Nghiên cứu sử dụng một số chủng chlorella để hấp thu cadmium trong nước thải

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRUNG TÂM ĐÀO TẠO VÀ BỒI DƯỠNG SAU ĐẠI HỌC LÂM NGỌC TUẤN NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG MỘT SỐ CHỦNG CHLORELLA ĐỂ HẤP THU CADMIUM TRONG NƯỚC THẢI Chuyên ngành: Công nghệ môi trường nước nước thải Mã số: 62.85.06.01 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI – 2008 Cơng trình hồn thành tại: Viện Khoa học Công nghệ Môi trường, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Người hướng dẫn khoa học: PGS TS Đinh Văn Sâm GS TSKH Dương Đức Tiến Phản biện 1: PGS TS Trần Đức Hạ GS TS Đặng Đình Kim Trường Đại học Xây dựng Hà Nộihệ Việt Nam Phản biện 2: GS TSKH Lê Huy Bá PGS TS Ngô Thị Nga Trường Đại học Cơng Nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh Phản biện 3: PGS TS Lê Bá Dũng PGS TS Đặng Xuyến Như Trường Đại học Đà Lạt Luận án bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp nhà nước họp Viện Đào tạo Bồi dưỡng Sau đại học, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Vào hồi 00 ngày 18 tháng 11 năm 2008 Có thể tìm hiểu luận án thư viện: Thư viện Quốc gia Việt Nam Thư viện Trường Đại học Bách khoa Hà Nội THÔNG TIN CHUNG VỀ LUẬN ÁN Lý chọn đề tài Tình trạng nước thải ô nhiễm Cd Việt Nam nhận diện cảnh báo năm gần Những qui định nghiêm ngặt mơi trường địi hỏi phải phát triển cơng nghệ có khả loại bỏ Cd cách hiệu với chi phí thấp Nhiều kết nghiên cứu cho thấy khả tích lũy Cd tảo Chlorella đặc biệt cao Sử dụng vi tảo để xử lý nước thải chứa kim loại nặng hướng cơng nghệ mới, có nhiều triển vọng Việc nghiên cứu xây dựng phương pháp xử lý nguồn nước thải ô nhiễm Cd đạt hiệu làm cao an toàn mặt sinh thái cần thiết Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu góp phần xây dựng phương pháp xử lý phù hợp với điều kiện Việt Nam cho phép làm cách hiệu an tồn nguồn nước thải chứa cadmium nồng độ lỗng Đối tượng nội dung nghiên cứu Nghiên cứu thực môi trường nước thải nhân tạo có thành phần xác định chứa cadmium nồng độ ban đầu khơng vượt q 50 µmol/l Đã sử dụng 34 chủng Chlorella tác giả tự phân lập từ nhiều khu vực khác Việt Nam Các khảo sát tiến hành điều kiện vô trùng với tế bào tảo Chlorella sinh trưởng Nội dung nghiên cứu bao gồm: Tìm kiếm chủng tảo Chlorella Việt Nam có đặc tính phù hợp với mục tiêu loại bỏ cadmium nước thải, bảo đảm cho hiệu làm cao an toàn mặt sinh thái Tiến hành đánh giá ảnh hưởng số nhân tố ngoại cảnh lên phát triển khả loại bỏ cadmium chủng tảo Chlorella lựa chọn để xác định điều kiện hoạt động tảo trình xử lý Nghiên cứu động học hấp thu cadmium trình sinh trưởng tảo Chlorella nhằm phục vụ cho việc tính tốn ứng dụng thực tế Ý nghĩa khoa học thực tiễn - Vấn đề loại bỏ cadmium tảo Chlorella sống nghiên cứu giải tương đối hệ thống; - Kết nghiên cứu luận án góp phần nâng cao hiểu biết công nghệ xử lý nước thải ô nhiễm kim loại nặng vi tảo; - Nghiên cứu dùng làm tài liệu tham khảo giáo trình giảng dạy ngành cơng nghệ xử lý nước thải - Đã có đóng góp đáng kể vào việc làm phong phú nguồn chủng vi tảo Chlorella Việt Nam; - Đã tìm chủng tảo có khả loại bỏ cadmium nước thải nhân tạo cách hiệu quả; - Kết nghiên cứu động học hấp thu cadmium tế bào vi tảo Chlorella sống góp phần ứng dụng ngành kỹ thuật xử lý nước thải - Nghiên cứu cịn có ý nghĩa việc làm giàu thu hồi kim loại quí từ dung dịch loãng chúng Bố cục luận án Luận án gồm 145 trang, 35 hình 43 bảng, gồm phần: Mở đầu (3 trang); Chương 1: Tổng quan tài liệu (55 trang); Chương 2: Vật liệu phương pháp nghiên cứu (16 trang); Chương 3: Kết nghiên cứu thảo luận (56 trang); Kết luận Đề nghị (2 trang); Tài liệu tham khảo (12 trang); Phụ lục (20 trang) Chương TỔNG QUAN TÀI LIỆU Chương tập trung trình bày tổng quan nội dung nhiễm độc tính Cd; phương pháp loại bỏ kim loại nặng; loại bỏ kim loại nặng vi tảo; mơ hình hóa q trình loại bỏ kim loại nặng (LBKLN) phương pháp sinh học (PPSH); tình hình nghiên cứu loại bỏ kim loại nặng phương pháp sinh học Việt Nam Những thông tin cho thấy: - Đa phần nguồn giống tảo dùng thực nghiệm chủng vốn dùng để sản xuất sinh khối giàu dinh dưỡng - Hấp thu kim loại nặng tế bào tảo sống chịu tác động số yếu tố ngoại cảnh, khuynh hướng ảnh hưởng khơng thể đốn trước trường hợp cụ thể - Nhiều cơng trình hấp thu ion kim loại tảo xuất cơng bố mang tính định lượng liên quan tới khía cạnh động học q trình, điều cần để triển khai ứng dụng cơng nghiệp - Q trình LBKLN tế bào vi tảo sống gồm ban đầu hấp phụ bề mặt nhanh, thuận nghịch sau hấp thu nội bào chậm, không thuận nghịch phụ thuộc trao đổi chất Trong hàng loạt mơ hình động học cơng bố có mơ hình Ting cộng đề cập đến hai chế - Các nghiên cứu LBKLN PPSH Việt Nam mang tính thăm dị, chủ yếu với sinh khối chết Chương VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Tảo Chlorella có xuất xứ từ Hà Nội, Hải Phòng, Nghệ An, Lâm Đồng, Đồng Nai TP Hồ Chí Minh tác giả tự phân lập theo Lewin (1959) Brady (1994); Đánh giá tính chống chịu tảo theo Woodfine (2000) Pérez-Rama (2002); Đánh giá khả hấp thu theo Khoshmanesh (1997) Ting (1989); Khảo sát động học hấp thu theo Ting (1989, 1990, 1991) photobioreactor tác giả tự thiết kế, thi công lắp đặt theo Ogbonna Tanaka (1997) Phân tích kim loại phương pháp Quang phổ hấp thụ nguyên tử thiết bị Chemito AA203, GBC 932AA Perkin Elmer AA800; Tính tốn động học phần mềm Maple 10; Xử lý số liệu phần mềm MS Excel 2003 Chương KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1 Tuyển chọn tảo cho mục tiêu loại bỏ Cd 3.1.1 Tìm kiếm chủng tảo Chlorella Việt Nam Đã phân lập 34 chủng tảo Chlorella từ mẫu nước khác Việt Nam Mã số xuất xứ chúng nêu Bảng 3.1 Bảng 3.1 Danh sách chủng tảo Chlorella phân lập STT 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 Ký hiệu CT4.2.1 CT8.1.2 DL7.1.1.1 DL19.2.1 DL19.3.2 XH 2.1.1 HN2.1.1 HN2.2.2 HN2.2.2M HN3.2.2 HN3.4.1 HN5.1.1 HN6.2.1 Xuất xứ Đồng Nai Đồng Nai Lâm Đồng Lâm Đồng Lâm Đồng Lâm Đồng Hà Nội Hà Nội Hà Nội Hà Nội Hà Nội Hà Nội Hà Nội STT 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 Ký hiệu HN8.2.1 HN9.1 HN11.1.1 HN11.2.1 HN11.2 M HP1/2B HP2.1.1 HP2.1.3 HP2/2A.1 HP2/2A.2 SC1.1 SC1.2 SC2.1 Xuất xứ Hà Nội Hà