quả N – amonia

ST&GT bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Coli form tổng

MPN/100ml

2900

4

Coli form tổng

MPN/100ml

2300

5

Coli form tổng

MPN/100ml

2300

6

Coli form tổng

MPN/100ml

KPH

7

Coli form tổng

MPN/100ml

8

Coli form tổng

MPN/100ml

1500

9

Coli form tổng

MPN/100ml

H Ư

1100

10

Coli form tổng

MPN/100ml

700

11

Coli form tổng

MPN/100ml

16

12

Coli form tổng

B

MPN/100ml

13

13

Coli form tổng

MPN/100ml

2700

14

Coli form tổng

MPN/100ml

700

Đ

G

N

TR ẦN

10 00

A

3400

Coli form tổng

MPN/100ml

300

16

Í-

Coli form tổng

MPN/100ml

2900

17

Coli form tổng

MPN/100ml

11

18

Coli form tổng

MPN/100ml

KPH

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

H

15

Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú

3

N

4300

Ơ

MPN/100ml

H

Coli form tổng

N

2

U Y

giá trị 7500

.Q

Đơn vị MPN/100ml

TP

chỉ tiêu Coli form tổng

ẠO

STT 1

Ó

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

phụ lục 15: Kết quả vi sinh

ST&GT bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial