Nghiên cứu quá trình tự làm sạch nguồn nước ở một số ao, hồ, ở quận Thủ Đức
CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU
1.1Đặt vấn đề
Việt nam là một quôc gia có diện tích đất ngập nước rất lớn .Theo thống kê
của bộ thủy sản (số liệu của ban chỉ đạo chương trình nuôi trồng thủy sản ,bộ thủy
sản năm 2001): tổng diện tích mặt nước sử dụng cho ngành nuôi trồng thủy sản đến
ngày 16 tháng 10 năm 2008 đất nuôi trồng thủy sản kể cả nước lệ hay nước mặn là
28.036,92 ha.Hệ thống sông ngoài nhiều thuận lợi cho nhiều người dân vận dụng vào
việc nuôi trồng thủy sản rất thuận lợi.Tuy nhiên bên cạnh việc phát triển ngành nuôi
trồng thủy sản ngày càng phát triển cũng dẫn đến môi trường cũng ngày càng suy
giảm và dẫn đến ô nhiễm ngày càng nghiêm trọng,các tập tục lạc hậu của người dân
như là thiếu quy hoạch,sử dụng bữa bãi thuốc, hóa chất, chế phẩm sinh học dẫn đến
môi trường ngày càng bị ô nhiễm, việc xả hệ thống nước thải chưa được xử lý ra môi
trường cũng góp phần gây ô nhiễm nghiêm trọng
Như vậy việc nghiên cứu và tìm ra các giả pháp nhằm ngăn chặn và xử lý ô
nhiễm môi trường là một vấn đề rất quan trọng.Trong một xã hôi ngày càng phát
triển có rất nhiều phương pháp để xử lý ô nhiễm môi trường nhưng đối với các ao,
hồ, đầm ở một số ngành muôi trồng thủy sản thì việc dùng phương pháp xử lý nước
ở các ao hồ bằng phương pháp sinh học tự thiên: ao hồ bằng thực vật thủy sinh,
phương pháp này có ưu điểm là không có hại cho môi trường,hiệu quả xử lý cao, giá
thành rẻ phù hợp khi xử lý nước ở các nghành nuôi tròng thủy sản.
1.2 Mục tiêu của đề tài nghiên cứu
-Nguyên cứu quá trình tự làm sạch nguồn nước tại các ao, hồ bằng thủy sinh
thực vật
-Khả năng xử lý nước ô nhiễm của thực vật thủy sinh
-Dựa vào thực nghiệm,kết quả nghiên cứu các thống số để đánh giá mức độ ô
nhiễm và tự làm sạch về trạng thái ban đầu của ao nuôi
-Giúp người dân áp dụng những giải pháp phù hợp để khắc phục tình hình ô
nhiễm môi trường ở các ao nuôi trồng thủy sản hiện nay.
-Việc nghiên cứu đề tài giúp em được biết rõ và củng cố lại kiến thức thực
nghiệm để áp dụng cho tương lai.

Phương pháp luận được tóm tắt như sau:
Hình 1.1 Sơ đồ nghiên cứu
SVTH: TRẦN LÊ VƯƠNG 2
Tổng hợp tài liệu (tình hình
kinh tế,xã hội,điều kiện tự
nhiên … ở quận thủ đức)
Đi thực tế xác định khu
vực lấy mẫu
Lấy mẫu nước
Phân tích mẫu tại
PTN
Phân tích độ tin cậy
của kết quả
Phân tích nguyên
nhân gây ô nhiễm
Đưa ra phương pháp
khắc phục
Nghiên cứu quá trình tự làm sạch nguồn nước ở một số ao, hồ, ở quận Thủ Đức
1.4.2 Phương pháp thực tế:
Bao gồm:
-Phương pháp tổng hợp tài liệu:
Thu tập tài liệu về điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội, hiện trạng môi trường
nước phục vụ cho quá trình nghiên cứu. Các thông tin được tập hợp và xử lý theo
chủ đề nhằm xây dựng cho một quá trình nghiên cứu
-Phương pháp khảo sát thực địa:
Xác định các khu vực phân bố dân cư và điều tra một số chất lượng nước tại
khu vực.
-Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm
Lấy mẫu tại một số nơi tập trung của ao hồ đã chọn.Các chỉ tiêu phân tích bao
gồm :PH, DO, SS, COD, BOD