Nội Hà Nội Hà Nội Hà Nội Hải Phòng Hải Phòng Hải Phòng Hải Phòng Hải Phòng Nghệ An Nghệ An Nghệ An 14 15 16 17 HN6.4.1 HN6.4.2.1 HN6.4.2.2 HN8.1.2 Hà Nội Hà Nội Hà Nội Hà Nội 31 32 33 34 SC2.2 SG1.1 SG1.2.2 SG1.3 Nghệ An TP HCM TP HCM TP HCM 3.1.2 Khả chống chịu với Cd2+ chủng Chlorella Khả chống chịu chủng Chlorella với Cd đánh giá thơng qua tỷ lệ sống sót tảo mơi trường BG11 bổ sung Cd nồng độ khác 0; 44,48; 88,97; 133,45; 177,94 355,87 µmol/l Số liệu tỷ lệ sống sót sử dụng để tính giá trị EC50 Kết tính tốn EC50 trình bày Bảng 3.3 Bảng 3.3 EC50 (µmol/l) Cd với chủng Chlorella phân lập STT 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 Ký hiệu CT4.2.1 CT8.1.2 DL7.1.1.1 DL19.3.2 DL19.2.1 XH2.1.1 HN2.1.1 HN2.2.2 HN2.2.2M HN3.2.2 HN3.4.1 HN5.1.1 HN6.2.1 HN6.4.1 HN6.4.2.1 HN6.4.2.2 HN8.1.2 EC50 3,91 56,05 35,94 41,01 47,33 66,37 38,52 36,65 72,95 34,79 16,37 47,51 25,62 43,24 34,61 22,69 63,97 STT 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 Ký hiệu HN8.2.1 HN9.1 HN11.1.1M HN11.2 M HN11.2.1 HP1/2B HP2.1.1 HP2.1.3 HP2/2A.1 HP2/2A.2 SC1.1 SC1.2 SC2.1 SC2.2 SG1.1 SG1.2.2 SG1.3 EC50 59,61 19,84 33,54 43,68 41,73 7,47 20,64 8.96 37,54 44,22 44,40 68,42 53,02 58,99 51,25 47,06 31,14 Tính chống chịu với Cd số chủng Chlorella phân lập cao cách rõ ràng so với các chủng Chlorella dùng nghiên cứu El-Naggar cộng sự, (1998), Lam cộng (1999), Travieso cộng (1999) 3.1.3 Đánh giá khả loại bỏ Cd chủng Chlorella 3.1.3.1 Hấp thu ngắn hạn Cd2+ chủng Chlorella Thử nghiệm hấp thu ngắn hạn (16 giờ) tiến hành nhằm đánh giá khả liên kết Cd lên tế bào tảo không sinh trưởng thuộc chủng Chlorella khác Kết khảo sát thể Bảng 3.4 Bảng 3.4 Hấp thu ngắn hạn Cd2+ chủng Chlorella % loại bỏ 01 CT4.2.1 41,99 02 CT8.1.2 39,76 03 HN6.4.2.1 38,54 04 HP2.2A.1 37,53 05 SG1.1 32,86 06 HP1.2B 32,86 07 HP2.1.1 31,64 08 HN3.2.2 31,64 09 SC1.1 30,43 10 HN5.1.1 30,43 11 SG1.3 29,41 12 XH2.1.1 29,41 13 HP2.2A.2 28,19 14 HP2.1.3 28,19 15 HN8.2.1 27,38 16 HN9.1 27,38 17 SG1.2.2 26,98 STT Chủng tảo q STT Chủng tảo (µmol/g) 189,06 18 DL7.1.1.1 163,05 19 HN6.4.2.2 160,99 20 HN2.2.2 159,24 21 HN6.2.1 144,74 22 DL19.2.1 143,65 23 HN11.2.1 140,19 24 HN6.4.1 137,12 25 HN2.1.1 133,89 26 HN2.2.2 M 130,69 27 HN8.1.2 130,50 28 SC2.1 127,01 29 HN11.2 M 125,19 30 HN3.4.1 124,61 31 DL19.3.2 121,79 32 HN11.1.1M 120,92 33 SC1.2 119,13 34 SC2.2 % loại bỏ 28,19 26,98 26,98 26,98 26,98 24,75 22,72 22,31 21,30 20,08 20,08 20,08 19,27 18,86 14,20 7,30 7,30 q (µmol/g) 118,91 117,94 116,77 116,13 115,25 106,64 97,69 96,58 92,19 87,95 86,92 86,83 83,22 80,86 61,53 31,64 31,58 Hai chủng CT4.2.1 CT8.1.2 có khả loại bỏ nhiều Cd nhất, tương ứng 41,99% 39,76% lượng Cd ban đầu Lượng Cd sinh khối CT4.2.1 CT8.1.2 tương ứng 189,86 162,97 µmol/g sinh khối khơ Khả tích lũy cadmium tảo Chlorella nghiên cứu so sánh với kết công bố tác giả khác, thể Bảng 3.5 Bảng 3.5 Khả liên kết Cd sinh khối số loài Chlorella Cd ban đầu Sinh khối q Nguồn tài (µmol/l) (mg/l) (µmol/g) liệu Chlorella sp1 355,87 300 40,66 [40] Chlorella sp2 355,87 300 41,10 [40] C pyrenoidosa 355,87 300 38,35 [40] C