HỆ THỐNG SINH ĐIỆN HÓA VỚI ĐIỆN CỰC ĐÁY LỒNG GHÉP TRONG MÔ HÌNH AO NUÔI THỦY SẢN NƯỚC LỢ: HIỆU QUẢ XỬ LÝ Ô NHIỄM VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC CHẾ ĐỘ SỤC KHÍ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA SINH HỌC HỆ THỐNG SINH ĐIỆN HĨA VỚI ĐIỆN CỰC ĐÁY LỒNG GHÉP TRONG MƠ HÌNH AO NUÔI THỦY SẢN NƯỚC LỢ: HIỆU QUẢ XỬ LÝ Ô NHIỄM VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC CHẾ ĐỘ SỤC KHÍ Khóa luận tốt nghiệp đại học quy Ngành Cơng nghệ sinh học (Chương trình đào tạo chuẩn) Hà Nội - 2019 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA SINH HỌC HỆ THỐNG SINH ĐIỆN HÓA VỚI ĐIỆN CỰC ĐÁY LỒNG GHÉP TRONG MƠ HÌNH AO NI THỦY SẢN NƯỚC LỢ: HIỆU QUẢ XỬ LÝ Ô NHIỄM VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC CHẾ ĐỘ SỤC KHÍ Khóa luận tốt nghiệp đại học quy Ngành Cơng nghệ sinh học (Chương trình đào tạo chuẩn) Cán hướng dẫn: TS Phạm Thế Hải Hà Nội - 2019 LỜI CẢM ƠN Trong suốt trình học tập thực đề tài, tơi nhận giúp đỡ ủng hộ nhiệt tình nhiều tập thể cá nhân Trước hết, xin bày tỏ lời cảm ơn chân thành, sâu sắc tới TS Phạm Thế Hải – Bộ môn Vi sinh vật học, Khoa Sinh học, người tận tình hướng dẫn, bảo giúp đỡ tơi q trình thực đề tài hồn thành khóa luận Tơi xin chân thành cảm ơn giúp đỡ, bảo tận tình ThS Nguyễn Thu Thủy, CN Vũ Hà Phương bạn thuộc phịng thí nghiệm Bộ mơn Vi sinh vật học phịng thí nghiệm GREENLAB suốt thời gian làm khóa luận Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới thầy môn Vi sinh vật học thầy cô thuộc khoa Sinh học – trường Đại học Khoa học tự nhiên, ĐHQGHN tận tình giảng dạy, truyền đạt kiến thức chuyên môn tạo điều kiện cho suốt thời gian học tập nghiên cứu trường Bên cạnh đó, tơi xin gửi lời cảm ơn tới người thân gia đình bạn bè tạo điều kiện, động viên, giúp đỡ mặt thể chất tinh thần để tơi hồn thành khóa luận Với lịng biết ơn sâu sắc, tơi xin chân thành cảm ơn tất giúp đỡ quý báu đó! Hà Nội, tháng năm 2019 MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Thực trạng nguyên nhân ô nhiễm ao nuôi thủy sản nước lợ Việt Nam 1.1.1 Thực trạng ngành nuôi trồng thủy sản nước lợ nước ta 1.1.2 Nguyên nhân gây ô nhiễm ao nuôi thủy sản Việt Nam 1.2 Các tiêu đánh giá chất lượng môi trường ao nuôi thủy sản 1.3 Các biện pháp xử lý ô nhiễm ao nuôi thủy sản 1.3.1 Các phương pháp xử lý học 1.3.2 Các phương pháp hóa học 1.3.3 Các phương pháp sinh học 1.4 Hệ thống sinh điện hóa lồng ghép điện cực đáy (SBES) 1.4.1 Giới thiệu chung 1.4.2 Khả xử lý ô nhiễm môi trường ao nuôi thủy sản SBES 10 1.5 Ảnh hưởng điều kiện ao nuôi trồng thủy sản tới hoạt động hệ SBES 11 1.5.1 Các chế độ ăn 11 1.5.2 Các điều kiện sục khí 12 CHƯƠNG VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 13 2.1 Vật liệu 13 2.1.1 Hóa chất, thiết bị 13 