- Chương 3: Nhiên cứu và đánh giá khả năng tự làm sạch nguồn nước của một
số thực vật trong nước ở các ao hồ ở quận Thủ Đức
-Chương 4 : kết luận và kiến nghị
Phần 3: Phần kết
SVTH: TRẦN LÊ VƯƠNG 3
Nghiên cứu quá trình tự làm sạch nguồn nước ở một số ao, hồ, ở quận Thủ Đức
-Tài liệu tham khảo
-Phụ lục
SVTH: TRẦN LÊ VƯƠNG 4
Nghiên cứu quá trình tự làm sạch nguồn nước ở một số ao, hồ, ở quận Thủ Đức
CHƯƠNG 2: TỔNG QUANG VỀ KHẢ NĂNG TỰ LÀM
SẠCH NGUỒN NƯỚC CỦA HỆ THỐNG THỦY SINH
TRONG ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN
2.1.Tổng quan về thực vật thủy sinh và ứng dụng của thực vật thủy sinh trong
xử lý nước thải
2.1.1.Giới thiệu chung:
Từ khi sức hiện sự sống trên trái đất bên cạnh những loài động vật thì hệ thực
vật dưới nước cũng phát triển rất mạnh, thực vật ngập nước là thành phần then chốt
của hệ sinh thái bởi vì chúng cung cấp lớp vỏ che chở cho sự sinh sản, nơi ẩn náu
của thú ăn mồi .Theo đó, thực vật dưới nước tạo dựng nên những chức năng hữu ích
của đất ngập nước, chúng có giá trị xã hội đáng kể như quản lý chất cặn và sự vận
chuyển các chất dinh dưỡng. Những giá trị về giải trí và giá trị cảnh quan thẩm mỹ
được cải thiện nhờ sự quản lý thành công thực vật đất ngập nước .
Thực vật dược xem xét một cách thông thường như cây ở nước –“Bất kỳ cây
mọc trong nước hoặc trên một chất nền bị thiếu hụt oxy định kỳ như một kết quả của
sự chứa nước quá mức “(theo Cowardin et al,1979).Ngoài trừ các loài sống hoàn
toàn trong nước,cây ở nước chịu phạm vi rộng của sự tràng ngập luân phiên và điều
kiện khô kiệt. Những trận lụt định kì
Các loại thực vật sống ở trong nước chúng được gọi là thực vật thủy sinh. Các
loài thủy sinh thuộc loài thảo mộc, thân mền .Quá trình quang hợp của các loài thủy

thích nghi cao. Chính sự tiến hóa và thích nghi này mà những loài thực vật thủy sinh
có những đặt điểm riêng, khác với thực vật trên cạn.
Thực vật sống trên cạn thiếu nước hoặc không có nước sẽ hạn chế phát triển,
thậm chí sẽ bị tiêu diệt. Đặt điểm này đối với thực vật thủy sinh càng dễ nhận biết.
Trong trường hợp quá nhiều nước, thực vật sống trên cạng sẽ bị thói rễ và cũng sẽ
chết .Trong khi đó nhiều loài thực vật thủy sinh chỉ có thể sống ngập trong nước
.Tùy theo điều kiện cụ thể mà có những nhóm thực vật thủy sinh khác nhau. Một
điểm khác cũng cần lưu ý rằng. Không phải tất cả các loài thực vật thủy sinh điều có
thể sử dụng để xử lý nước. Chỉ có ít trong số thực vật thủy sinh mới có những tính
chất phù hợp cho việc xử lý môi trường ô nhiễm.
Thực vật thủy sinh dùng để xử lý môi trường nước bị ô nhiễm được chia làm
ba nhóm lớn.
2.1.2.1 Nhóm thực vật thủy sinh ngập nước (submerged plant)
Những thực vật sống trong nước (phát triển trong bề mặt nước) được gọi là
thực vật thủy sinh ngập nước. Đặt điểm của loài thực vật thủy sinh ngập nước là
chúng tiến hành quang hợp hay các quá trình trao đổi chất hoàn toàn trong lòng
nước.
Khi thực vật thủy sinh sống hẳn trong lòng nước, có rất nhiều quá trình xảy ra
không giống như thực vật sống trên cạn. Những quá trình đó bao gồm.
SVTH: TRẦN LÊ VƯƠNG 6
Nghiên cứu quá trình tự làm sạch nguồn nước ở một số ao, hồ, ở quận Thủ Đức
.Thứ nhất
Ánh sáng từ mặt trời không trực tiếp tác động vào diệp lục có ở lá mà ánh
sáng mặt trời đi qua một lớp nước. Một phần ánh sáng mất đi do sự hấp thụ bởi một
số các chất hữu cơ có trong nước. Chính vì thế, phần lớn những thực vật thủy sinh
sống ngập nước bắt buộc phải thích nghi với điều kiện ánh sáng kiểu này. Mặt khác,
ánh sáng mặt trời chỉ có thẻ đâm xuyên vào nước với mức chiều sâu nhất định. Quá
mức độ đó, tốc độ ánh sáng sẽ yếu dần đến lúc bị triết tiêu. Điều đó cho thấy các loài
thực vật ngập nước chỉ sống ở một khoảng chiều sâu nhất định của nước,hay mói
cách khác là chúng chỉ có thể phát triển ở vùng nước có ánh sáng mặt trời. Không có