vulgaris 355,87 300 42,79 [40] C vulgaris 355,87 300 43,51 [40] C sorokiniana 222,42 1000 193,95 [45] C vulgaris 222,42 750 197,51 [47] C fusca 100,00 650 44,48 [73] C vulgaris 17,79 180 23,13 [85] C pyrenoidosa 17,79 510 24,91 [85] C vulgaris 88,97 300 8,01 [93] Chlorella CT4.2.1 44,48 97 189,95 Luận án Chlorella CT8.1.2 44,48 100 162,99 Luận án Loài Chlorella Số liệu Bảng 3.5 cho thấy khả loại bỏ Cd sinh khối Chlorella CT4.2.1 CT8.1.2 cao gấp từ – lần so với chủng Chlorella sử dụng nghiên cứu khác 3.1.3.2 Hấp thu dài hạn Cd2+ chủng Chlorella có tính chống chịu cao Kết loại bỏ Cd tế bào tảo sinh trưởng thuộc chủng Chlorella chống chịu trình bày Bảng 3.6 Do lượng sinh khối tăng lên nên lượng Cd liên kết vào sinh khối tăng theo khiến cho nồng độ Cd cịn lại dung dịch sau 192 ni cấy giảm cách đáng kể so với nồng độ ban đầu Lượng Cd tích lũy đơn vị khối lượng sinh khối tảo thuộc chủng CT8.1.2 tỏ cao cách đáng kể so với sinh khối chủng XH2.1.1 HN8.2.1 Vì chủng CT8.1.2 chọn để tiến hành nghiên cứu Bảng 3.6 Hấp thu dài hạn Cd2+ chủng Chlorella chống chịu q (µmol/g) [Cd] cịn lại EC50 (µmol/l) (µmol/l) 7,39 72,95 56,49 31,19 68,42 27,04 4,18 66,37 59,68 10,25 63,97 55,94 5,98 59,61 73,31 34,76 58,99 28,01 0,97 56,05 96,60 19,15 53,02 51,72 Sinh khối (mg/l) 754,33 695,62 767,77 710,56 600,50 544,12 507,54 596,55 Chủng tảo HN2.2.2 M SC1.2 XH2.1.1 HN8.1.2 HN8.2.1 SC2.2 CT8.1.2 SC2.1 3.2 Xác định ảnh hưởng số yếu tố môi trường 3.2.1 Lựa chọn môi trường nuôi cấy tảo Chlorella CT8.1.2 Tảo Chlorella CT8.1.2 nuôi cấy môi trường BG11, Bristol Proteose để tìm mơi trường dinh dưỡng thích hợp Kết thực nghiệm thể Hình 3.2 Bristol Sinh khối (mg/l) 800 Proteose BG11 600 400 200 0 10 12 14 16 18 20 22 24 Thời gian (ngày) Hình 3.2 Sinh trưởng CT8.1.2 mơi trường dinh dưỡng 151 HN 11.1.1M HN 11.2.1 HN 11.2M HP 1.2B HP 2.1.1 HP 2.1.3 HP 2.2.A1 HP 2.2.A2 SC 1.1 SC 1.2 SC 2.1 SC 2.2 SG 1.1 SG 1.2.2 SG 1.3 82,78 77,18 105,42 85,60 89,22 89,6 64,9 66,38 71,45 104,4 104,9 90,40 59,4 49,7 69,3 34,39 38,09 49,81 16,31 30,20 18,22 29,64 33,07 35,67 68,71 58,87 53,65 32,25 25,75 28,9 17,19 19,05 18,39 6,02 17,19 6,73 18,17 18,83 17,84 42,13 33,52 32,9 19,77 14,66 17,72 7,14 7,90 0,00 0,00 9,58 0,00 11,47 10,49 7,40 26,58 18,68 20,76 12,47 8,17 11,18 0,00 0,00 0,00 0,00 4,18 0,00 6,71 4,59 0,00 15,55 8,16 12,14 7,30 3,57 6,54 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 Bảng PL1.6 Sinh trưởng tảo CT4.1.2 môi trường khác Thời gian (ngày) 10 12 14 16 18 20 22 24 Bristol 4,85 6,06 7,88 10,31 14,55 20,61 23,64 27,89 33,95 41,23 44,86 51,53 46,68 Nồng độ sinh khối (mg/l) Proteose 4,85 13,94 32,13 60,02 92,15 126,71 166,11 209,16 257,66 309,79 381,94 462,57 435,89 BG11 4,85 8,49 14,55 35,16 66,08 115,19 160,05 229,77 280,09 355,26 431,65 559,57 543,2 152 Bảng PL1.7 Sinh trưởng tảo CT8.1.2 môi trường khác Thời gian (ngày) 10 12 14 16 18 20 22 24 Bristol 5,3 7,5 12,8 23 31,3 39,8 62,4 70,0 79,4 80,7 80,7 74,3 73,4 Nồng độ sinh khối (mg/l) Proteose 5,4 16,3 41,3 71,9 153,1 218 325,4 397,6 481,2 599,1 609 602,3 603 BG11 5,2 14,5 28,3 56,4 113 196,9 