2.1.2 Hệ thống SBES 14 2.2 Phương pháp nghiên cứu 15 2.2.1 Vận hành hệ SBES 15 2.2.2 Phân tích hàm lượng COD [6] 16 2.2.3 Phân tích hàm lượng Ni-tơ tổng số [1] 17 2.2.4 Phân tích hàm lượng Amoniac [16] 18 2.2.5 Phân lập nuôi cấy vi khuẩn 19 2.2.6 Phương pháp tách DNA tổng số mẫu đa chủng 19 2.2.7 Phương pháp điện di gel biến tính (DGGE) 20 2.2.8 Phân tích số liệu dòng điện 23 2.2.9 Cơng thức tính hiệu suất 23 2.3 Thí nghiệm 23 2.3.1 Thí nghiệm đánh giá hoạt động hệ SBES chế độ cho ăn 23 2.3.2 Thí nghiệm đánh giá ảnh hưởng điều kiện sục khí 23 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 24 3.1 Ảnh hưởng chế độ cho ăn tới hoạt động xử lý hệ SBES 24 3.1.1 Dòng điện 24 3.1.2 Khả xử lý COD 24 3.1.3 Hiệu suất xử lý tiêu Ni-tơ 25 3.2 Ảnh hưởng chế độ sục khí tới hoạt động xử lý hệ SBES 26 3.2.1 Dòng điện 26 3.2.2 Hiệu suất xử lý COD 28 3.2.3 Hiệu suất xử lý amoni 28 3.3 Ảnh hưởng chế độ sục khí tới quần xã vi sinh vật đáy 29 3.3.1 Các vi khuẩn nuôi cấy 29 3.3.2 Kết PCR – DGGE phân tích quần xã vi sinh vật đáy 30 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 32 TÀI LIỆU THAM KHẢO 33 PHỤ LỤC 36 DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT BES Bioelectrochemical system BOD Biochemical Oxygen demand bp base pair COD Chemical oxygen Demand DGGE Denaturing Gradient Gel Electrophoresis DNA Deoxyribonucleic Acid FCR Feed Conversion Ratio LB Luria - Bertani medium MFC Microbiology fuel cell PCR Polymerase chain reaction rDNA ribosomal Deoxyribonucleic Acid SBES Sediment bioelectrochemical system TAE Tris - acetate - EDTA TN Total nitogen UASB Upflow Anaerobic Sludge Blanke DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình Tổng sản lượng thủy sản qua năm (1990 – 2017) [3] Hình Sơ đồ phản ứng điện cực MFC (A) SBES (B) [19] Hình Mơ hình hệ thống SBES [13] Hình Phân giải tự nhiên ao ni [20] 10 Hình Tỉ lệ chuyển đổi thức ăn ao nuôi tơm [22] 11 Hình Tỉ lệ chuyển đổi thức ăn ao nuôi tôm [22] 11 Hình Vật liệu thiết kế hệ thống SBES [15] 13 Hình Hệ thống sinh điện hóa lồng ghép điện cực đáy [15] 15 Hình Cường độ dịng điện mức độ cho ăn 24 Hình 10 Hiệu suất xử lý COD 24 Hình 11 Hiệu suất xử lý tổng ni-tơ 25 Hình 12 Hiệu suất xử lý amoni 26 Hình 13 Cường độ dòng điện hệ SBES mức độ cấp khí 27 Hình 14 Hiệu suất xử lý COD 28 Hình 15 Hiệu suất xử lý amoni hệ SBES mức độ cấp khí 28 Hình 16 Thành phần quần xã hệ SBES mức độ cấp khí 29 Hình 17 Hình ảnh điện di DGGE quần xã vi sinh vật anode hệ SBES thí nghiệm mức độ cấp khí 31 DANH MỤC BẢNG Bảng Diện tích thể tích mơ hình thí nghiệm ao ni 15 Bảng Thành phần môi trường LB 1,5% NaCl 19 Bảng Thành phần chu trình nhiệt cho phản ứng PCR đoạn 1400bp 21 Bảng Thành phần chu trình nhiệt cho phản ứng PCR đoạn 550bp 21 Bảng Thành phần