Nghiên Cứu Xử Lý Nước Thải Ao Nuôi Tôm Bằng Phương Pháp Đất Ngập Nước Kết Hợp Diệt Khuẩn Nano Bạc

LỜI CẢM ƠN

ABSTRACT

TÓM TẮT

LỜI CAM ĐOAN

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NUÔI TÔM

1.1. Tình hình nuôi tôm ở Việt Nam

1.2. Thực trạng ô nhiễm nguồn nước ao nuôi tôm

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

1.4. Nồng độ muối và tổng chất rắn hòa tan (TDS)

1.5. Hàm lượng AMONIA

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

1.6.1. Phương pháp sử dụng hệ vi sinh vật

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

1.6.3. Hồ sinh học

2. CHƯƠNG 2: MÔ HÌNH ĐẤT NGẬP NƯỚC KIẾN TẠO VÀ HOẠT TÍNH KHÁNG KHUẨN CỦA NANO BẠC

2.1. Đất ngập nước kiến tạo

2.1.1. Khái niệm về đất ngập nước

2.1.2. Phân loại đất ngập nước

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

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

2.2. Tổng quan về nano bạc

2.2.1. Cơ chế kháng khuẩn của bạc

2.2.2. Phương pháp tổng hợp nano bạc

2.2.3. Phương pháp từ trên xuống (top-down)

2.2.4. Phương pháp từ dưới lên (bottom-up)

2.2.5. Ứng dụng của nano bạc

3. CHƯƠNG 3: TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC VỀ XỬ LÝ NƯỚC THẢI AO NUÔI TÔM

3.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới

3.2. Tình hình nghiên cứu trong nước

PHẦN II: THỰC NGHIỆM

4. CHƯƠNG 4: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

4.1. Mục tiêu nghiên cứu

4.2. Nội dung nghiên cứu

4.3. Phương pháp nghiên cứu

4.4. Thành phần nước thải tổng hợp

4.5. Xây dựng mô hình đất ngập nước kiến tạo

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

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

4.8. Điều chế nano bạc

4.9. Khảo sát ảnh hưởng thời gian phản ứng đến kích thước hạt Ag NPs

4.10. Khảo sát khả năng diệt khuẩn của nano bạc

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

5. CHƯƠNG 5: CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH

5.1. Đo phổ hấp thụ UV-Vis

5.2. Phương pháp XRD

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

5.4. Phương pháp ICP/MS (Inductively Coupled Plasma mass spectrometry)

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

5.6. Phương pháp MPN (Most Probable Number)

5.7. Phương pháp khối lượng xác định hàm lượng chất rắn lơ lửng

5.8. Xác định COD bằng phương pháp chuẩn độ oxy hóa khử theo SM 5220

5.9. Xác định N tổng bằng phương pháp chuẩn độ axit - bazơ theo TCVN 6638 - 2000

5.10. Xác định P tổng bằng phương pháp so màu theo SM 4500 - PO43-

5.11. Phần mềm sử dụng

PHẦN III: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN

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

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

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

6.3. Nồng độ Amonia và N tổng

6.4. Xử lý nước thải thật bằng mô hình ĐNN

6.5. Sự thay đổi pH của nước

6.6. Sự biến đổi COD, Nito tổng và Amonia

6.7. Khả năng diệt khuẩn của mô hình ĐNN

7. CHƯƠNG 7: KẾT QUẢ TỔNG HỢP NANO BẠC

7.1. Phổ UV-Vis

7.2. Phân tích cấu trúc hạt

7.3. Kết quả TEM

7.4. Cơ chế phản ứng

7.5. Diệt khuẩn bằng nano bạc

7.6. Diệt khuẩn nước thải ao nuôi tôm trước khi xử lý bằng mô hình ĐNN

7.7. Diệt khuẩn nước thải ao nuôi tôm sau khi xử lý bằng mô hình ĐNN

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

8. CHƯƠNG 8: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

CÔNG TRÌNH THAM GIA

DANH SÁCH HÌNH ẢNH

DANH SÁCH BẢNG BIỂU

DANH MỤC KÝ HIỆU TỪ VIẾT TẮT

I. Tổng quan về nghiên cứu xử lý nước thải ao nuôi tôm

Nước thải từ ao nuôi tôm chứa nhiều chất ô nhiễm như COD, N-amonia, và vi khuẩn gây bệnh. Việc xử lý nước thải này là rất cần thiết để bảo vệ môi trường và đảm bảo an toàn cho các vụ nuôi tôm sau. Nghiên cứu này tập trung vào việc áp dụng phương pháp đất ngập nước kết hợp diệt khuẩn bằng nano bạc để xử lý nước thải ao nuôi tôm.

1.1. Tình hình nuôi tôm và ô nhiễm môi trường

Nghề nuôi tôm ở Việt Nam đang phát triển mạnh mẽ, nhưng đi kèm với đó là tình trạng ô nhiễm nguồn nước nghiêm trọng. Nước thải từ ao nuôi tôm chứa nhiều chất độc hại, ảnh hưởng đến môi trường và sức khỏe con người.