283,9 444,2 554,4 621,4 724,6 720,1 716,3 Bảng PL1.8 Nồng độ Cd2+ lại (mg/l ± SE) mẫu hấp thu ngắn hạn Số hiệu chủng CT4.2.1 CT8.1.2 DL7.1.1.1 DL19.2.1 DL19.3.2 XH2.1.1 HN2.1.1 HN2.2.2 HN2.2.2 M HN3.2.2 HN3.4.1 HN5.1.1 HN6.2.1 HN6.4.1 Nồng độ (mg/l ± SE) 2,86 ± 0,071 2,97 ± 0,049 3,54 ± 0,102 3,60 ± 0,100 4,00 ± 0,109 3,48 ± 0,051 3,83 ± 0,066 3,60 ± 0,089 3,88 ± 0,099 3,37 ± 0,085 3,98 ± 0,052 3,43 ± 0,048 3,60 ± 0,076 3,81 ± 0,073 Số hiệu chủng HN8.2.1 HN9.1 HN11.1.1M HN11.2.1 HN11.2 M HP1.2B HP2.1.1 HP2.1.3 HP2.2A.1 HP2.2A.2 SC1.1 SC1.2 SC2.1 SC2.2 Nồng độ (mg/l ± SE) 3,58 ± 0,097 3,58 ± 0,050 4,23 ± 0,097 3,71 ± 0,083 3,94 ± 0,097 3,31 ± 0,045 3,37 ± 0,061 3,54 ± 0,070 3,08 ± 0,047 3,54 ± 0,083 3,43 ± 0,097 4,57 ± 0,111 3,94 ± 0,067 4,57 ± 0,060 153 HN6.4.2.1 HN6.4.2.2 HN8.1.2 3,03 ± 0,053 3,60 ± 0,059 3,94 ± 0,055 SG1.1 SG1.2.2 SG1.3 3,58 ± 0,097 3,58 ± 0,050 4,23 ± 0,097 Bảng PL1.9 Nồng độ Cd2+ lại (mg/l ± SE) mẫu hấp thu dài hạn Số hiệu chủng HN2.2.2 M SC1.2 XH2.1.1 HN8.1.2 Nồng độ (mg/l ± SE) 0,83 ± 0,015 3.51 ± 0,079 0,47 ± 0,006 1,15 ± 0,032 Số hiệu chủng HN8.2.1 SC2.2 CT8.1.2 SC2.1 Nồng độ (mg/l ± SE) 0,67 ± 0,010 3,91 ± 0,099 0,11 ± 0,007 2,15 ± 0,046 Bảng PL1.10 Nồng độ Cd2+ lại (mg/l ± SE) pH khác pH 10 Nồng độ (mg/l ± SE) (ĐC) 5,58 ± 0,093 5,55 ± 0,086 5,60 ± 0,138 5,53 ± 0,079 5,28 ± 0,073 4,61 ± 0,102 4,50 ± 0,100 Nồng độ (mg/l ± SE) (Có tảo) 1,49 ± 0,053 1,06 ± 0,041 0,49 ± 0,026 0,28 ± 0,018 1,60 ± 0,056 2,22 ± 0,060 4,24 ± 0,095 Bảng PL1.11 Nồng độ Cd2+ lại (mg/l ± SE) nguồn carbon khác Nguồn carbon I II III IV VI Nồng độ (mg/l ± SE) 1.83 ± 0,074 5,31 ± 0,153 3.90 ± 0,146 0,49 ± 0,021 2.94 ± 0,115 Bảng PL1.12 Nồng độ Cd2+ lại (mg/l ± SE) với ion kim loại khác Dải nồng độ Ion Ca2+ Ion Fe3+ Ion Zn2+ Ion Mn2+ 0,25x 4,32 ± 0,065 4,32 ± 0,050 3,58 ± 0,055 3,13 ± 0,046 0,5x 3,73 ± 0,089 3,94 ± 0,104 3,46 ± 0,064 3,31 ± 0,044 154 1x 3,29 ± 0,090 3,30 ± 0,083 3,30 ± 0,077 3,30 ± 0,068 2x 3,37 ± 0,060 2,99 ± 0,054 3,61 ± 0,093 4,05 ± 0,108 Bảng PL1.13 Nồng độ Cd2+ cịn lại (mg/l ± SE) với tảo khơng sinh trưởng Số hiệu mẫu CT4.2.1 CT8.1.2 t0 5,52 ± 0,097 5,56 ± 0,062 t1 3,75 ± 0,069 4,25 ± 0,077 t2 3,56 ± 0,069 3,87 ± 0,080 t3 3,43 ± 0,080 3,66 ± 0,080 t4 3,37 ± 0,085 3,53 ± 0,086 Bảng PL1.14 Nồng độ Cd2+ lại (mg/l ± SE) với sinh khối CT4.2.1 Nồng độ sinh khối (mg/l) Sinh khối 14 ngày Sinh khối 20 ngày 100 3,39 ± 0,068 3,16 ± 0,066 200 1,53 ± 0,039 1,01 ± 0,030 300 1,08 ± 0,029 0,79 ± 0,026 400 0,82 ± 0,029 0,66 ± 0,023 Bảng PL1.15 Nồng độ Cd2+ lại (mg/l ± SE) PBR Thời điểm Nồng độ Thời điểm Nồng độ Thời điểm Nồng độ t0 4,98 ± 0,052 t10 2,25 ± 0,042 t20 0,47 ± 0,017 t1 4,73 ± 0,050 t11 1,98 ± 0,039 t21 0,37 ± 0,015 t2 4,41 ± 0,051 t12 1,80 ± 0,036 t22 0,29 ± 0,012 t3 4,15 ± 0,050 t13 1,63 ± 0,037 t23 0,22 ± 0,009 t4 3,93 ± 0,049 t14 1,49 ± 0,035 t24 0,13 ± 0,006 t5 3,65 ± 0,051 t15 1,29 ± 0,032 t25 0,08 ± 0,004 t6 3,40 ± 0,051 t16 1,10 ± 0,028 t26 0,05 ± 0,002 t7 3,19 ± 0,053 t17 0,93 ± 0,026 t27 0,02 ± 0,001 t8 2,92 ± 0,050 t18 0,72 ± 0,024 t28 0,01 ± 0,001 t9 2,53 ± 0,044 t19 0,57 ± 0,020 t29 - 155 