Hiện tượng thủy triều đỏ và sử dụng đất sét biến tính trong xử lý

Khi tảo ở cửa sông, biển hoặc nước ngọt tích tụ nhiều sẽ khiến mặt nước đục hoặc chuyển sang màu hồng, xám, tím, đỏ, đen hoặc xanh. Nhưng nhìn chung, nó không hề liên quan đến hoạt động của thủy triều.

Thủy triều đỏ có thể tàn phá các hệ sinh thái biển và đang nổi lên như một vấn đề toàn cầu. Hiện tại, công nghệ xử lý chính được sử dụng để kiểm soát thủy triều đỏ trên quy mô lớn là rải đất sét biến tính (MC) lên bề mặt nước bị ảnh hưởng bởi thủy triều đỏ, đây được gọi là phương pháp keo tụ.  

Phương pháp keo tụ trong xử lí nước  

Xử lí nước bằng phương pháp keo tụ chính là phương pháp tối ưu mang lại hiệu quả xử lí cao. Keo tụ là một quá trình giúp phá vỡ độ bền chất cần tác dụng. Đồng thời liên kết các hạt keo như silica, các kim loại nặng, xác chết của vi sinh vật, chất thải rắn hữu cơ,…

Việc sử dụng đất sét biến tính trong keo tụ các vi tảo để xử lí hiện tượng thủy triều đỏ đang là biện pháp áp dụng hiện nay. Tuy nhiên, liều lượng MC thường được đánh giá dựa trên kinh nghiệm phun trước đó và vẫn chưa có những đánh giá cụ thể.

Gần đây, một nhóm nghiên cứu do Giáo sư Yu Zhiming từ Viện Hải dương học thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc (IOCAS) dẫn đầu đã tiết lộ cách liều lượng MC tác động đến hiệu quả của nó trong việc chống lại thủy triều đỏ.

Đàn cá bơi dưới tảo thủy triều đỏ ngoài khơi Costa Rica. Ảnh: thefishsite.com

Nhóm nghiên cứu cũng đã tạo ra một mô hình toán học phác thảo mức độ hiệu quả của liều lượng MC trong việc chống lại các sinh vật thủy triều đỏ. Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Separation and Purifying Technology vào ngày 22 tháng 10. 

Khi sử dụng MC để keo tụ vi sinh vật thì khả năng loại bỏ vi tảo của nó ban đầu tăng lên, nhưng giảm đi khi thêm nhiều đất sét biến đổi. Tổng năng lượng tương tác giữa đất sét và các sinh vật thủy triều đỏ ở cự ly gần khiến đất sét tự keo tụ, làm giảm khả năng loại bỏ các vi tảo có hại.

Các nhà nghiên cứu cũng biết được rằng liều lượng đất sét biến đổi đã ảnh hưởng đến tỷ lệ tự keo tụ bằng cách can thiệp vào sự va chạm giữa đất sét và các tế bào vi tảo – sự va chạm này là yếu tố làm cho đất sét có hiệu quả trong việc ngăn chặn các sinh vật thủy triều đỏ. 

Theo các nhà nghiên cứu, mô hình toán học của họ có thể mô phỏng các liều lượng đất sét biến tính khác nhau và chỉ ra liều lượng nào hiệu quả nhất. Mô hình cũng có thể minh họa mối quan hệ định lượng giữa liều lượng MC và mức độ tự keo tụ của nó. 

Zang Xiaomiao, tác giả đầu tiên của nghiên cứu cho biết: “Phương pháp phun MC ảnh hưởng mạnh mẽ đến hiệu quả của nó và mô hình toán học hiệu quả về liều lượng có thể được sử dụng làm tài liệu tham khảo quan trọng cho chiến lược tối ưu hóa liều lượng MC”. 

Giáo sư Yu, tác giả tương ứng của nghiên cứu cho biết: “Nghiên cứu sẽ giúp làm phong phú thêm lý thuyết keo tụ hạt và hướng dẫn thực hành phun hiệu quả công nghệ MC để kiểm soát thủy triều đỏ.