dung dịch chất biến tính 0% 60% 22 Bảng Thành phần gel điện di DGGE 22 Đặng Thế Hiển – K60 Công nghệ sinh học 2019 MỞ ĐẦU Ngành nuôi trồng thủy sản mang lại nhiều lợi ích cho phát triển Việt Nam Nó tạo việc làm cho hàng triệu công nhân, đáp ứng nhu cầu thực phẩm nước xuất đem lại nhiều lợi nhuận đáng kể cho kinh tế quốc dân Tuy nhiên, với phát triển nhanh chóng khơng có kế hoạch khu vực ni trồng thủy sản, tình trạng nhiễm mơi trường ni trồng xảy nghiêm trọng, kèm theo bệnh dịch gây thiệt hại lớn tới ngành thủy sản Vì vậy, việc cải thiện môi trường nuôi thủy sản ưu tiên hàng đầu nhằm làm giảm thiệt hại đảm bảo sản lượng ni trồng Tình trạng ô nhiễm ao nuôi xảy phần lớn chất hữu dư thừa từ thức ăn, phân rác thải đọng đáy ao ni Ngồi ra, hóa chất, kháng sinh sử dụng q trình ni trồng tồn đọng mà khơng xử lý Sự tích lũy dẫn đến hình thành lớp trầm tích đáy ao nơi sinh sống nhiều nhóm vi sinh vật Pseudomonas, Vibrio, Aeromonas, E coli, … Trên thực tế có nhiều biện pháp xử lý ô nhiễm môi trường ao nuôi xử lý đất ngập nước nhân tạo, sục khí, nạo vét đáy ao nghiên cứu áp dụng Tuy nhiên phương pháp có có hạn chế như: (i) nước bùn ao nuôi phải xử lý riêng dẫn đến việc phải xây dựng hệ thống xử lý riêng phức tạp, (ii) q trình ni trơng bị gián đoạn hay (iii) phi phí vận hành cao (đặc biệt với biện pháp sục khí) Việc sử dụng hệ thống sinh điện hóa (BES) để xử lý ô nhiễm hữu ao nuôi thủy sản nước lợ hướng tiếp cận đầy hứa hẹn ưu điểm chúng như: xử lý ô nhiễm chỗ, hệ thống đơn giản, tiết kiện chi phí lắp đặt vận hành Điều BES lắt đặt ao nuôi thủy sản để xử lý chất ô nhiễm chỗ Tuy nhiên, hiệu suất xử lý ô nhiễm hệ thống sinh điện hóa chịu tác động nhiều yếu tố như: thông số kĩ thuật mơ hình lắp đặt (vật liệu, điện trở, khoảng cách điện cực), yếu tố vận hành (pH, nhiệt độ, độ ẩm), điều kiện nuôi trồng thủy sản (chế độ thức ăn, mức độ cấp khí), … Trong yếu tố này, chế độ sục khí yếu tố quan trọng nuôi trồng thủy sản ảnh hưởng yếu tố tới BES chưa nghiên cứu Để đánh giá khả áp dụng BES ao nuôi thủy sản thực tế, rõ ràng bỏ qua vấn đề Đặng Thế Hiển – K60 Công nghệ sinh học 2019 Cường độ dịng điện Khơng sục Sục ni-tơ 3.5 Sục khơng khí I (mA) 2.5 1.5 0.5 -0.5 Hình 13 Cường độ dòng điện hệ SBES mức độ cấp khí Thí nghiệm Sajana mơ hình ao ni nước cho thấy sản lượng điện sinh sục khơng khí cao mức điện khơng sục 10,5% [26] Trong thí nghiệm chúng tơi, hệ thống sinh điện hóa lồng ghép mơ hình ao ni nước thủy sản nước lợ, kết thu cho thấy 5h sục khơng khí dịng điện thu trung bình 3mA cao gấp đơi so với khơng sục (1,5mA) Điều hồn toàn phù hợp với nguyên lý hoạt động hệ SBES với chất nhận điện tử cathode Oxy giải thích ngun lý chuyển dịch cân Tại điện cực cathode xảy phản ứng oxy nhận điện tử kết hợp với H+ để tạo