Việc cạnh tranh CO
2
trong nước xảy ra rất mạnh giữa các thực vật thủy sinh
và tảo, kể cả với VSV quang năng.
Ở những lưu vực nước không chuyển động có sự hạn chế rất lớn CO
2
, nhưng
ở những chỗ có dòng chảy hay sự khoáy động, lượng CO
2
từ không khí sẽ tăng lên.
Những thực vật ngập nước sẽ tồn tại ở 2 dạng. Một dạng thực vật có rễ bám
vào đất hút chất dinh dưỡng trong đất, thân và lá ngập trong nước. Một dạng rễ thân
lá lơ lửng trong lòng nước.
SVTH: TRẦN LÊ VƯƠNG 7
Nghiên cứu quá trình tự làm sạch nguồn nước ở một số ao, hồ, ở quận Thủ Đức
2.1.2.2. Nhóm thực vật trôi nổi (floating plants)
Thực vật trôi nổi phát triển rất nhiều ở các nước nằm trong vùng nhiệt đới.
Các loài thực vật này phát triển trên bề mặt nước, bao gồm 2 phần: phần lá và thân
mềm nổi trên bề mặt nước. Đây là phần nhận ánh sáng mặt trời trực tiếp. Phần dưới
nước là rễ, rễ các loài thực vật này là rễ chùm. Chúng phát triển trong lòng môi
trường nước, nhận các chất dinh dưỡng trong nước và chuyển lên lá, thực hiện quá
trình quang hợp. Các loài thực vật trôi nổi phát triển và sinh sản rất mạnh, nhiều khi
chúng gây ra những vấn nạn sinh khối.
Nhóm thực vật này gồm 3 loài như sau: bèo lục bình (water hyacinth), bèo
tấm (duck week), rau diếp nước (water lettuce). Những loài thực vật này nổi trên mặt
nước và chúng thường chuyển động trên mặt nước theo gió thổi và theo dòng chảy
của nước. Ở những khu vực nước không chuyển động như ao hồ, chúng sẽ chuyển
động theo sông nước và theo dòng chảy.
Khi thực vật loài này chuyển động sẽ kéo theo rễ của chúng quét trong dòng
nước, các chất dinh dưỡng sẽ thường xuyên tiếp xúc với rễ và được hấp thụ qua rễ.