PHỤ LỤC CÁC KẾT QUẢ TÍNH TỐN TỪ MƠ HÌNH Bảng PL2.1 Các tham số mơ hình với CT4.2.1 không sinh trưởng K 211,64 R2 2,48396 R1 0,02397 U 0,000003846 V 0,06723 Bảng PL2.2 Kết tính tốn từ mơ hình với CT4.2.1 khơng sinh trưởng Thời gian (giờ) 16 24 mi (mmol/l) 0,0340 0,0323 0,0312 0,0308 C1 (mmol/g) 0,160441535 0,160422447 0,160411299 0,160404788 C2 (mmol/g) 0,000000000 0,023794812 0,037691417 0,045807288 Bảng PL2.3 Các tham số mô hình với CT8.1.2 khơng sinh trưởng K 334.90 R2 0,9085 R1 0,05629 U 0,000006472 V 0,0640815 Bảng PL2.4 Kết tính tốn từ mơ hình với CT8.1.2 khơng sinh trưởng Thời gian (giờ) 16 24 mi (mmol/l) 0,0385 0,0352 0,0333 0,0322 C1 (mmol/g) 0,114970016 0,114946731 0,114932785 0,114924433 C2 (mmol/g) 0,000000000 0,040506290 0,064765717 0,079294813 Bảng PL2.5 Các tham số mơ hình với CT8.1.2 sinh trưởng µ 0,0132 K 385,64 R1 0,0480 R2 0,0516 156 Bảng PL2.6 Kết tính tốn từ mơ hình với CT8.1.2 sinh trưởng Thời gian (giờ) 16 24 32 40 48 56 64 72 80 88 96 104 112 120 128 136 mi (mmol/l) 0,0448 0,0425 0,0397 0,0374 0,0354 0,0329 0,0307 0,0289 0,0264 0,0229 0,0204 0,0180 0,0163 0,0148 0,0136 0,0118 0,0100 0,0085 C1 (mmol/g) 0,1000 0,0970 0,0928 0,0876 0,0818 0,0757 0,0694 0,0632 0,0571 0,0512 0,0457 0,0407 0,0360 0,0319 0,0282 0,0250 0,0224 0,0202 C2 (mmol/g) 0,0000 0,0408 0,0746 0,1022 0,1242 0,1413 0,1541 0,1631 0,1687 0,1715 0,1718 0,1699 0,1663 0,1613 0,1550 0,1480 0,1402 0,1321 Bảng PL2.7 Kết tính tốn mơ động học với giá trị µ khác Thời gian (giờ) 16 24 32 40 48 56 µ = 0,0132 0,0000 0,0408 0,0746 0,1022 0,1242 0,1413 0,1541 0,1631 C2 (mmol/g) µ = 0,0264 0,0000 0,0385 0,0663 0,0853 0,0971 0,1032 0,1045 0,1021 µ = 0,0528 0,0000 0,0342 0,0523 0,0591 0,0581 0,0522 0,0437 0,0344 157 64 72 80 88 96 104 112 120 128 136 0,1687 0,1715 0,1718 0,1699 0,1663 0,1613 0,1550 0,1480 0,1402 0,1321 0,0969 0,0897 0,0813 0,0723 0,0633 0,0545 0,0464 0,0391 0,0327 0,0271 0,0259 0,0188 0,0132 0,0091 0,0062 0,0041 0,0028 0,0018 0,0012 0,0008 Bảng PL2.8 Kết tính tốn mơ động học với giá trị K khác Thời gian (giờ) 16 24 32 40 48 56 64 72 80 88 96 104 112 120 128 136 K = 192,82 0,0000 0,0723 0,1293 0,1729 0,2051 0,2275 0,2416 0,2489 0,2505 0,2476 0,2412 0,2321 0,2211 0,2087 0,1956 0,1821 0,1687 0,1554 C2 (mmol/g) K = 385,64 0,0000 0,0408 0,0746 0,1022 0,1242 0,1413 0,1541 0,1631 0,1687 0,1715 0,1718 0,1699 0,1663 0,1613 0,1550 0,1480 0,1402 0,1321 K = 771,28 0,0000 0,0218 0,0404 0,0561 0,0693 0,0802 0,0890 0,0960 0,1013 0,1052 0,1077 0,1090 0,1092 0,1085 0,1069 0,1046 0,1016 0,0982 158 Bảng PL2.9 Kết tính tốn mơ động học với giá trị R1 khác Thời gian (giờ) 16 24 32 40 48 56 64 72 80 88 96 104 112 120 128 136 R1 = 0,06293 0,0000 0,0408 0,0746 0,1022 0,1242 0,1413 0,1541 0,1631 0,1687 0,1715 0,1718 0,1699 0,1663 0,1613 0,1550 0,1480 0,1402 0,1321 C2 (mmol/g) R1 = 0,6293 0,0000 0,3141 0,4506 0,4949 0,4939 0,4720 0,4418 0,4090 0,3765 0,3453 0,3160 0,2887 0,2633 0,2398 0,2181 0,1982 0,1799 0,1632 R1 = 6,293 0,0000 0,6847 0,6351 0,5867 0,5409 0,4976 0,4570 0,4190 0,3835 0,3505 0,3200 0,2917 0,2656 0,2415 0,2195 0,1992 0,1807 0,1638 Bảng