thành nước Khi lượng oxy tăng lên sục khơng khí làm phản ứng cathode diễn mạnh Điều thúc đẩy cho dịch chuyển dòng điện tử từ anode lên cathode dẫn đến tăng vọt cường độ dòng điện [17] Quá trình xảy ngược lại trường hợp sục ni-tơ, làm cho phản ứng cathode diễn chậm dẫn đến giảm dòng điện 27 Đặng Thế Hiển – K60 Công nghệ sinh học 3.2.2 2019 Hiệu suất xử lý COD Hình 14 Hiệu suất xử lý COD Hệ SBES vận hành với mức độ cấp khí khác Kết cho thấy rằng: COD xử lý tốt trường hợp sục khơng khí xếp sau trường hợp khơng sục khí sục ni-tơ Thứ tự mẫu nước mẫu bùn (Hình 14) Kết dễ hiểu, theo nguyên lý hoạt động hệ, dịng điện cao (Hình 13) đồng nghĩa với việc lượng điện tử sinh lớn Mặt khác, lượng điện tử tạo từ trình phân giải chất hữu vi sinh vật điện hóa có hệ Do đó, cường độ dòng điện lớn, hoạt động vi sinh vật điện hóa diễn mạnh hiệu suất xử lý chất hữu ô nhiễm cao Như vậy, kết góp phần khẳng định hiệu xử lý chất hữu hệ nhờ hoạt động sinh điện hóa (do vi khuẩn điện hóa xúc tác, khơng phải hoạt động oxi hóa thơng thường) 3.2.3 Hiệu suất xử lý amoni Hiệu suất xử lý (%) 0% -10% -4% -20% -30% -40% 10% 5% -37% Hiệu suất xử lý (%) Amoni nước 10% Amoni bùn 0% -10% -20% -30% -10% -11% -18% -40% -50% -50% Khơng sục Sục Ni-tơ Sục khơng khí Khơng sục Sục Ni-tơ Sục khơng khí Hình 15 Hiệu suất xử lý amoni hệ SBES mức độ cấp khí 28 Đặng Thế Hiển – K60 Cơng nghệ sinh học 2019 Đối với mẫu nước, trường hợp sục không khí có hiệu suất xử lý amoni cao (5%) thấp sục ni-tơ (-37%) (Hình 15) Đối với mẫu bùn hiệu suất xử lý amoni chế độ sục ni-tơ sục khơng khí tốt so với trường hợp không sục, nhiên khác biệt sục ni-tơ sục khơng khí không lớn Hiệu suất xử lý amoni hệ thí nghiệm có giá trị âm Điều hồn tồn lý giải tốc độ trình xử lý amoni chậm so với hòa tan hợp chất chứa ni-tơ có thức ăn chất thải vào nước 3.3 Ảnh hưởng chế độ sục khí tới quần xã vi sinh vật đáy 3.3.1 Các vi khuẩn ni cấy Hình 16 Thành phần quần xã hệ SBES mức độ cấp khí 29 Đặng Thế Hiển – K60 Cơng nghệ sinh học 2019 Hình 16 cho thấy thành phần quần xã vi sinh vật có hệ SBES thí nghiệm mức độ cấp khí khác Mặc dù nhóm vi sinh vật có khả ni cấy phịng thí nghiệm, kết mang tính thị cho thay đổi thành phần quần xã thí nghiệm Có thể thấy gần khơng có thay đổi đáng kể trường hợp sục khơng khí khơng sục Tuy nhiên trường hợp sục ni-tơ, có thay đổi rõ rệt tỷ lệ isolate G2 G6 so với trường hợp lại Điều cho thấy, G2 thuộc lồi có tính thích ứng cao điều kiện kỵ khí gia tăng tỷ lệ thành phần quần xã Còn G6 giảm tỷ lệ phát triển lấn át nhóm khác Ngồi ra, tất isolate từ G1 đến G6 xuất trường hợp thí nghiệm, từ thấy chúng nhóm vi sinh vật kỵ khí tùy tiện 3.3.2 Kết PCR – DGGE phân tích quần xã vi sinh vật đáy Từ kết điện di cho thấy, mơ hình băng quần xã vận hành điều