Sự kết hợp giữa loài nuôi thủy sản với hệ thống tuần hoàn trong sản xuất thâm canh mang lại nhiều lợi ích và đang được ứng dụng rộng rãi ở các nước phát triển.
Một số đặc điểm nổi bật của hệ thống tuần hoàn phải kể đến như giảm lượng nước tiêu thụ, giúp cho việc quản lý chất thải, quản lý dịch bệnh tốt hơn. Hệ thống tuần hoàn hoạt động dựa vào quá trình loại bỏ chất thải rắn thông qua hệ thống lắng, lọc và loại bỏ chất thải hòa tan thông qua quá trình nitrate hóa.
Trong đó, thực vật thủy sinh đóng vai trò quan trọng trong xử lý nước thải. Đã có nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng sử dụng bèo có tác dụng cung cấp oxy làm cải thiện oxy hòa tan trong môi trường nước thải, góp phần làm sạch nguồn nước. Ngoài ra, một số loại bèo còn có khả năng loại bỏ kim loại nặng và vi khuẩn bất lợi trong nước.
Trong một nghiên cứu gần đây của Trương Quốc Phú và cộng sự năm 2021 về hiệu quả xử lý nước thải nuôi cá trê vàng (Clarias macrocephalus) thâm canh bằng hệ thống thực vật thủy sinh đã sử dụng 4 loại bèo gồm : bèo tai tượng (Pistia stratiotes), bèo tấm (Lemna minor), bèo nhật (Limnobium laevigatum) để đánh giá toàn diện tác dụng của bèo đến khả năng xử lí chất thải.
Thí nghiệm được thực hiện 15 ngày và được bố trí trong hệ thống tuần hoàn với mật độ cá trê vàng là 70 con/100L với 4 nghiệm thức (NT) trồng thực vật khác nhau bao gồm : nghiệm thức 1 (NT1) - bèo tai tượng, NT2 - bèo tấm, NT3 - bèo nhật và NT4 - đối chứng (không trồng thực vật).
Hệ thống tuần hoàn bao gồm bể nuôi có thể tích 100 L, bể lắng 30 L, bể chứa 70 L và bể lọc sinh học 70 L (sử dụng giá thể nhựa RK-Plast). Hệ thống trồng thực vật gồm 3 máng nhựa (35x40x20 cm) được nối với nhau và nối với hệ thống tuần hoàn nuôi cá trê. Cá thí nghiệm có trọng lượng trung bình khoảng 60 g/con. Cá được cho ăn 2 lần/ngày bằng thức ăn công nghiệp 41% protein.
Biến động pH và độ kiềm
Trong quá trình thí nghiệm, pH và độ kiềm ở các nghiệm thức bèo tai tượng và bèo nhật tăng từ ngày 1 đến ngày 10. Nguyên nhân được cho là trong hệ thống tuần hoàn, các loài vi khuẩn nitrare hóa sử dụng các ion kiểm để chuyển hóa NH4+ thành NO3- .Vì thế trong xuyên suốt qua trình thí nghiệm NaHCO3 được bổ sung để duy trì pH trong khoảng 7,0 - 8.5.
Kết quả thí nghiệm cũng cho thấy khi kết hợp trồng thực vật thủy sinh thì độ kiềm và pH trong nước tăng trong 10 ngày đầu mà không cần phải bổ sung NaHCO3 như ở nghiệm thức đối chứng.
Biến động hàm lượng Oxy hòa tan và CO2
Hàm lượng oxy hòa tan trong nước có xu hướng tăng theo thời gian thí nghiệm ở các nghiệm thức bèo tấm, bèo tai tượng và bèo nhật, ngược lại, oxy hòa tan ở nghiệm đối chứng lại giảm theo thời gian thí nghiệm. Đặc biệt, ở ngày thứ 10 của thí nghiệm, oxy hòa tan ở nghiệm thức bèo tai tượng tăng mạnh và đạt 5.60 mg/L cao hơn các nghiệm thức còn lại. Bèo tai tượng có nhiều lá và diện tích lá to hơn nên lượng oxy được cung cấp cho hệ thống thí nghiệm sử dụng bèo tai tượng cũng cao hơn hai nghiệm thức bèo nhật và bèo tấm
Quá trình quang hợp của thực vật thủy sinh là nguyên do chính dẫn đến hàm lượng oxy hòa tan tăng, kéo theo đó là hàm lượng CO2 được ghi nhận là giảm ở các nghiệm thức có thực vật thủy sinh. Bên cạnh đó, hàm lượng CO2 giảm cũng một phần nhờ quá trình sục khí ở bể lọc sinh học.
Nguồn : Nguyễn Thị Hồng Nho, Trương Quốc Phú và Phạm Thanh Liêm ( 2021). Hiệu quả xử lý nước thải nuôi cá trê vàng (Clarias macrocephalus) thâm canh bằng hệ thống thực vật thủy sinh. Tạp chí khoa học trường Đại học Cần Thơ ,Tập 57, Số chuyên đề Thủy sản (2021): 1-9.