trường nước
Ngày nay, có nhiều nước dung thực vật thủy sinh để xử lý nước thải và ô
nhiễm. Hiệu quả xử lý tuy chậm nhưng rất ổn định đối với những loại nước có COD
và BOD thấp, không chứa độc tố. Những kết quả nghiên cứu và ứng dụng ở nhiều
nước đã đưa ra những ưu điểm cơ bản như sau:
-Chi phí cho xử lý bằng thực vật thủy sinh không cao
-Quá trình công nghệ không đòi hỏi công nghệ phức tạp
-Hiệu quả xử lý ổn định đối với nhiều loại nước ô nhiễm thấp
-Sinh khối tạo ra do quá trình xử lý được ứng dụng vào nhiều mục đích khác
nhau như:
+Làm nguyên liệu cho thủ công nghiệp mỹ nghệ như cói, đáy, lục bình, cỏ
+Làm thực phẩm cho người như củ sen, củ sung, rau muống
+Làm thực phẩm cho gia súc như rau muống, sen, bèo tây, bèo tấm
+ Làm phân xanh, tất cả các loài thực vật thủy sinh sau khi thu nhận từ
quá trình xử lý trên điều là nghiên liệu sản xuất phân xanh rất hiệu quả.
+ Sản xuất khí sinh học (biogas)
-Bộ rễ thân cây ngập nước, cây trôi nổi được coi như là một giá thể rất tốt
(hay được coi như là một chất mang) đối với VSV. Vi sinh vật bám vào rễ, vào thân
cây ngập nước hay các loài thực vật trôi nổi. Nhờ sự vận chuyển (đặt biệt là thực vật
trôi nổi) sẽ đưa vi sinh vật cùng đi theo. Chúng di chuyển từ vị trí này đến vị trí khác
ở khu vực nước bị ô nhiễm, làm tăng khả năng chuyển hóa vật chất trong nước. Như
vậy, hiệu quả xử lý nước trong trường hợp này sẽ cao hơn khi không có thực vật thủy
sinh. Ở đây ta cũng coi mối quan hệ của VSV và thực vật thủy sinh như mối quan hệ
cộng sinh. Mối quan hệ cộng sinh này đã đem lại sức sống tốt cho cả hai nhóm sinh
vật và tác dụng xử lý sẽ tăng cao.
Sử dụng thực vật thủy sinh để xử lý nước ô nhiễm trong nhiều trường hợp
không cần cung cấp năng lượng. Do đó việc ứng dụng thực vật thủy sinh để xử lý
nước ô nhiễm ở những vùng không có điện, điều có thể thực hiện dễ dàng.
SVTH: TRẦN LÊ VƯƠNG 9
Nghiên cứu quá trình tự làm sạch nguồn nước ở một số ao, hồ, ở quận Thủ Đức

mạnh hơn. Hiểu biết được bản chất tự nhiên này giúp ta tìm biện pháp tích cực trong
công nghệ xử lý sau này.
2.1.5 Năng xuất sinh khối của thực vật thủy sinh
Ở điều kiện nước không bị ô nhiễm,năng xuất sinh khối của thực vật thủy sinh
rất cao. Ở đó, thực vật không bị tác động xấu của các yếu tố vật lý, hóa học và sinh
SVTH: TRẦN LÊ VƯƠNG 10
Nghiên cứu quá trình tự làm sạch nguồn nước ở một số ao, hồ, ở quận Thủ Đức
học. Các kết quả nghiên cứu của nhiều nhà khoa học cho thấy các loài thực vật thủy
sinh ngập nước, năng xuất sinh khối thường đạt 3-18 tấn chất khô/ha/năm.
Các thực vật thủy sinh nữa ngập nước có năng xuất sinh khối thường đạt 27-
77 tấn chất khô/ha/năm. Các loài lục bình có sinh khối rất cao, chúng co năng xuất
sinh khối khoảng 135-199 tấn chất khô/ha/năm. Cá biệt ở những vùng thuận lợi có
thể đạt 600kg chất khô/ha/năm.Trong khi đó các loài thực vật sống trên cạn thường
có sinh khối cao hơn giá trị trung bình của các loài thực vật thủy sinh. Để đánh giá
được khả năng sinh khối của các loài thực vật thủy sinh, người ta đã đưa ra công
thức tính toán như sau:
N1=N0.Xt
Trong đó: N1- số lượng cây sau một thời gian kiểm tra
N0- số lượng cây ban đầu
t-Khoảng thời gian trong ngày
X- Hệ số tăng hàng ngày
Ngoài ra,người ta cũng xác định khả năng tăng trưởng bằng cách đo chiều cao
cây và nhánh cây, số lượng lá được tạo ra hàng ngày, một phương pháp chính xác
nhất là người ta thu hoạch toàn bộ số sinh khối thực vật ở thời điểm phát triển cao
nhất trong chu kỳ của chúng,phơi khô hoặc sấy khô đến trọng lượng không đổi cân
trọng lượng của sinh khối đó. Từ đó, ta tính được năng xuất sinh khối thu được trên
một diện tích cây phát triển trong một thời gian phát triển của chúng.
Những số liệu về năng xuất sinh khối cho phép ta có số liệu để so sánh năng
suất sinh khối giữa các loài thực vật với nhau và cho phép ta dự đoán và tính toán
khả năng sử dụng chúng trong xử lý ô nhiễm cũng như sử dụng sinh khối này làm