kiện sục khí khác khơng khác nhiều có band chủ đạo (các băng - Hình 17) Từ thấy quần xã vi sinh vật anode khơng có thay đổi đáng kể hệ áp dụng mức độ cấp khí khác Liên hệ với kết khả sinh điện điều kiện khác (Hình 13) thấy: điều kiện sục khí khác dịng điện sinh có khác biệt lớn thành phần quần xã vi khuẩn khơng có thay đổi rõ rệt Điều chứng tỏ: thay chuyển dịch thành phần quần xã, vi sinh vật điện hóa hệ có thay đổi chế trao đổi chất để thích ứng với thay đổi điều kiện sục khí hệ Thí nghiệm cịn chứng minh vi khuẩn điện hóa điện cực anode hệ SBES nước lợ nghiên cứu kỵ khí bắt buộc Chúng hồn tồn sinh trưởng hoạt động điều kiện kỵ khí tùy tiện có khả thích nghi cao với điều kiện mơi trường Qua đó, nhận định rằng, quần xã vi khuẩn anode làm giàu ổn định 30 Đặng Thế Hiển – K60 Công nghệ sinh học BT BT 2019 N1 N2 K1 K2 Hình 17 Hình ảnh điện di DGGE quần xã vi sinh vật anode hệ SBES thí nghiệm mức độ cấp khí Chú thích: sục khí BT 1, BT 2: Mẫu tương ứng với thời điểm trước sau N 1, N 2: Mẫu trước sau sục ni-tơ K 1, K 2: Mẫu trước sau sục khơng khí 31 Đặng Thế Hiển – K60 Công nghệ sinh học 2019 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Hệ thống sinh điện hóa với điện cực đáy (SBES) có khả xử lý ô nhiễm hữu tốt lồng ghép mơ hình bể mơ ao ni thủy sản với thức ăn thừa: Hiệu xửu lý COD hệ cao khả xử lý ni-tơ Với mức độ cho ăn 0,051g/ngày, dòng điện sinh hiệu suất xử lý COD hệ SBES cao so với áp dụng mức 0,11g/ngày 0,153g/ngày Tuy nhiên, mức 0,11g/ngày lại đạt hiệu xử lý tổng ni-tơ nước cao mức thức ăn lại Mức độ cấp khí có ảnh hưởng tới cơng suất hoạt động hiệu suất xử lý ô nhiễm hệ SBES lồng ghép mơ hình ao ni thủy sản nước lợ Trong mức cấp khí, sục khơng khí ln cho kết xử lý COD, TN amoni cao so với mức cấp khí cịn lại khơng sục sục ni-tơ Các mức độ cấp khí khác khơng gây ảnh hưởng đáng kể tới quần xã vi sinh vật điện cực anode Các vi sinh vật điện hóa có thây đổi chế trao đổi chất để thích ứng với thay đổi điều kiện sục khí hệ Kiến nghị Cần đánh giá ảnh hưởng hoạt động, điều kiện chăm sóc ao nuôi thực tế đến hệ SBES Cần phân tích chất thay đổi trình trao đổi chất diễn hệ SBES điều kiện vận hành thay đổi 32 Đặng Thế Hiển – K60 Công nghệ sinh học 2019 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt TCVN 5987:1995, Chất lượng nước - Xác định Nito Ken-dan (KJELDAHL) 1995 Nguyễn Quanh Hưng, Nguyễn Thanh Sơn Nguyễn Văn Tuấn Anh, Tổng quan phương pháp xử lý có khả áp dụng để xử lí nước thải ni trồng thủy sản tình Quảng Trị Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Khoa học Tự nhiên Công nghệ, 2015, Tập 31, p 39-47 Tổng cục thống kê, Niên giám thống kê tóm tắt 2017 2017 Bùi Quang Tề, Công nghệ nuôi tôm chân trắng thương phẩm theo quy phạm thực hành nuôi trồng thuỷ sản tốt (GAP) Viện nghiên cứu nuôi trồng thủy sản I, Tài liệu lưu hành nội bộ, 2010 Bộ Nông nghiệp phát triển nơng thơn, Đề án kiểm sốt nhiễm mơi trường nuôi trồng thủy sản (tôm, cá tra) đến năm 2020 Bắc Ninh, 2013 Tài liệu tiếng Anh Alpha A., Standard methods for the examination of water and wastewater American Public Health Association 1998 Ackefors H and M Enell, The release of nutrients and organic matter from aquaculture systems in Nordic countries Journal of applied ichthyology, 1994, 10(4), p 225-241 Bojun X., Z G, and Z H, Sediment microbial fuel cells for wastewater treatment: challenges and opportunities Environmental Science: Water Research Technology, 2015, 1(3), p 279-284 Boyd C E, Pond water aeration systems Aquacultural Engineering, 1998, 18(1), p 9-40 10 Boyd C.E and C.S Tucker, Pond aquaculture water quality management, 2012, Springer Science & Business Media 11 Cheng K.Y., Bioelectrochemical systems for energy recovery from wastewater, 2009, Murdoch University 12 De Schamphelaire L., et al., Outlook for benefits of sediment microbial fuel cells with two bio‐electrodes Microbial Biotechnology, 2008, 1(6), p 446-462 13 Ha P.V., Effect of operational parameters on the performance of a sediment bioelectrochemical system integrated in a brackish aquaculture model, 2018 14 Harvianto G.R., I.N Widiasa, and H Susanto, Removal organic contaminants on aquaculture using ultrafiltration membranes Indonesian Scholars Journal, 2013, 1(1), p 33-38 15 Hien T.T., Initial study to develop a bioelectrochemical system for in situ reclamation of the water quality of brackish aquaculture, Thesis, 2015 33 Đặng Thế Hiển – K60 Công nghệ sinh học 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 2019 Lin, et al., Nutrient removal from aquaculture wastewater using a constructed wetlands system Aquaculture, 2002, 209(1-4), p 169-184 Lovley D.R., Bug juice: harvesting electricity with microorganisms Nature Reviews Microbiology, 2006, 4(7), p 497 Marchesi J.R., et al., Design and evaluation of useful bacterium-specific PCR primers that amplify genes coding for bacterial 16S rRNA Appl Environ Microbiol., 1998, 64(2), p 795-799 Modin O and D.J Gustavsson, Opportunities for microbial electrochemistry in municipal wastewater treatment–an overview Water Science Technology, 2014, 69(7), p 1359-1372 Mujtaba G., M Rizwan, and K Lee, Removal of nutrients and COD from wastewater using symbiotic co-culture of bacterium Pseudomonas putida and immobilized microalga Chlorella vulgaris Journal of Industrial Engineering Chemistry, 2017, 49, p 145-151 Muyzer G., E.C De Waal, and A.G Uitterlinden, Profiling of complex microbial populations by denaturing gradient gel electrophoresis analysis of polymerase chain