1.2. Tầm quan trọng của việc xử lý nước thải

Việc xử lý nước thải không chỉ giúp bảo vệ môi trường mà còn đảm bảo năng suất cho các vụ nuôi tôm sau. Nghiên cứu này sẽ cung cấp giải pháp hiệu quả cho vấn đề này.

II. Vấn đề ô nhiễm nước thải ao nuôi tôm hiện nay

Nước thải ao nuôi tôm chứa hàm lượng ô nhiễm cao, bao gồm COD, N-amonia, và vi khuẩn. Những chất này không chỉ gây hại cho môi trường mà còn ảnh hưởng đến sức khỏe của người tiêu dùng. Việc xử lý nước thải là một thách thức lớn cho ngành nuôi trồng thủy sản.

2.1. Các thành phần ô nhiễm trong nước thải

Nước thải ao nuôi tôm thường chứa các chất hữu cơ, vi khuẩn và các chất dinh dưỡng như nitơ và phốt pho. Những chất này có thể gây ra ô nhiễm nghiêm trọng nếu không được xử lý đúng cách.

2.2. Tác động của ô nhiễm đến môi trường

Ô nhiễm từ nước thải ao nuôi tôm có thể dẫn đến sự suy giảm chất lượng nước, ảnh hưởng đến hệ sinh thái và sức khỏe cộng đồng. Việc xử lý nước thải là cần thiết để giảm thiểu tác động này.

III. Phương pháp đất ngập nước trong xử lý nước thải

Phương pháp đất ngập nước (DNN) là một giải pháp hiệu quả trong việc xử lý nước thải ao nuôi tôm. Mô hình này sử dụng thực vật và vi sinh vật để hấp thụ và phân hủy các chất ô nhiễm trong nước thải.

3.1. Cấu trúc và hoạt động của mô hình DNN

Mô hình DNN được xây dựng với các lớp đất và thực vật, giúp lọc và xử lý nước thải. Các vi sinh vật trong đất đóng vai trò quan trọng trong việc phân hủy các chất ô nhiễm.

3.2. Lợi ích của phương pháp DNN

Phương pháp DNN không chỉ hiệu quả trong việc xử lý nước thải mà còn thân thiện với môi trường. Nó giúp giảm thiểu chi phí và tăng cường sự bền vững trong nuôi trồng thủy sản.

IV. Ứng dụng diệt khuẩn nano bạc trong xử lý nước thải

Nano bạc đã được chứng minh là có khả năng diệt khuẩn hiệu quả. Việc kết hợp nano bạc với mô hình DNN có thể nâng cao hiệu quả xử lý nước thải ao nuôi tôm, giúp loại bỏ vi khuẩn gây bệnh.

4.1. Cơ chế hoạt động của nano bạc

Nano bạc hoạt động bằng cách phá hủy cấu trúc tế bào vi khuẩn, ngăn chặn sự phát triển của chúng. Điều này giúp giảm thiểu ô nhiễm vi sinh vật trong nước thải.

4.2. Kết quả nghiên cứu về hiệu quả diệt khuẩn

Nghiên cứu cho thấy việc sử dụng nano bạc kết hợp với mô hình DNN mang lại hiệu quả cao trong việc xử lý nước thải ao nuôi tôm, đáp ứng tiêu chuẩn chất lượng nước.

V. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn

Kết quả nghiên cứu cho thấy mô hình DNN kết hợp với nano bạc có khả năng xử lý nước thải ao nuôi tôm hiệu quả. Nước thải sau khi xử lý đạt tiêu chuẩn chất lượng, có thể tái sử dụng cho các vụ nuôi tôm tiếp theo.

5.1. Hiệu quả xử lý nước thải

Mô hình DNN đã cho thấy khả năng xử lý cao đối với các chất ô nhiễm trong nước thải ao nuôi tôm. Kết quả cho thấy nồng độ COD, N-amonia giảm đáng kể sau khi xử lý.

5.2. Ứng dụng mô hình trong thực tiễn

Mô hình này có thể được áp dụng rộng rãi trong các ao nuôi tôm, giúp cải thiện chất lượng nước và bảo vệ môi trường. Đây là một giải pháp bền vững cho ngành nuôi trồng thủy sản.

VI. Kết luận và triển vọng tương lai

Nghiên cứu này đã chứng minh tính khả thi của phương pháp đất ngập nước kết hợp diệt khuẩn bằng nano bạc trong xử lý nước thải ao nuôi tôm. Đây là một hướng đi mới cho ngành nuôi trồng thủy sản, giúp bảo vệ môi trường và nâng cao hiệu quả sản xuất.

6.1. Tương lai của nghiên cứu xử lý nước thải

Cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển các phương pháp xử lý nước thải hiệu quả hơn, nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của ngành nuôi trồng thủy sản.

6.2. Khuyến nghị cho ngành nuôi tôm

Ngành nuôi tôm cần áp dụng các công nghệ mới trong xử lý nước thải, nhằm giảm thiểu ô nhiễm và bảo vệ môi trường. Việc này không chỉ giúp nâng cao năng suất mà còn đảm bảo an toàn cho sức khỏe cộng đồng.