và H
2
O, các loài khí khác và năng lượng. Năng lượng được tao
ra sẽ được tích lũy trong phân tử AND(Adenosine Triphotphat).Năng lượng được dự
trữ trong ATP sẽ được tế bào sử dụng dần trong suốt quá trình sống của thực vật.
Phương trình tổng quát của quá trình hô hấp được trình bày như sau:
C
6
H
12
O
6
+6O
2
6CO
2
+6H
2
O+ATP
Ở đây,đường glucose là vật chất được sử dụng trong quá trình hô hấp thường
xuyên nhất. Khi gặp Oxy, chúng sẽ được chuyển thành carbondioxide và nước. Năng
lượng được giải phóng sẽ được giữ lại trong các cầu nối của phân tử ATP. Thực ra
quá trình này rất phức tạp, chúng thường xảy ra thứ bậc.
-Ở giai đoạn 1:Quá trình đường phân sẽ xảy ra ở cytorol. Khi đó một phân tử
đường sẽ tạo thành hai phân tử acid pyruvic.
-Ở giai đoạn 2:Các axit pyruvic sẽ đi vào quá trình Kreb ở matrix của ty thể.
Tại đây quá trình chuyển hóa glucose sẽ được hoàn tất.
Quá trình đường phân và chu trình Kreb là các quá trình phân hủy glucose,
các hợp chất hữu cơ khác để giải phóng năng lượng trong quá trình này, lượng ATP
được tạo thành không nhiều. Các hợp chất cao năng khác như NADH(dạng khử của

Hình 2.3 Tóm tắt quá trình đường phân
.Chu trình Kreb:
SVTH: TRẦN LÊ VƯƠNG 13
Nghiên cứu quá trình tự làm sạch nguồn nước ở một số ao, hồ, ở quận Thủ Đức
Sau khi được tạo thành,axit pryruvic sẽ được kết tán từ cytosol vào matris của
ty thể.Tại ty thể,chu trình Kreb được xảy ra và axit pyruvic sẽ được chuyển thành
acetyl-CoA.Đây là phản ứng xảy ra trước khi xảy ra chu trình Kreb.
Quá trình này được tóm tắt như sau:
2NAD
+
2NADH + H
+
2- Axit Pyruvic Acetyl-
CoA
CoA CO2
Hình 2.4 Sự tạo thành Acetyl- CoA
Một phân tử glucose sẽ tạo thành hai phân tử axit pyruvic,từ đó sẽ tạo thành
hai phân tử acetyl-CoA.Các phân tử acetyl-CoA sẽ đi vào chu trình Kreb.
Mỗi một vòng của chu trình Kreb (bắt đầu từ một acetyl- CoA) chỉ tạo ra một
phân tử ATP ở giai đoạn tạo thành succinate,nhưng lại tạo ra nhiều phân tử giàu
năng lượng khác khác (3 phân tử NADH và 1 phân tử FADH2).Từ một phân tử
glucose ban đầu qua chu trình Kreb sẽ tạo ra được 2 ATP,6NADH,2FADH2.Nếu tất
cả quá trình đường phân và chu trình Kreb sẽ tạo ra 4ATP,10 NADH,2FADH2.
Giai đoạn này là giai đoạn cuối của chuổi chuyển điện tử hô hấp.Giai đoạn
này là giai đoạn cuối của phản ứng trong quá trình hô hấp của tế bào.Sự chuyển điện
từ từ NADH và NADH
2
đến oxy phân tử được diễn ra trong chỗi chuyển điện tử. Các
enzym và các chất mang điện tử tổ chức thành 4 phức hợp được đánh số từ I đến IV
và hai chất chuyên chở linh động ở màng trong ty thể. Đó là chất ubiquinoni(UQ) và