reaction-amplified genes coding for 16S rRNA Appl Environ Microbiol., 1993, 59(3), p 695-700 Panakom S and Novozymes, Thailand AQUA Culture Asia Pacific Magazine, 2011, 7, p 10 Reimers C.E., et al., Harvesting energy from the marine sediment − water interface Environmental science technology, 2001, 35(1), p 192195 Rijin V and Jaap, The potential for integrated biological treatment systems in recirculating fish culture - a review Aquaculture, 1996, 139(3-4), p 181-201 Rutherford P., et al., Total nitrogen: Soil sampling methods of analysis, 2007, p 239-241 Sajana T., M Ghangrekar, and A Mitra, Application of sediment microbial fuel cell for in situ reclamation of aquaculture pond water quality Aquacultural engineering, 2013, 57, p 101-107 Sajana T., M Ghangrekar, and A Mitra, Effect of operating parameters on the performance of sediment microbial fuel cell treating aquaculture water Aquacultural engineering, 2014, 61, p 17-26 Shantaram A., et al., Wireless sensors powered by microbial fuel cells Environmental science technology, 2005, 39(13), p 5037-5042 Song T.S., et al., Removal of organic matter in freshwater sediment by microbial fuel cells at various external resistances Journal of Chemical Technology Biotechnology, 2010, 85(11), p 1489-1493 Summerfelt S.T., Ozonation and UV irradiation - an introduction and examples of current applications Aquacultural engineering, 2003, 28(12), p 21-36 34 Đặng Thế Hiển – K60 Công nghệ sinh học 31 32 33 34 2019 Tender L.M., et al., The first demonstration of a microbial fuel cell as a viable power supply: powering a meteorological buoy Journal of Power Sources, 2008 179(2): p 571-575 Teske A., et al., Distribution of sulfate-reducing bacteria in a stratified fjord (Mariager Fjord, Denmark) as evaluated by most-probablenumber counts and denaturing gradient gel electrophoresis of PCRamplified ribosomal DNA fragments Appl Environ Microbiol., 1996, 62(4), p 1405-1415 Ueno Y and Y Kitajima, Suppression of methane gas emission from sediment using a bioelectrochemical system Environmental Engineering Management Journal, 2012, 11(10) Vyrides I and Stuckey, A modified method for the determination of chemical oxygen demand (COD) for samples with high salinity and low organics Bioresource technology, 2009, 100(2), p 979-982 35 Đặng Thế Hiển – K60 Công nghệ sinh học 2019 PHỤ LỤC Abs 600nm Đường chuẩn COD mẫu nước 0.14 0.12 0.1 0.08 0.06 0.04 0.02 y = 0.0004x - 0.0028 R² = 0.9965 100 200 300 400 COD (mg/L) Đường chuẩn COD mẫu bùn Abs 600nm 0.2 y = 0.0003x + 0.0024 R² = 0.9996 0.15 0.1 0.05 0 100 200 300 COD (mg/L) 400 500 600 Hàm lượng amoni (mg/L) Đường chuẩn amoni 0.6 Abs 420nm 0.5 y = 0.1179x - 0.0291 R² = 0.9946 0.4 0.3 0.2 0.1 0 36 Đặng Thế Hiển – K60 Công nghệ sinh học 2019 Kết phân tích COD mức thức ăn COD mẫu nước COD (mg/L) 200.0 150.0 100.0 50.0 0.0 Mức 0.051g/ngày Mức 0.11g/ngày Mức 0.153g/ngày Thí nghiệm ngày đầu Đối chứng ngày đầu Thí nghiệm ngày cuối Đối chứng ngày cuối COD mẫu bùn 60000.0 COD (mg/L) 50000.0 40000.0 30000.0 20000.0 10000.0 0.0 Mức 0.051g/ngày Mức 0.11g/ngày Mức 0.153g/ngày Thí nghiệm ngày đầu Đối chứng ngày đầu Thí nghiệm ngày cuối Đối chứng ngày cuối 37 Đặng Thế Hiển – K60 Công nghệ sinh học 2019 Kết phân tích ni-tơ mức thức ăn TN mẫu nước 14 12 TN (mg/L) 10 Mức 0.051g/ngày Mức 0.11g/ngày Mức 0.153g/ngày Thí nghiệm ngày đầu Đối chứng ngày đầu Thí nghiệm ngày cuối Đối chứng ngày cuối TN mẫu bùn 1400 1200 TN (mg/L) 1000 800 600 400 200 Mức 0.051g/ngày Mức 0.11g/ngày Mức 0.153g/ngày Thí nghiệm ngày đầu Đối chứng ngày đầu Thí nghiệm ngày cuối Đối chứng ngày cuối 38 Đặng Thế Hiển – K60 Công nghệ sinh học 2019 Amoni mẫu bùn 300.0 Amoni (mg/L) 250.0 200.0 150.0 100.0 50.0 0.0 Không sục Sục ni-tơ Thí nghiệm lúc đầu Đối chứng lúc đầu Thí nghiệm lúc sau Đối chứng lúc sau Sục khơng khí Amoni mẫu nước Amoni (mg/L) Mức 0.051g/ngày Mức 0.11g/ngày Mức 0.153g/ngày Thí nghiệm ngày đầu Đối chứng ngày đầu Thí nghiệm ngày cuối Đối chứng ngày cuối 39 Đặng Thế Hiển – K60 Công nghệ sinh học 2019 Kết phân tích COD mức độ cấp khí COD mẫu nước 140 COD (mg/L) 120 100 80 60 40 20 Khơng sục Sục ni-tơ Thí nghiệm lúc đầu Đối chứng lúc đầu Thí nghiệm lúc sau Đối chứng lúc sau Sục khơng khí COD mẫu bùn 60000 COD (mg/L) 50000 40000 30000 20000 10000 Không sục Sục ni-tơ Thí nghiệm lúc đầu Đối chứng lúc đầu Thí nghiệm lúc sau Đối chứng lúc sau 40 Sục khơng khí Đặng Thế Hiển – K60 Cơng nghệ sinh học 2019 Kết phân tích ni-tơ mức độ cấp khí Amoni mẫu nước 12.0 Amoni (mg/L) 10.0 8.0 6.0 4.0 2.0 0.0 Không sục Sục ni-tơ Thí nghiệm lúc đầu Đối chứng lúc đầu Thí nghiệm lúc sau Đối chứng lúc sau Sục khơng khí Amoni mẫu bùn 300.0 Amoni (mg/L) 250.0 200.0 150.0 100.0 50.0 0.0 Khơng sục Sục ni-tơ Thí nghiệm lúc đầu Đối chứng lúc đầu Thí nghiệm lúc sau Đối chứng lúc sau 41 Sục khơng khí ... HỌC TỰ NHIÊN KHOA SINH HỌC HỆ THỐNG SINH ĐIỆN HĨA VỚI ĐIỆN CỰC ĐÁY LỒNG GHÉP TRONG MƠ HÌNH AO NUÔI THỦY SẢN NƯỚC LỢ: HIỆU QUẢ XỬ LÝ Ô NHIỄM VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC CHẾ ĐỘ SỤC KHÍ Khóa luận tốt nghiệp... động xử lý ô nhiễm hệ thống sinh điện hóa mơ hình ao ni thủy sản nước lợ Ảnh hưởng điều kiện ao nuôi trồng thủy sản tới hoạt động hệ SBES 1.5.1 Các chế độ ăn Trong q trình ni trồng, chế độ thức... thủy sản nước lợ: hiệu xử lý ô nhiễm ảnh hưởng chế độ sục khí? ?? báo cáo khóa luận Đặng Thế Hiển – K60 Cơng nghệ sinh học 2019 CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Thực trạng nguyên nhân ô nhiễm ao nuôi thủy sản nước