b. Hiệu quả xử lý của vi tảo Chlorella vulgaris trong hệ thống biorector
4.1.2.2. Ảnh hưởng của ánh sáng tới sinh trưởng của tảo
Kết quả thí nghiệm 1 cho thấy tiềm năng của việc sử dụng nước thải để nuôi nhân tạo tảo C.vulgaris tuy nhiên cần khắc phục hiện tượng mật độ tảo quá lớn ảnh hưởng khả năng đâm xuyên của ánh sáng. Khả năng đâm xuyên của ánh sáng phụ thuộc vào độ dài bước sóng ánh sáng. Theo đó, thí nghiệm 3 được thiết kế sử dụng ánh sáng đèn LED (được cho rằng tiết kiệm điện năng hơn so với đèn huỳnh quang) tại cường độ 60 µmol/m2/s (tương ứng 5000 lux tại mặt nước) với các khoảng bước sóng khác nhau.
Hình 4.3. Mật độ và chlorophyll-a của tảo trong nước thải tại các bước sóng ánh sáng khác nhau
Từ kết quả theo dõi mật độ và chlorophyll-a trong 9 ngày nghiên cứu, sự sai khác (p < 0,05) giữa các công thức thí nghiệm như sau:
+ Về mật độ tảo: Ánh sáng trắng = Ánh sáng đỏ = Ánh sáng lam > Ánh sáng lục
+ Về chlorophyll-a: Ánh sáng trắng > Ánh sáng đỏ = Ánh sáng lam > Ánh sáng lục
Với sắc tố quang hợp chủ yếu là chlorophyll-a, tiếp đó là carotenoid (Matthijs, 1996), bước sóng ánh sáng ứng với khoảng màu đỏ và lam là phù hợp với C.vulgaris. Kết quả này phù hợp với nghiên cứu của ArezooKhalili và cs (2015) khi cho rằng ánh sáng trắng đạt hiểu quả tốt nhất trong nghiên cứu về ảnh hưởng của dinh dưỡng và bước sóng ánh sáng tới sinh trưởng của tảo C.vulgaris
trong môi trường BG-11. Trong các dải đơn sắc, ánh sáng đỏ tốt nhất cho sự phát triển của tảo C.vulgaris. Điều này cũng phù hợp với rất nhiều kết quả nghiên cứu trước đó trên các nhóm tảo tương tự (Saha và cs, 2013 trên Haematococcus pluvialis; Wang và cs, 2007 trên Spirulina platensis; Matthijs, 1996 trên
Chlorella pyrenoidosa). Ánh sáng có bước sóng ngắn: lam và lục có khả năng đâm xuyên tốt hơn vào trong nước, tuy nhiên lại có đỉnh năng lượng điện tử đối với sắc tố quang hợp của tảo thấp hơn (Cheng Yan, 2013) do vậy có thể giải thích được hiệu quả thấp của chúng đối với sinh trưởng của tảo C.vulgaris.
Hình 4.4. Diễn biến mật độ tảo và chlorophyll-a trong nước thải dưới ảnh hưởng của bước sóng ánh sáng khác nhau
Ngoài ra, khi nhìn vào diễn biến mật độ tảo và diệp lục tố trong nước thải, nhận thấy tương đồng giữa thí nghiệm 1 và 2 (Hình 4.4) so với thí nghiệm 3
(Hình 4.5), tại đó với ánh sáng trắng đèn huỳnh quang và ánh sáng trắng đèn led,
tốc độ sinh trưởng và mật độ tảo tại đỉnh sinh trưởng tương tự nhau. Trong đó, mật độ và nồng độ chlorophyll-a chỉ thay đổi sáng kể sau ngày thứ 4, tốc độ tăng trưởng quần thể tăng dần từ 2 đến 55 %/ngày. Tuy nhiên, xem xét trên khía cạnh chi phí, sử dụng đèn led giúp tiết kiệp 87% điện năng so với đèn huỳnh quang.