2
được tạo ra sẽ chuyển điện tử của nó vào hệ thống vận chuyển điện tử.
2.1.6.2 Sự quang hợp ở thực vật
Quang hợp là một quá trình rất đặc biệt, phổ biến nhiều ở tất cả các loài thực
vật và ở một số loài VSV. Quá trình quang hợp này xảy ra ở lục lạp.Sắt tố quang hợp
nhận năng lượng mặt trời tiến hành oxy hóa nước,giải phóng oxy và khử CO
2
để tạo
thành chất hữu cơ, chủ yếu là gluxit.
Quá trình quang hợp xảy ra qua hai giai đoạn:giai đoạn sáng và giai đoạn tối
Giai đoạn sáng (pha sáng):Ở giai đoạn này, các phản ứng xảy ra trong màng
thylakoid, kết quả của quá trình chuyển hóa này, sẽ tạo ra các hợp chất cao năng
ATP và NADH.
Giai đoạn tối (pha tối): Ở giai đoạn này, các pahnr ứng xảy ra trong stroma.
Các phản ứng này cần cung cấp năng lượng từ ATP và NADH để tổng hợp ra gluxit.
Toàn bộ hai giai đoạn này được tóm tắt như sau:
SVTH: TRẦN LÊ VƯƠNG 15
Nghiên cứu quá trình tự làm sạch nguồn nước ở một số ao, hồ, ở quận Thủ Đức
Bảng2.1 Sơ đồ tổng quát quá trình quang hợp ở pha sáng và pha tối
Pha sáng(xảy ra ở màng thylakoid) Pha tối (xảy ra ở stroma)
O2
H2O 2H
+

1/6 (C
6
H
12
O
6

pyrrole có chứa nito,sắp xếp thành vòng khép kín.
Diệp lục tố được chia làm bốn loại:
-Diệp lục tố a: Diệp lục tố a có ở tất cả các thực vật bậc cao, Ở tảo và ở một số
loài VSV tự dưỡng quang năng. Diệp lục tố a thu nhận chủ yếu ánh sáng vùng lam-
tím đỏ.
-Diệp lục tố b: Diệp lục tố a có ở tất cả các thực vật bậc cao và ở tảo lục.Diệp
lục tố b thu nhận ánh sáng ở vùng lam-cam. Diệp lục tố b có cấu trúc giống diệp lục
tố a, chỉ khác ở nhóm formyl thay thế nhóm mety ở vòng hai.
-Diệp lục tố c: Diệp lục tố c có mặt ở tảo cát,tảo nâu,chúng không có đuôi
phytol.
SVTH: TRẦN LÊ VƯƠNG 16
Nghiên cứu quá trình tự làm sạch nguồn nước ở một số ao, hồ, ở quận Thủ Đức
-Diệp lục tố d:Diệp lục tố d có ở hồng tảo.Chúng có cấu trúc giống diệp lục
tố a,chỉ có khác ở nhóm – O –CHO thay thế nhóm – CH =CH
2
ở vòng một.
Hình 2.5 Cấu trúc chung của các diệp lục tố
Các loại carotenoit:
Các loại carotenoit thường là các sắc tố màu vàng cam. Chúng có mặt ở hầu
hết các cơ quan quang hợp. Sắc tố này thay thế sắc tố màu xanh lá khi tiết trời
chuyển sang màu thu, chúng nhận ánh sáng màu lam lục.
Trong toàn bộ các loại sắc tố, sắc tố a đóng vai trò quan rọng nhất. Chúng
tham gia trực tiếp quá trình quang hợp.
Diệp lục tố b và carotenoit không tham gia trực tiếp vào phản ứng trong pha
sáng. Chúng có thể nhận ánh sáng ở những bước sóng mà diệp lục tố a không nhân
được và chuyển năng lượng ánh sáng mà chúng hâp thụ cho diệp lục tố a.
b/Phản ứng phân hóa của diệp lục tố :
Khi một phân tử sắc tố hấp thụ một quang tử, một điện tử của sắc tố sẽ đạt
đến mức thế năng cao và được chuyển từ một vĩ đạo ban đầu bằng một vĩ đạo khác
có năng lượng cao hơn(điện tử được kích hoạt). Trạng thái năng lượng này thường

