Là người trẻ yêu thích âm nhạc, Trần Phương Uyên cùng 2 người bạn là Trần Văn Bình, Bạch Thị Ngọc Thùy (đều là sinh viên ngành công nghệ kỹ thuật môi trường, Trường ĐH Sài Gòn) không ngờ một ngày lại có thể dùng âm nhạc cho tảo nghe để giải quyết bài toán xử lý nước thải hiện nay.

Trăn trở với vấn đề xử lý nước thải

Kể về cơ duyên đến với đề tài này, Phương Uyên cho biết trong lần tình cờ khi được đi thực tế tại một nhà máy, thấy trong quy trình sản xuất giấm gạo của nhà máy này, ở giai đoạn lên men thì phải bổ sung con giấm, nhưng điều hết sức đặc biệt là con giấm được cho nghe nhạc cổ điển và thính phòng trong phòng cách âm nhằm tăng hiệu quả lên men. Điều này khiến Uyên khá thích thú.

Đặc biệt, cũng vì trăn trở với vấn đề xử lý nước thải nên cả nhóm đã nảy ra một ý tưởng. “Lúc đó, tụi mình đã suy nghĩ nếu như cho những vi sinh vật xử lý nước thải nghe nhạc thì có làm tăng năng suất xử lý không nhỉ?”, Uyên nhớ lại.

Sau đó, nhóm bắt tay vào tìm tài liệu, tuy nhiên tài liệu về kiến thức này tìm được rất ít. Không bỏ cuộc, nhóm quyết định trình bày ý tưởng với thầy hướng dẫn, sau thời gian bàn luận, thầy trò cũng thống nhất được ý tưởng là cho những vi sinh vật xử lý nước thải nghe nhạc nhằm nâng cao hiệu suất loại bỏ các chất ô nhiễm.

Nhóm chọn nước thải ở chợ đầu mối để xử lý. Nước thải chợ đầu mối chứa nhiều thành phần độc hại, gây ảnh hưởng sức khỏe và môi trường sống của người dân.

Tảo cũng nghe nhạc

“Tụi mình lấy mẫu nước thải ở chợ đầu mối Hóc Môn (TP.HCM). Sau đó phân lập mẫu nước thải và phát hiện có lượng lớn tảo Chlorella sp. trong đó. Tụi mình quyết định sử dụng chính tảo Chlorella sp. này để xử lý nước thải tại đây vì tính thích nghi cao”, Uyên kể.

Uyên cũng cho biết lượng tảo này sẽ được nuôi cấy tăng sinh khối trong khoảng 1 tháng là đủ số lượng để thực hiện thí nghiệm. Các thí nghiệm sàng lọc được tiến hành trong các điều kiện: có âm nhạc và tảo Chlorella sp.; một bên thì chỉ có Chlorella sp. và không bổ sung yếu tố nào để kiểm chứng. Thí nghiệm được thực hiện trong vòng 10 ngày để khảo sát ảnh hưởng của hai yếu tố đến hiệu quả loại bỏ các thành phần độc hại như TN (tổng ni tơ) và COD (nhu cầu ô xy hóa học).

“Âm nhạc mà tụi mình sử dụng trong thí nghiệm là trên nền nhạc Lý ngựa ô do dàn nhạc dân tộc truyền thống VN trình bày. Kết quả cho thấy hiệu suất xử lý nước thải ở điều kiện Chlorella sp. có âm nhạc cao hơn 20% so với điều kiện chỉ có tảo Chlorella sp.”, Uyên chia sẻ.

Giải đáp về thắc mắc vì sao chọn nhạc Lý ngựa ô mà không phải bài nhạc nào khác? Phương Uyên chia sẻ: “Có những nghiên cứu trước đây đã sử dụng nhạc truyền thống của nước họ để kích thích sự sinh trưởng, phát triển của vi sinh vật. Dựa vào đó, tụi mình sử dụng âm nhạc truyền thống của nước mình. Đây cũng là một điểm mới trong nghiên cứu”.

Nhóm nghiên cứu và mô hình thí nghiệm. Ảnh NVCC

Vậy tại sao cho tảo nghe nhạc lại làm tăng năng suất xử lý nước thải? Phương Uyên nói: “Đầu tiên thì tảo là một tế bào sống, sóng âm lan truyền trong bể sẽ tác động lên màng tế bào của tảo. Bên cạnh đó, trong một nghiên cứu có đề cập là sóng âm nhạc như một dao động liên tục đi được trong các môi trường rắn, lỏng theo phương dọc và ngang tác động lên môi trường và ở tần số thích hợp nó sẽ kích thích quá trình trao đổi chất và sinh tổng hợp của tế bào nên làm tăng sự phát triển, trao đổi chất, hấp thu các chất ô nhiễm”.

Theo tìm hiểu của nhóm thì hiện nay vẫn chưa tìm thấy nghiên cứu nào dùng phương pháp này để xử lý nước thải. Cũng chính vì thế, trong quá trình thực hiện đề tài này, nhóm gặp không ít khó khăn.

“Vì đây là nghiên cứu mới nên tụi mình tìm tài liệu khá khó khăn. Bên cạnh đó, tảo Chlorella sp. không phải lúc nào cũng phát triển tốt nên công đoạn nuôi cấy tăng sinh khối phải mất nhiều thời gian…”, Uyên tâm sự.

Có khả năng ứng dụng cao

Đánh giá về nghiên cứu này, PGS-TS Bùi Mạnh Hà, nguyên Trưởng bộ môn công nghệ và kỹ thuật môi trường, Khoa Môi trường, Trường ĐH Sài Gòn, cho biết nghiên cứu sử dụng âm nhạc để nuôi tảo, hay sử dụng sóng âm nhạc để nuôi vi sinh vật nói chung thì trên thế giới đã có, mặc dù chưa nhiều và chỉ khoảng 2 - 3 nghiên cứu. Nhưng việc sử dụng sóng âm nhạc kết hợp nuôi tảo để xử lý nước thải thì trên thế giới chưa có nghiên cứu nào, nên đây là tính mới của nghiên cứu này.

“Nghiên cứu cũng cho thấy được hiệu quả của việc sử dụng sóng âm nhạc nuôi tảo để xử lý nước thải, đây là hướng mở đầu cho việc áp dụng tảo với sóng âm nhạc hoặc các loại vi sinh khác trong xử lý nước. Nghiên cứu làm gia tăng hiệu quả xử lý nước thải bằng một phương pháp mà có thể nói là êm dịu. Vì chỉ cần cho tảo nghe nhạc và trong quá trình xử lý thì âm nhạc làm kích thích để tăng hiệu quả mà không phải cho thêm dinh dưỡng hay các hóa chất khác. Sóng âm nhạc vừa kích thích tảo vừa làm cho người vận hành cảm thấy dễ chịu”, PGS-TS Hà nhìn nhận.

Tuy nhiên, PGS-TS Bùi Mạnh Hà cho rằng nhóm cần kết hợp thêm với các bên nghiên cứu sinh học để xem thử trong các giai đoạn thì tảo thay đổi như thế nào, ngoài câu chuyện sinh khối hoặc các thông số xử lý thì còn cần phải nghiên cứu trong bản thân tảo, để làm rõ hơn về cơ chế.

PGS-TS Hà đặt nhiều kỳ vọng: “Hiện nay đã có đơn vị trong quy trình sản xuất bột ngọt thì tại quá trình lên men cho con giấm nghe âm nhạc và chất lượng bột ngọt tốt hơn. Cho nên về mặt ứng dụng của phương pháp này sẽ có tiềm năng và có khả năng ứng dụng cao”.