PL2.10 Kết tính tốn mơ động học với giá trị R2 khác Thời gian (giờ) 16 24 32 40 48 56 R2 = 0,08145 0,0000 0,0408 0,0746 0,1022 0,1242 0,1413 0,1541 0,1631 C2 (mmol/g) R2 = 0,8145 0,0000 0,0375 0,0633 0,0808 0,0922 0,0991 0,1028 0,1042 R2 = 8,145 0,0000 0,0183 0,0202 0,0202 0,0199 0,0195 0,0191 0,0187 159 64 72 80 88 96 104 112 120 128 136 0,1687 0,1715 0,1718 0,1699 0,1663 0,1613 0,1550 0,1480 0,1402 0,1321 0,1040 0,1025 0,1000 0,0970 0,0935 0,0896 0,0855 0,0813 0,0770 0,0726 0,0183 0,0178 0,0173 0,0168 0,0162 0,0157 0,0151 0,0145 0,0139 0,0133 160 PHỤ LỤC CÁC LỆNH ĐÃ DÙNG TRONG MAPLE 10 > restart:with(stats): > T:=[0,8,16,24,32,40,48,56,64,72,80,88,96,104,112,120,128,136]; T := [ 0, 8, 16, 24, 32, 40, 48, 56, 64, 72, 80, 88, 96, 104, 112, 120, 128, 136 ] > alpha:=[0,0000011168,0,0019821617,0,0045716618,0,0066025325,0,0082909628, 0,0105834446,0,0125419745,0,0140296464,0,0164219128,0,0201800301,0,022748 9052,0,0252816171,0,0269385394,0,0283769802,0,0294318919,0,0314807884,0,0 336715317,0,0355216732]; a := [ 0.0000011168, 0.0082909628, 0.0164219128, 0.0269385394, 0.0336715317, 0.0019821617, 0.0045716618, 0.0105834446, 0.0125419745, 0.0201800301, 0.0227489052, 0.0283769802, 0.0294318919, 0.0355216732 ] 0.0066025325, 0.0140296464, 0.0252816171, 0.0314807884, > beta:=[0,0052298832,0,0055178383,0,0057283382,0,0059974675,0,0063090372,0, 0065165554,0,0067580255,0,0070703536,0,0071780872,0,0069199699,0,0068510 948,0,0067183829,0,0067614606,0,0068230198,0,0069681081,0,0067192116,0,00 63284683,0,0059783268]; b := [ 0.0052298832, 0.0063090372, 0.0071780872, 0.0067614606, 0.0063284683, 0.0055178383, 0.0057283382, 0.0065165554, 0.0067580255, 0.0069199699, 0.0068510948, 0.0068230198, 0.0069681081, 0.0059783268 ] 0.0059974675, 0.0070703536, 0.0067183829, 0.0067192116, > X1:=[45.05,50,068,55.644,61.841,68.729,76.384,84.891,94.346,104.854,116.533,1 29.512,143.937,159.968,177.785,197.586,219.592,244.05,271.232]; X1 := [ 45.05, 50.068, 55.644, 61.841, 68.729, 76.384, 84.891, 94.346, 104.854, 116.533, 129.512, 143.937, 159.968, 177.785 , 197.586, 219.592, 244.05, 271.232 ] > l1:=[[op(i,T),op(i,alpha)]$i=1 18]:l2:=[[op(i,T),op(i,beta)]$i=1 18]:l3:=[[op(i,T),o 161 p(i,X1)]$i=1 18]: > plot(l3,style=point,symbol=circle,title='X1'); > T1:=Vector(T):alpha1:=Vector(alpha):with(Statistics):pt:=PolynomialFit(2,T1,alph a1,t); pt := K0.000463199971929834651 C 0.000293748240620162664 t K 1.97416630990390080 10-7 t > ptdh := diff ( pt, t ) ; ptdh := 0.000293748240620162664 K 3.948332620 10-7 t > dalpha := [ ] : for i from to 18 dalpha := [ op ( dalpha) , subs( t = op ( i, T ) , ptdh ) ] od : > with ( stats ) : eqfit := fit [ leastsquare[ [ a1, b1, a2 ] , a2 = b1$ R1K a1$ R3 , {R1, R3} ] ] ( [ a, b, dalpha] ) ; Warning, these names have been redefined: anova, describe, fit, importdata, random, statevalf, statplots, transform eqfit := a2 = 0.04801364589 b1 K 0.002477093393 a1 > R1 := op ( [ 1, ] , rhs( eqfit ) ) ; ( op ( [ 2, ] , rhs( eqfit ) ) ) R2 = abs ; R1 R1 := 0.04801364589 R2 = 0.05159144545 > 162 > restart:mu:=0,0132:with(DEtools):x:=rhs(dsolve({diff(x(t),t)=mu*x(t),x(0)=45.05}, x(t))); 901 2500 x := e 20 33 > t x := unapply( x, t ) ; 901 2500 x := t/ e 20 33 t > > plot ( x ( t ) , t = 136, title = "x(t)" ) ; > T :=[ 0, 8, 16, 24, 32, 40, 48, 56, 64, 72, 80, 88, 96, 104, 112, 120 , 128, 136 ] : X := [ ] : for t in T X := [ op ( X ) , evalf ( x ( t ) ) ] od : > print ( X ) ; l4 := [[ op ( i, T ), op ( i, X)]$ i = 18 ]: plot ( l4, style = point, symbol = circle, title = "X"); [ 45.05000000, 50.06754453, 55.64392926, 61.84139635, 68.72912018, 76.38397969, 84.89141626, 94.34638764, 104.8544276, 116.5328240, 129.5119279, 143.9366085, 159.9678703, 177.7846496, 197.5858126, 219.5923744, 244.0499662, 271.2315771 ] 163 > restart : A := 0.05 : m := 0.0132 : K := 385.64 : R1 := 0.04801364589 : R2 := 0.05159144545 : R1 $ A ptct := diff ( x ( t ) $ ( C2 @ x ) ( t ) , t ) = x ( t ) $ (K C x (t ) ) K ( C2 @ x ) ( t ) $ ( x ( t ) C R2 $ ( K C x ( t ) ) ) ) ; ptct := dtd x ( t ) C2 ( x ( t ) ) C x ( t ) ( D( C2 ) ) ( x ( t ) ) d x (t ) = (0.04801364589 x ( t ) dt 385.64 C x ( t ) ( 0.05 K C2 ( x ( t ) ) ( 1.051591445 x ( t ) C 19.89572502 ) ) ) 33 $ exp t = x ( t ) , ptct ; 901 20 2500 > # subs > ptct1 := diff ( C2 ( t ) , t ) = R1 $ A 901 33 $ exp t 20 2500 K ⎞ ⎞ C1K C m⎟ $ C2 ( t ) ; ⎟ 901 33 ⎟ $ exp t ⎟ KC ⎠ 20 2500 ⎠ KC ptct1 := = d C2 ( t ) dt 0.002400682294 385.64 C 901 e 20 0.06369073926 K > ⎛ ⎛ K ⎜ R1 $ ⎜ R2 ⎜ ⎜ ⎝ ⎝ ⎛ K⎜ ⎜ ⎝ 18.51598240 33 t 2500 901 2500 385.64 C e 20 33 t ⎞ C2 ( t ) ⎟ ⎟ ⎠ with ( DEtools ) : bt := dsolve ( {ptct1, C2 ( ) = } , C2 ( t ) ) ; 164 ⎛ ⌠t ⎜⎮ ⎜ ⎮ 1200341147 bt := C2 ( t ) = ⎜ ⎮ ⎜ ⎮ 5000000000 ⎜⎮ ⎝ ⌡0 38564 C 4505 e 0e0 33 _z1 2500 11 11 33 t 2500 11 7557142860283 6363060000000 38564 C 4505 e 0e0 33 _z1 2500 8390959 3181530 ⎞ ⎟ ⎟ d_z1⎟ ⎟ ⎟ ⎠ ⎛ ⎜ ⎝ 11572489 3181530 11 ⎞ 7557142860283 6363060000000 33 t 2500 ⎟ ⎠ > C21 := t / rhs( bt ) : Ce := [ ] : T :=[ 0, 8, 16, 24, 32, 40, 48, 56, 64, 72, 80, 88, 96, 104, 112 , 120, 128, 136 ] : for t in T Ce := [ op ( Ce ) , evalf ( C21 ( t ) ) ] od : > print ( Ce ) ; [ 0., 0.00004080359612, 0.00007459546858, 0.0001021559668, 0.0001241847237, 0.0001413120853, 0.0001541090448, 0.0001630957508, 0.0001687486460, 0.0001715062923, 0.0001717739386, 0.0001699269162, 0.0001663129589, 0.0001612535922, 0.0001550447551, 0.0001479568608, 0.0001402345113, 0.0001320960937 ] > l5 :=[[ op ( i, T ), op ( i, Ce )]$ i = 18 ]: plot ( l5, style = point, symbol = circle, title = "C2"); 165 ... nghiệp Vì lý đó, chúng tơi thực luận án với đề tài ? ?Nghiên cứu sử dụng số chủng Chlorella để loại bỏ cadmium nước thải? ?? Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu góp phần xây dựng phương pháp xử lý phù hợp... nhiều loại vi tảo, có tảo Chlorella, có khả tích lũy cadmium mức độ cao Khả tảo sử dụng để xử lý nước thải chứa cadmium Các nghiên cứu cho thấy việc sử dụng vi tảo để loại bỏ cadmium có triển vọng... cách hiệu quả; - Kết nghiên cứu động học hấp thu cadmium tế bào vi tảo Chlorella sống góp phần ứng dụng ngành kỹ thu? ??t xử lý nước thải - Nghiên cứu cịn có ý nghĩa việc làm giàu thu hồi kim loại quí