Tảo Chlorella sp thuộc ngành tảo lục (Chlorophyta), bộ Chlorocales, họ Chorellaceae, được ba sinh viên Trần Phương Uyên, Bạch Thị Ngọc Thùy và Trần Văn Bình, khoa Khoa học môi trường nghiên cứu từ tháng 2/2021.

Theo nhóm nghiên cứu, sở dĩ lựa chọn tảo này bởi khả năng sinh sản rất nhanh, trong ba giờ có thể tăng gấp đôi mật độ. Tảo còn có khả năng xử lý Nito, Phospho, đồng thời có thể giảm chất hữu cơ (COD), một số kim loại nặng có trong nước thải.

Tảo được nhóm lấy từ bể điều hòa tại một chợ đầu mối TP HCM sau đó đưa vào bể thủy tinh dung tích 4 lít có máy sục khí. Nhóm tiến hành phân lập và nuôi cấy tảo trong môi trường tối ưu. Thời gian nuôi cấy tảo trong một tháng để đạt mật độ tối đa 5.000 tế bào trong mỗi ml.

Trong quá trình nuôi cấy, nhóm sử dụng âm nhạc truyền thống ở tần số 60-80 Decibel (dB) làm tăng sự phát triển của tảo giúp việc xử lý nước thải hiệu suất tốt hơn. Trong 10 ngày tiếp theo, nhóm tiến hành các thí nghiệm sàng lọc, kiểm chứng để đánh giá hiệu quả nghiên cứu. Kết quả cho thấy, tảo Chlorella sp có khả năng xử lý giảm tổng Nito (NO3, NO2 và NH4) trong nước thải đến 98,1%.

Theo nhóm, việc sử dụng sóng âm nhạc trong quá trình xử lý nước thải bằng tảo cho khả năng xử lý nước thải tốt hơn, tương đồng với một số nghiên cứu về khả năng tăng trưởng của tảo trong sóng âm nhạc. Tuy nhiên, cơ chế mà tần số âm thanh tác động đến việc tăng sinh và sự phát triển của tảo Chlorella sp trong xử lý nước thải vẫn chưa được làm rõ, cần thêm nhiều nghiên cứu về đặc tính của tảo trong quá trình xử lý. Phương pháp này cũng cần kiểm tra trên nhiều loại nhạc cùng tần số để đánh giá cách mà tảo hỗ trợ xử lý nước thải và cần nghiên cứu quy mô lớn hơn để có thể ứng dụng thực tế.

Theo Bạch Thị Ngọc Thùy, thành viên nhóm, kết quả nghiên cứu mới thực hiện trong phòng thí nghiệm. Để xử lý nước thải ở quy mô lớn hơn cần chia làm nhiều bể sinh học để nâng công suất xử lý. Ngoài ra "cần kết hợp cùng các công nghệ phụ như hóa lý, cơ học để hoàn thiện cả quy trình và đạt hiệu suất ổn định hơn", Thùy nói.

PGS.TS Bùi Mạnh Hà, Phó Tổng biên tập Tạp chí Khoa học Đại học Sài Gòn, giảng viên hướng dẫn nhóm cho biết, việc sử dụng đồng thời âm nhạc trong nuôi cấy tảo cho xử lý nước thải mang tính phát hiện, có thể mở ra hướng nghiên cứu mới trong lĩnh vực xử lý nước. Thí nghiệm đối chứng của sinh viên cho thấy âm nhạc giúp tăng khoảng 20% khả năng xử lý nước thải so với chỉ xử lý bằng tảo.

"Hiệu quả tích cực của âm nhạc đến con người, động vật hay vi sinh vật đã được khoa học chứng minh. Trong đó có chăn nuôi bò sữa, khi sử dụng âm nhạc để tăng sản lượng sữa", PGS Hà nói. Trong nhiên cứu này, nhóm chỉ đánh giá được thông qua các chỉ số môi trường và thống kê cơ bản còn cơ chế tác động lên bộ phận nào của tảo, tác động như thế nào thì cần có những nghiên cứu chuyên sâu để sáng tỏ.

Theo PGS Hà, việc sử dụng tảo có sẵn trong nước thải để xử lý nước có thể thay thế công nghệ hiếu khí truyền thống. Công nghệ này chi phí đầu tư thiết bị ban đầu cho nuôi cấy tảo lớn, nhưng cho hiệu quả xử lý nước thải cao, đặc biệt với các nước thải ô nhiễm hữu cơ có hàm lượng nito và phospho cao (mất cân bằng tỷ lệ COD:N:P). Tuy nhiên, tảo thu được từ quá trình xử lý có thể được sử dụng làm phân bón, thức ăn gia súc, làm dầu tảo... là giá trị tăng thêm có thể giảm chi phí xử lý nước thải.

Đề tài đã đoạt giải Nhì, lĩnh vực tài nguyên môi trường giải thưởng sinh viên nghiên cứu khoa học Euréka 2021 và được đăng trên Tạp chí Water Science and Technology thuộc danh mục SCIE (Q2) của Hiệp hội Nước Quốc tế (IWA).