khác đến trung tâm phản ứng, còn được gọi là phức hợp thu nhận ánh sáng. Thông
thường, một phức hợp anten chứa 300 – 400 phân tử diệp lục tố liên kết với nhau
trên mang thylakoid nhờ protein.Tùy loài thực vật, mỗi một phức hợp anten còn chứa
các sắc tố phụ khác nhau giúp thực vật thu nhân ánh sáng ở các bước sóng khác
nhau.
Khi một phân tử diệp lục tố trong phức hợp anten nhận quang tử thì điện tử
của diệp lục tố này trở nên bị kích hoạt, năng lượng kích hoạt này nhanh chóng được
SVTH: TRẦN LÊ VƯƠNG 18
Nghiên cứu quá trình tự làm sạch nguồn nước ở một số ao, hồ, ở quận Thủ Đức
truyền từ phân tử này sang phân tử khác bởi sự truyền năng lượng cộng hưởng cho
tới phân tử diệp lục a trong trung tâm phản ứng.
Sau khi nhận năng lượng, trung tâm phản ứng của mỗi hệ thống quang học
sẽ phóng điện tử được kích hoạt cho chất nhận thứ nhất của nó trong chuỗi vận
chuyển điện tử. Sau đó điện tử này sẽ được đưa vào chuỗi vận chuyển điện tử quang
hợp trong màng thylakoid.
c/ Sự tạo thành ATP
Ở giai đoạn sáng của quá trình quang hợp, một phần năng lượng được tạo
ra trong chuỗi vận chuyển điện tử được sử dụng để bơm các ion H
+
xuyên qua màng
thylakoid theo hướng từ stroma và khoảng trong thylakoid. Sự bơm ion H
+
này tạo ra
một sự chênh lệch nồng độ ion H
+
ở hai bên màng thylakiod, dẫn đến sự phát sinh
hiện tưởng thẩm thấu qua màng.DO đó, các ion hydro có khuynh hướng di chuyển
ngược lại từ khoảng trong thylakiod trở ra ngoài stroma xuyên qua kênh H
+
của ATP

PGA -) 3 carbon).
SVTH: TRẦN LÊ VƯƠNG 19
Nghiên cứu quá trình tự làm sạch nguồn nước ở một số ao, hồ, ở quận Thủ Đức
Giai đoạn này được xúc tác bởi enzyme ribulose biphotphate carboxylase/oxygenase
(rubisco). Enzyme này hiện diện trong tất cả ở các lục lạp trong lá
+ Giai đoạn photphoryl hóa và khử:
Ở giai đoạn này,tế bào sử dụng năng lượng từ phân tử ATP và oxy hóa sáu phân tử
NADP – H để khử 6 phân tử 3 – PGA tạo ra sáu phân tử giàu năng lượng
glyceraldehyd – 3 photphate (G3P) – ba carbon.
+ Giai đoạn phóng thích G3P để tạo glucose:
Ở giai đoạn này, chu trình phân thích ra một phân tử và giữ lại năm phân tử G3P để
tái tạo ribulose diphotphate. G3P được phóng thích ra khỏi chu trình và được tế bào
sử dụng để tạo ra glucose (sau carbon). Để tạo ra được một phân tử glucose, tế bào
cần hai phân tử G3P.
+Giai đoạn tạo RuBP:
Ở giai đoạn này, năm phân tử G3P sẽ được chuyển hóa để tạo ra ba
phân tử RuBP sẽ đi vào vòng quay mới của chu trình Calvin.
Như vậy, để giải phóng được hai phân tử G3P, tạo ra một phân tử
glucose thì chu trình Calvin phải thực hiện sáu lần quay vòng.
Quá trình quang hợp là quá trình rất phức tạp và nó xảy ra ở cả pha
sáng và pha tối.
Trong pha sáng, phân tử nước được sử dụng để cung cấp điện tử và
ion H
+
cho quá trình tạo ra ATP và NADH. Những hợp chất cao phân tử này là
nguồn năng lượng để thực hiện các phản ứng của chu trình Calvin. sau chu trình
Calvin là các sản phẩm hữu cơ và ADP,NADP
+
sẽ được trở lại cho pha sáng của quá
trình quang hợp.

(CO–NH
2
).Các axit amin được tế bào tổng hợp ra hoặc được cung cấp từ môi trường
bên ngoài.Thực vật chỉ đồng hóa các chất hữu cơ ở dạng vô cơ hòa tan. Do đó, các
axit amin có trong tế bào thực vật chủ yếu do sinh tổng hợp nên.
Quá trình tổng hợp protein xảy ra ở polyribosome. Polyribosome chuỗi các
ribosome được tạo bởi sợi ARN (axit ribonucleic). Quá trình tổng hợp protein là một
quá trình rất phức tạp, các loại protein khác nhau ở số lượng các axit amin và thứ tự
sắp xếp các axit amin trong phân tử protein lại được quyết định bởi AND (axit
deoxyribonucleic). AND nằm trong nhân và hoạt động trong nhân của tế bào.
Protein được tổng hợp ở polyribosome, chúng nằm ngoài nhân. Chất chuyển
thông tin tử AND đến protein là ARN được tổng hợp trong nhân, nhận toàn bộ mật
mã từ AND và chuyển mật mã này tới ribosome để tổng hợp ra protein. Toàn bộ quá
trình này được tóm tắt như sau:

Phiên mã Dịch mã
ADN mARN Protein
(Tái tạo)
SVTH: TRẦN LÊ VƯƠNG 21
Nghiên cứu quá trình tự làm sạch nguồn nước ở một số ao, hồ, ở quận Thủ Đức
AND là đại phân tử,được cấu tạo từ hai sợi xoắn kép.Trong thành phần của AND
bao gồm: đường pentose,H
3
PO
4
,base chứa nito (adenine,guanine,cytosine,uracil).
Ở đây có ba điểm khác nhau trong cấu tạo của AND và ARN:
-ADN có cầu nối hydro,ARN không có cầu nối hydro
-AND có hai sợi xoắn với nhau ,ARN chỉ là một sợi
-AND chứa đường deoxyribose

Quá trình tổng hợp protein được tiến hành qua từng bước như sau:
-Axit amin được hoạt hóa nhờ enzyme hoạt hóa và năng lượng từ
ADT.Axit min được hoạt hóa sẽ gắng vào vị trí ở môt đầu tARN. Mỗi tARN sẽ gắn
cới một axit amin.
-ARN này sẽ chuyển axit amin mà gắn nó vào vị trí được xác định bởi bộ
ba đối mã trên tARN với mARN trên polyribosome.
-Quá trình tổng hợp protein được bắt đầu bằng methiomin. Axit amin này
được mã hóa bởi bộ ba AUG.
-Quá trình kết thúc tổng hợp protein bởi ba bộ ba không mã hóa cho một
axit amin nào là UAA,UGA và UAG.
-Quá trình tổng hợp protein xảy ra liên tục ở trong tế bào. Nhờ đó các phản
ứng sinh hóa mới được thực hiện và nhờ đó,tế bào mới tiến hành phân chia và
phát triển,trong đó những protein – enzyme chiếm số lượng rất lớn và đóng
vai trò quyết định trong phản ứng hóa học chuyển hóa vật chất.
Tóm lại,quá trình tổng hợp protein xảy ra trong tế bào thực vật như quá trình
tạo sinh khối của thực vật. Tất cả vật chất tạo ra sinh khối thực vật được lấy từ
các chất hoặc hợp chất vô cơ từ môi trường sống.
SVTH: TRẦN LÊ VƯƠNG 24
Nghiên cứu quá trình tự làm sạch nguồn nước ở một số ao, hồ, ở quận Thủ Đức
Dựa vào những cơ chế trên, người ta sử dụng thực vật thủy sinh như tác nhân
chuyển hóa vật chất trong nước thải thành sinh khối thực vật và làm giảm ô
nhiễm trong nước thải.

2.1.7 Khả năng chuyển hóa chất hữu cơ trong nước thải của thực vật thủy
sinh.
Các loài thực vật thủy sinh thường rất nhạy cảm với pH, chất độc, nồng độ
các chất hữu cơ cao. Do đó, trong nước thải chứa nhiều độc tố pH quá kiềm hay quá
axit đều ảnh hưởng rất xấu đến sự phát triển của chúng.
Ngoài ra, sự phát triển của các loài thực vật thủy sinh tuy nhanh hơn các loài
thực vật khác nhưng lại chậm hơn các loài VSV. Do đó, nếu so sánh khả năng

Hàm lượng sắt sau TN (ppm) 0,05-0,11 0,1-0,17 0,15-0,28 1,20-1,75
Hàm lượng đồng trước TN (ppm) 1,0 2,0 4,0 8,0
Hàm lượng đồng sau TN (ppm) 0,09-0,51 0,15 0,36-1,53 0,84-2,83
(Nguồn: Công nghệ sinh học môi trường – Nguyễn Đức Lượng {436})
SVTH: TRẦN LÊ VƯƠNG 25